Tecnología - X (Diez) Curiosidades

Entregando Ácido Ribonucleico con pequeñas esferas similares a esponjas

ARN pequeña esponja — Imagen: Hammond laboratory

Un nuevo método de interferencia de Ácido Ribonucleico (ARN, o RNA por sus siglas en inglés de RiboNucleic Acid) muestra promesa para tratar el cáncer, y otras enfermedades.

Anne Trafton, MIT News Office. Original (en inglés).

Durante la década pasada, científicos han estado siguiendo tratamientos de cáncer basados en interferencia de ARN – un fenómeto que ofrece una manera de apagar los genes con mal funcionamiento con pequeños trozos de ARN. Sin embargo, queda un enorme desafío: encontrar una manera de entregar eficientemente el ARN.

La mayoría del tiempo, ARN pequeño de interferencia (siRNA por sus siglas en inglés de small interfering RNA) – el tipo usado para interferencia ARN – es disuelto rápidamente dentro del cuerpo por enzimas que defienden contra infecciones por virus ARN.

“Ha sido una verdadera lucha el tratar de diseñar un sistema de entrega que nos permita administrar siRNA, especialmente si quieres apuntarle a partes específicas del cuerpo”, dijo Paula Hammond, Profesora de Ingeniería del David H. Koch en el MIT.

Hammond y sus colegas han llegado con un novedoso vehículo de entrega en el que el ARN es empacado dentro de microesferas tan densas que pueden resistir la degradación hasta alcanzar sus destinos. El nuevo sistema, descrito el 26 de febrero en el diario “Nature Materials”, derriba la expresión de genes específicos tan efectivamente como los métodos existentes de entrega, pero con una dosis mucho menor de partículas.

Dichas partículas podrían ofrecer una nueva manera de tratar no solo el cáncer, sino también cualquier otra enfermedad crónica causada por un “gen que no se comporta”, dijo Hammond, quien también es miembro del Instituto David H. Koch para Investigación de Cáncer Integrativa. “Interferencia de ARN tiene una enorme promesa para un gran número de enfermedades, una de las cuales es el cáncer, pero también enfermedades neurológicas y enfermedades inmunes”, dijo.

El autor líder de la revista académica es Jong Bum Lee, un antiguo postdoctorado en el laboratorio de Hammond. El postdoctorado Jinkee Hong, el doctor Daniel Bonner y el doctor Zhiyong Poon también son autores de la revista académica.

Interrupción genética

La interferencia de ARN es un proceso que ocurre naturalmente, descubierto en 1998, que permite a células ajustar precisamente su expresión genética. La información genética normalmente se carga del ADN en el núcleo a los ribosomas, estructuras celulares donde se forman las proteínas. siRNA se une al mensajero ARN que carga esta información genética, destruyendo instrucciones antes de que alcances al ribosoma.

Los científicos trabajan en muchas maneras para replicar artificialmente este proceso para apuntar a genes específicos, incluyendo empacar siRNA en nanopartículas hechas de lípidos (grasas) o materiales inorgánicos como el oro. Aunque muchas de éstas han mostrado algo de resultados, una desventaja es que es difícil cargar grandes cantidades de siRNA en estos cargueros, por que los cortos filamentos no se empacan ajustadamente.

Para superar esto, el equipo de Hammond decidió empacar el ARN como un largo filamento que se doblaría en una pequeña y compacta esfera. Los investigadores usaron un método para sintetizar ARN conocido como transcripción de círculo rotatorio para producir filamentos extremadamente largos de ARN hechos de una secuencia repetidora de 21 nucleoides. Esos segmentos están separados por una extensión más corta que es reconocida por la enzima Dicer, que corta el ARN cuando encuentra esa secuencia.

Conforme el filamento de ARN es sintetizado, se dobla en hojas que entonces se auto-ensamblan en una esfera muy densa similar a esponja. Hasta medio millón de copias de la misma secuencia de ARN pueden ser empacadas en una esfera con un diámetro de solo dos micrones. Una vez que la esferas se forman, los investigadores las empacan en una capa de polímero cargado positivamente, que induce a las esperas a empacarse aún más apretadas (hasta un diámetro de 200 nanómetros) y también las ayuda a entrar en las células.

