USA - X (Diez) Curiosidades

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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Investigadores crean modelo de movilidad humana

Investigadores crean el primer modelo a gran escala de movilidad humana que incorpora la naturaleza humana. El trabajo es ampliamente aplicable a estudios de desplazamiento, migración, transporte de mercancía e incluso epidemias.

Denise Brehm, Civil and Environmental Engineering, MIT News Office. Original (en inglés).

Por más de medio siglo, muchos científicos sociales y geógrafos urbanos interesados en modelar el movimiento de gente y bienes entre ciudades, estados o países han dependido de una fórmula estadística llamada ley de gravedad, que mide la “atracción” entre dos lugares. Introducido en su forma contemporánea por el lingüista George Zipf en 1946, la ley está basada en la suposición de que el número de viajes entre dos ciudades es dependiente del tamaño de la población y la distancia entre las ciudades. (El nombre viene de una analogía con la ley de gravedad de Newton, que describe la atracción entre dos objetos basado en la masa y la distancia.)

Aunque es ampliamente usada en estudios empíricos, el modelo de gravedad no es muy preciso para hacer predicciones. Los investigadores deben readaptar datos al modelo incluyendo variables específicas a cada estudio para poder forzar los resultados a que concuerden con la realidad. Y con muchos más datos ahora siendo generados por las nuevas tecnología como los teléfonos celulares y el Internet, los investigadores en muchos campos están viendo hacia el estudio de movilidad humana con un deseo de aumentar su rigor científico.

Para este fin, investigadores del MIT, la Universidad Northeastern y la Universidad de Padua en Italia han identificado una falla subyacente en el modelo de gravedad: La distancia entre dos ciudades es mucho menos importante que el tamaño de la población en el área que las rodea. El equipo ha creado ahora un modelo que toma los motivos humanos en consideración en lugar de simplemente asumir que las ciudades más grandes atraen más desplazados. Probaron entonces su “modelo de radiación” en cinco tipos de estudios de movilidad y compararon los resultados a datos existentes. En cada caso, las predicciones del modelo de radiación eran mucho más precisas que el modelo de gravedad, el que a veces falla por un orden de magnitud (10 veces más grande o más