Después de que las esferas entran a una célula, la enzima Dicer corta el ARN en lugares específicos, liberando las secuencias siRNA de 21 nucleótidos.

Peixuan Guo, director del Centro de Desarrollo de Nanomedicina NIH en la Universidad de Kentucky, dijo que el aspecto más emocionante del trabajo es el desarrollo de un método de auto-ensamblado para partículas de ARN. Guo, quien no fue parte del equipo de investigación, agrega que las partículas podrían ser más efectivas en entrar en las células si fueran encogidas a escalas aún más pequeñas, cercanas a los 50 nanómetros.

Apuntando a tumores

En la revista académica de “Nature Materials”, los investigadores probaron sus esferas programándolas para liberar secuencias de ARN que apagaran un gen que provoca que las células de tumores brillen en ratones. Encontraron que podían alcanzar el mismo nivel de derribo de sistemas de entrega de nanopartículas convencionales, pero utilizando hasta mil veces menos partículas.

Las microesponjas se acumulan en los sitios de tumores a través de un fenómeno comúnmente utilizado para entregar nanopartículas: Los vasos sanguíneos que rodean tumores tienen “filtraciones,” lo que significa que tienen pequeños poros a través de los cuales muy pequeñas partículas pueden colarse.

En estudios futuros, los investigadores planean diseñar microesferas recubiertas con polímeros que específicamente apunten a células de tumores u otras células de enfermedades. También trabajan en esferas que carguen ADN, para un potencial uso en terapia genética.

Reimpreso con permiso de MIT News.

Fuente
http://web.mit.edu/ (en inglés)

Misteriosa aceleración de electrones explicada

Una simulación por computadora identifica el origen de electrones de alta velocidad que causan auroras en el espacio. La cola magnética de la tierra es mucho más larga de lo que se creía.

David L. Chandler, MIT News Office. Original (en inglés).

Un misterioso fenómeno detectado por sondas espaciales finalmente ha sido explicado, gracias a una masiva simulación por computadora que pudo alinearse precisamente con detalles de las observaciones de las sondas espaciales. El hallazgo no solo resuelve un enigma astrofísico, sino que también podría llevar a una mejor habilidad para predecir corrientes de electrones de alta energía en el espacio que podrían dañar satélites.

Jan Egedal, un profesor asociado de física en el MIT y un investigador en el Centro de Ciencia y Fusión de Plasma, trabajando con el estudiante graduado del MIT Ari Le y con William Daughton del Laboratorio Nacional Los Álamos (LANL – Los Alamos National Laboratory), reportan esta solución al acertijo espacial en una revista académica publicada el 26 de Febrero en el diario “Nature Physics”.

Egedal propuso inicialmente una teoría para explicar esta aceleración de electrones a gran escala en la cola magnética de la Tierra, un vasto e intenso campo magnético barrido hacia afuera por el viento solar – pero hasta que los nuevos datos fueron obtenidos de la simulación por computadora, “solía ser que la gente decía que ésta era una idea loca,” dijo Egedal. Gracias a los nuevos datos, “ya no me dicen eso”, dice.

La simulación muestra que una región activa de la cola magnética de la tierra, donde eventos de “reconexión” se llevan a cabo en el campo magnético, es apenas 1,000 veces más grande de lo que se había pensado. Esto significa que el volumen del espacio energizado por estos eventos magnéticos es suficiente para explicar los grandes números de electrones de alta velocidad detectados por varias misiones de naves espaciales, incluyendo la misión Cluster.

Resolver el problema requirió una impresionante cantidad de poder de computación de una de las supercomputadoras más avanzadas del mundo, en el Instituto Nacional para Ciencia Computacional en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee. La computadora, llamada Kraken, tiene 112,000 procesadores trabajando en paralelo y consume tanta electricidad como una población pequeña. El estudio utilizó 25,000 de estos procesadores por 11 días para seguir el movimiento de 180 mil millones de partículas simuladas en el espacio sobre un evento de reconexión magnética, dijo Egedal. El tiempo de procesamiento se acumuló gradualmente, metido durante los tiempos inactivos entre otras tareas. La simulación fue realizada usando un código de plasma físico desarrollado en LANL que rigurosamente analiza la evolución de la reconexión magnética.

Egedal explica que conforme el viento solar estira las líneas del campo magnético de la tierra, el campo guarda energía como una liga que está siendo estirada. Cuando las líneas del campo paralelo de pronto se reconectan, liberan esa energía toda a la vez – como soltar la liga. Esta liberación de energía es lo que empuja a los electrones con gran energía (decenas de miles de voltios) de vuelta hacia la tierra, donde impactan la atmósfera alta. Se piensa que el impacto, directa o indirectamente, genera el plasma que brilla en la atmósfera alta llamado aurora, produciendo espectaculares muestras en el cielo nocturno.

Lo que tenía desconcertados a los físicos es el número de electrones energéticos generados en dichos eventos. De acuerdo a la teoría, debería ser imposible sustentar un campo eléctrico a lo largo de la dirección de las líneas del campo magnético, por que el plasma (gas cargado eléctricamente) en la cola magnética debería ser un conductor casi perfecto. Pero dicho campo es solo lo que es necesario para acelerar los electrones. Y, de acuerdo a la nueva simulación, el volumen del espacio donde dichos campos pueden formarse puede, de hecho, ser al menos 1,000 veces más largo que lo que los teóricos han pensado posible – y por lo tanto lo suficientemente largo para explicar los electrones observados.

“La gente ha estado pensando que esta región es pequeña”, Egedal dijo. Pero ahora, “al analizar los datos de las naves espaciales y hacer la simulación, hemos mostrado que puede ser muy larga, y puede acelerar muchos electrones”. Como resultado, “por vez primera, podemos reproducir las características” observadas por la nave espacial Cluster.

Esto podría ser importante por que, entre otras cosas, “estos electrones podrían destruir naves espaciales”, dijo Egedal, que es por lo que el ejército y la NASA “querrán entender mejor esto”.

Aunque este análisis fue específico al fenómeno en la cola magnética de la tierra, Egedal dijo que fenómenos similares podrían estarse llevando a cabo en regiones mucho más grandes de plasma magnetizado en el espacio – como en eyecciones masivas que salen de la corona solar, que ocupan regiones 10,000 veces más grandes, o incluso regiones que rodean a pulsares u otros objetos de alta energía en lo profundo del espacio, que aún son mucho más grandes. En el futuro, espera poder llevar a cabo simulaciones que aplicarían a las eyecciones de masa coronal del Sol. “Pensamos que podemos escalar la simulación” hasta en 100 veces dice.

Michael Brown, un profesor de física del colegio Swarthmore quien no estuvo involucrado en esta investigación, dice que Egedal “esta emergiendo como un líder en aspectos experimentales y observacionales de reconexión magnética”, y su co-autor Daughton “es el líder reconocido en lo último en simulaciones de plasma”. El nuevo resultado “es muy significativo, y pienso que es sorprendente para el resto de la comunidad. Pienso que esta imagen ganará más y más aceptación, y tendremos que ir más allá” de la imagen aceptada actualmente de los plasmas, dijo.

El trabajo fue apoyado por subsidios de la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia.

Reimpreso con permiso de MIT News.

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http://web.mit.edu/ (en inglés)

Nuevo microchip para separar células por rodamiento

Rolling Chip — Imagen: Nicolle Rager Fuller

En un nuevo microchip, las células se separan por ruedo.

Jennifer Chu, MIT News Office. Original (en inglés).

La rodadura de una célula es un mecanismo común que las células utilizan para navegar a través del cuerpo. Durante inflamación, por ejemplo, las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos presentan ciertas moléculas que atraen a los glóbulos blancos de la sangre, solo lo suficiente para desviarlos del resto del tráfico celular del vaso. Las glóbulos blancos de la sangre después de rodar a lo largo de las paredes de los vasos, disminuyen la velocidad para ayudar en la curación de las áreas inflamadas.

Los investigadores del MIT y el Hospital Brigham y de Mujeres han diseñado un chip clasificador de células que toman ventaja de este mecanismo natural de células rodantes. El dispositivo toma mezclas de células, que fluyen a través de pequeños canales recubiertos con moléculas adhesivas. Células con receptores específicos se unen débilmente a estas moléculas, rodando lejos del resto del flujo, y hacia un recipiente separado.

Los clasificadores de células, aproximadamente del tamaño de sellos postales, se pueden fabricar uno encima de otro para separar muchas células a la vez — una ventaja para los científicos que quieren aislar grandes cantidades de células rápidamente. El dispositivo no requiere necesariamente una bomba externa para empujar las células a través del chip, lo que hace que sea una opción portátil y accesible para su uso en laboratorios o clínicas, donde las muestras de células se pueden tomar y ordenar sin el equipo especializado.

“Estamos trabajando en un dispositivo desechable donde ni siquiera se necesita una bomba de jeringa para llevar a cabo la separación”, dice Rohit Karnik, el Profesor adjunto de Ingeniería Mecánica del MIT. “Usted podría potencialmente comprar un kit de $5 o $10 dólares y obtener las células sin necesidad de ordenar cualquier tipo de instrumento [adicional]”.

Karnik colaboró con el postdoctorado Sung Young Choi del MIT y Jeffrey Karp, co director del Centro de Terapias Regenerativas de Brigham y de la Mujer. El equipo informó de sus hallazgos en un artículo publicado en línea en la revista Lab on a Chip.

Mientras que las tecnologías actuales de clasificación de células separan grandes lotes de células de forma rápida y eficiente, tiene varias limitaciones. La clasificación de células activadas por fluorescencia, una técnica ampliamente utilizada, requiere láseres y voltaje para la clasificación de células basado en su carga eléctrica — un sistema complejo que requiere múltiples partes. Los investigadores también han usado marcadores fluorescentes y perlas magnéticas que se unen a las células deseadas. Haciéndolas fácil de detectar y separar. Sin embargo, una vez recogidas, las células necesitan ser separadas de las perlas y marcadores — un paso adicional que corre el riesgo de modificar las muestras.

Ir con la corriente

El equipo de Karnik diseñó un clasificador de células compacto que no requiere de pasos o partes adicionales. El equipo lo construyó en base a su trabajo del 2007 con Robert Langer del MIT y otros, en el que por primera vez se les ocurrió el principio de la clasificación por la rodadura. Desde entonces, el grupo ha ido convirtiendo el principio en práctica, diseñando un dispositivo funcional para la ordenación de las células. La primera prueba del principio de diseño era relativamente sencilla: Las células fueron inyectadas en una sola entrada, lo que dio paso a una gran cámara recubierta en un lado por moléculas adhesivas que inducen la rodadura. Las células entrantes fluyeron a través de la cámara; las células que se unieron a las moléculas rodaron a un lado, y luego hacia una cámara de recolección.

Sin embargo, los investigadores encontraron que con el fin de permitir que las células objetivo primero se queden en la superficie de cámara, se requerían canales largos, lo que haría el dispositivo demasiado grande. En su lugar, a Choi se le ocurrió un patrón superficial que hace a las células circular dentro de la cámara. El patrón consta de 10 canales paralelos, con 50 crestas y zanjas, cada cresta de aproximadamente 40 micras de altura. Los investigadores recubrieron las crestas con P-selectina, una molécula muy conocida que promueve la rodadura de las células. Después inyectaron dos tipos de células de leucemia: uno con los receptores de la P-selectina, y el otro sin ellos.

Encontraron que una vez inyectadas, las células entraron a la cámara y rebotaron por la parte superior de las crestas, saliendo del chip a través de una toma de corriente. Las células receptoras de P-selectina fueron “atrapadas” por la molécula pegajosa y se volcaron a las trincheras que llevaron a un recipiente aparte. A través de sus experimentos, el equipo recuperó con éxito las células que tenían la intención de separar con una pureza del 96 por ciento.

Karnik dice que el dispositivo puede ser replicado y apilado para ordenar grandes cantidades de células a un costo relativamente bajo. Él y sus colegas esperan poder aplicar el dispositivo para ordenar las demás células sanguíneas, así como cierto tipo de células cancerosas para aplicaciones de diagnóstico y células madre para aplicaciones terapéuticas. Para hacer esto, el equipo está investigando moléculas similares a P-selectina que se unen débilmente a tal célula. En el futuro, Kamik prevé rodadura de células a la medida, diseñando moléculas y superficies que se adhieran débilmente a cualquier tipo célula deseada.

“Realmente es la habilidad de diseñar moléculas para separar las células de interés lo que será poderoso”, dice Karnik. “No hay ninguna razón para creer que no se puede hacer, porque la naturaleza ya lo ha hecho”.

El dispositivo es un “diseño inteligente”, dice Milica Radisic, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Toronto, que no participó en esta investigación. Radisic dice que el dispositivo se basa en la hidrodinámica dentro de la cámara, que no requiere equipo externo.

“El diseño es probablemente bueno así como está para la separación de líneas celulares de leucemia”, dice Radisic. “La cuestión es si puede ser adoptado para otros pares receptores/ligandos”.

Reimpreso con permiso de MIT News.

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http://web.mit.edu/ (en inglés)

Observatorio Chandra de la NASA encuentra rápido viento en agujero negro

Los astrónomos que usan el observatorio de rayos X Chandra de la Nasa han registrado el más rápido viento descubierto hasta ahora, soplando en un disco alrededor de un agujero negro de masa estelar. Este resultado tiene implicaciones importantes para comprender como se comporta este tipo de agujeros negros.

El viento que rompió récord está moviéndose a alrededor de 32.2 millones de kilómetros por hora, o aproximadamente el 3 por ciento de la velocidad de la luz, 10 veces más rápido como nunca se había visto desde un agujero negro de masa estelar.

Los agujeros negros de masa estelar nacen cuando colapsan las estrellas extremadamente masivas. Ellas generalmente pesan entre 5 y 10 veces la masa de el sol. Los agujeros negros de masa estelar impulsando este súper viento que se conoce como IGR J17091-3624, o IGR J17091, para abreviar.

“Esto es como el equivalente cósmico de vientos de un huracán de categoría 5”, dijo Ashley King de la Universidad de Michigan, autora principal del estudio publicado en la edición del el 20 de Febrero, de The Astrophysical Journal Letters. “No estábamos esperando ver esos fuertes vientos de un agujero negro como éste”.

La velocidad del viento en IGR J1 7091 coincide con algunos de los más rápidos vientos generados por los agujeros negros supermasivos, los objetos de millones o miles de millones de veces más masivos.

“Es una sorpresa que este pequeño agujero negro es capaz de reunir las velocidades del viento que normalmente sólo se ven en los agujeros negros gigantes”, dijo Jon M. Miller, también de la Universidad de Michigan. “En otras palabras, este agujero negro tiene buen rendimiento por encima de su categoría de peso”.

Otro hallazgo inesperado es que el viento, que viene desde un disco de gas circundante del agujero negro, puede estar llevándose más material del que el agujero negro está capturando.

“Contrariamente a la percepción popular de los agujeros negros que tiran todo el material que se acerca, estimamos que hasta un 95% de la materia en el disco alrededor de IGR J17091 es expulsado por el viento”, dijo King.

A diferencia de los vientos de huracanes en la Tierra, el viento de IGR J17091 está soplando en muchas direcciones diferentes. Este patrón también se distingue de un avión, aquí el material fluye en haces altamente enfocados perpendicular al disco, a menudo casi a la velocidad de la luz.

Observaciones simultáneas realizadas con el Observatorio Nacional de Radioastronomía Ampliado Muy Grande (National Radio Astronomy Observatory’s Expanded Very Large Array), mostró un chorro de radio del agujero negro que no estaba presente cuando el viento ultra-rápido se ha visto, aunque un radio jet es visto en otras ocasiones. Esto concuerda con las observaciones de otros agujeros negros de masas estelares, proporcionando una prueba más de la producción

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http://www.nasa.gov/(en inglés)

Obayashi construirá ascensor espacial para el 2050

Ascensor espacial. Imagen: Bryan Derksen. CC BY-SA

Obayashi Corp., una compañía constructora japonesa conocida por la torre más alta del mundo (Tokyo Sky Tree) y recientemente el comienzo del Domo de Taipei, ha anunciado planes para construir un ascensor espacial para el año 2050.

Un ascensor espacial es una estructura propuesta para transportar materiales desde la superficie terrestre hasta la órbita sin la utilización de cohetes, ya que los cohetes son altamente ineficientes y caros. El diseño está basado en un largo cable anclado en la superficie terrestre en el ecuador o lo más cercano a éste, extendido hasta una estación espacial en órbita geosíncrona a 36,000 kilómetros de altura, y a partir de la estación el cable se extendería más aún hasta llegar a un contrapeso a 96,000 kilómetros de altura, que es un cuarto de la distancia entre la tierra y la luna, de tal manera que la fuerza centrífuga por la rotación de la tierra compensaría la fuerza de gravedad y quedaría este cable colgando hacia el espacio. Sobre el cable un ascensor estaría recorriéndolo, llevando al espacio y trayendo desde él material y personal.

Obayashy Corp. utilizaría nanotubos de carbón para la construcción del ascensor, estos son 20 veces más resistentes que los cables de acero. Tomaría una semana de viaje a 200 km/h para ascender hasta la estación terminal. En la estación terminal se planea que haya laboratorios y espacio para vivir. La compañía espera que para entonces ya exista la capacidad de fabricar los suficientes nanotubos de carbón para hacer realidad este proyecto.

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http://www.yomiuri.co.jp/ (en inglés)

Una manera más rápida de atrapar células

Célula. Imagen: Jungwoo Lee — Imagen: Jungwoo Lee

Un nuevo dispositivo microfluídico podría ser usado para diagnosticar y monitorear cáncer y otras enfermedades.

Por Anne Trafton, MIT News Office. Original (en inglés).

Separar complejas mezclas de células, como aquellas encontradas en una muestra de sangre, puede ofrecer valiosa información para diagnosticar y tratar enfermedades. Sin embargo, podría ser necesario buscar a través de miles de millones de otras células para recolectar células raras como células de tumores, células madre o células fetales. “Básicamente estás buscando una aguja en un pajar”, dijo Sukant Mittal, un estudiante graduado de la División de Ciencias y Tecnologías de la Salud (HST) de Harvard-MIT.

Mittal y sus colegas en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) y el Hospital General de Massachusetts demostraron como un nuevo dispositivo microfluídico puede aislar células objetivo mucho más rápido que los dispositivos existentes. Dicha tecnología podría ser usada en diagnósticos y medicina personalizada.

Los investigadores describen sus resultados en la edición del 21 de febrero del Diario Biofísico. Otros autores de la revista académica son Ian Wong, un postdoctorado en la Escuela Medica de Harvard (HMS. el profesor de ingeniería química del MIT William Deen, y el profesor de Ingeniería Biomédica en el MGH, HMS y HST Mehmet Toner.

Los investigadores usaron un número de técnicas para ordenar las células basadas en diferencias en tamaño, densidad o propiedades eléctricas. Sin embargo, ya que las características físicas de las células pueden variar significativamente, estas técnicas corren el riesgo de separar las células incorrectamente, llevando a un diagnóstico erróneo. Una manera más específica de aislar células es usar anticuerpos que se enganchen a distintas moléculas mostradas en la superficie de las células objetivo.

Sin embargo, este acercamiento selectivo solo funciona si las células objetivo entran en contacto con los anticuerpos diseñados para capturarlas. Esto es improbable que suceda cuando las células están moviéndose a velocidades relativamente altas.

“Imagina que estás parado en un puente sobre un río, y tiras un mensaje en una botella en el centro”, dice Wong. Si el río se está moviendo realmente lento, puedes imaginar que eventualmente la botella andará a la deriva hasta la orilla del río y alguien podrá recogerla. Pero si el río está fluyendo muy rápido, entonces la botella es barrida por la corriente sin llegar a acercarse a los lados”.

Ese es el problema que el equipo necesitaba resolver, dijo Wong: “¿Podemos girar la botella hacía la orilla del río para que pueda ser capturada?” Para alcanzar eso, los investigadores del MIT y el MGH diseñaron su dispositivo para guiar el fluido hacia la parte baja del canal conforme fluye, poniendo en contacto más de las células con los anticuerpos. La clave para su nuevo diseño es el uso de una membrana suave con poros a nanoescala, que separa dos microcanales adyacentes.

Las células entran solamente en un canal, y conforme fluyen a través del canal, el fluido es rápidamente atraído al divisor poroso, llevándose las células con él. El fluido puede pasar al otro canal, pero las células no. Una vez que alcanzan la superficie, comienzan a girar – con la suficiente lentitud para que las células objetivo tengan tiempo de pegarse a los anticuerpos y ser capturadas, pero lo suficientemente rápido para mantener a las otras células moviéndose. Dicho comportamiento de rodar es similar a como las células blancas sanguíneas o las células madre selectivamente “establecen su hogar” en sitios de infección y lesión en el cuerpo.

Shashi Murthy, un profesor asociado de ingeniería química en la Universidad Northeaster, dijo que el dispositivo es simple pero muy bien diseñado. “El campo de los microfluidos se ha dado en su mayoría por prueba y error experimental”, dijo Murthy, quien no estuvo involucrado en esta investigación. “Uno rara vez ve un análisis tan a profundidad, y uno tan bien aterrizado en teoría”.

Una aplicación potencial para estos dispositivos es aislar células cancerosas de muestras de sangre de pacientes. El grupo de Toner ya ha mostrado previamente que el número de células de tumor circulando en el torrente sanguíneo está correlacionado con la respuesta clínica al tratamiento en un paciente dado, sugiriendo el potencial para medicina personalizada para pacientes de cáncer.

“Será necesaria una considerable validación y pruebas antes de que este dispositivo en su etapa temprana pueda ser desplegada en las clínicas”, dijo Toner. “Sin embargo, este novedoso acercamiento podría permitir emocionantes oportunidades de diagnóstico y terapia que no son posibles usando tecnología existente”.

Reimpreso con permiso de MIT News.

Fuente
http://web.mit.edu/ (en inglés)

Un transistor perfecto de solo un átomo fue creado

Físicos de UNSW (Universidad de Nuevo South Wales en Australia) crearon un transistor funcional de un solo átomo colocado con precisión en un cristal de silicio. Utiliza su componente activo, un átomo de fósforo individual entre electrodos a escala atómica y compuertas de control electrostático.

Hasta el momento, los transistores atómicos habían sido realizados por suerte: los investigadores tenían que buscar en muchos dispositivos para aislar uno que funcionara así. Pero este dispositivo fue creado con una precisión nunca antes alcanzada. Es un dispositivo perfecto, y es el transistor más pequeño que es posible hacer, ya no puede reducirse más que éste.

Se predecía que los transistores alcanzarían esta escala para el año 2020, siguiendo la tendencia actual de reducción de los componentes y obedeciendo la ley de Moore, la cual dice que el número de componentes en circuitos integrados se duplica cada 18 meses. Pero éste por lo visto se adelantó 8 años a su tiempo.

El pequeño dispositivo fue descrito en una revista académica publicada en el diario Nature Nanotechnology.

Más información
http://newsroom.unsw.edu.au/ (en inglés)

Nueva aplicación podría permitir a personas ciegas escribir en pantallas táctiles

Científicos de la Universidad de Georgia han creado una aplicación prototipo para dispositivos táctiles que podría permitir el escribir mensajes sin ver la pantalla, no solo creando una nueva manera eficiente de interactuar con dispositivos móviles, sino también podría permitir que personas ciegas pudieran utilizar este tipo de teléfonos con pantalla táctil.

La nueva aplicación de código libre, llamada BrailleTouch, incorpora el sistema de escritura Braille utilizada por personas ciegas. Ha sido concebido como una herramienta de escritura de texto para cualquiera de los millones de usuarios de teléfonos inteligentes en el mundo. Esta aplicación utiliza una solución basada en gestos en la pantalla táctil del iPhone e iPad y requiere solo seis teclas. El grupo de investigación trabaja en una versión para Android.

Más información
http://hothardware.com/ (en inglés)

Nanorobots podrían matar células cancerosas

Utilizando una técnica conocida como “origami de ADN”, investigadores crearon pequeñas estructuras de ADN que pueden pegarse a células específicas de cáncer y liberar una carga mortal en ellas.

Esta técnica conocida como origami de ADN permite crear estructuras bidimensionales y tridimensionales a una nanoescala utilizando ADN. Por ahora era solo un concepto entretenido, pero investigadores pudieron crear un dispositivo que puede buscar y destruir células vivientes, los investigadores llamaron a estas estructuras nanorobots.

Estos dispositivos tienen una forma como de barril, de alrededor de 35 nanómetros de díametro, con 12 lugares para poder cargarlos de móleculas capaces de destruir una célula. Adicionalmente a esto, estas estructuras tienen dos “candados”, pequeñas hebras con una secuencia de ADN específica a la que cierta proteína encontrada únicamente en la superficie de la célula objetivo puede pegarse. Cuando las proteínas (o “llaves”) en la superficie de la célula se pegan a los “candados”, estos se abren y la estructura cambia de forma, liberando su carga.

DNA nanorobot from Wyss Institute on Vimeo.

Las estructura fue diseñada utilizando un software libre, llamado Cadnano, desarrollado por uno de los autores, Shawn Douglas, un biofísico en el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente de Harvard. Y después construyeron los robots usando la técnica de origami de ADN.

Aún no se sabe si estas estructuras funcionarán en un organismo viviente. Ya que están diseñadas para comunicarse con la superficie de células, si el objetivo a tratar se encuentra dentro de la célula, esta técnica podría no ayudar. Así mismo, estos robots son rápidamente limpiados por el hígado o destruidos por nucleasas, enzimas que consumen trozos de ADN que se pierden.

Más información
http://wyss.harvard.edu/ (en inglés)
http://www.nature.com/ (en inglés)

El mini-Internet de Microsoft

Microsoft ha mostrado detalles sobre su Laboratorio de Rendimiento de Internet Explorer, y ha revelado sus extraordinarios esfuerzos para asegurar que Internet Explorer 9 sea competitivo y que Internet Explorer 10 sea el navegador más rápido del mundo.

Para poder probar el rendimiento de Internet Explorer, Microsoft ha literalmente creado una versión en miniatura de Internet, con emuladores de servidores de contenido (cada uno con páginas web reales capturadas localmente), servidores de DNS, ruteadores y redes virtuales (DNS, modems de 56k, cable, WAN, 4G), esto para probar diferentes latencias, salidas, pérdida de paquete, etc., de una manera similar a lo que ocurre en el Internet real.

Al controlar cada una de las características de Internet, como diferentes latencias, salidas, pérdida de paquetes, etc., Microsoft puede producir experimentos repetibles que puedan ser medidos adecuadamente. La actividad se mide cada 100 nanosegundos.

Algunas características de este mini-Internet incluyen:

128 computadoras de prueba
20,000 pruebas por día
Más de 850 variables analizadas
480 GB de datos son obtenidos por día cada 100 nanosegundos
Los datos obtenidos tienen una granularidad de 100 nanosegundos

Los datos son reportados a 11 servidores (16 nucleos, 16 GB de RAM) y los datos son almacenados en un servidor SQL con 24 núcleos y 64 GB.

El artículo, aunque en inglés, se encuentra lleno de imágenes del laboratorio y de más datos al respecto.

Más información
http://blogs.msdn.com/ (en inglés)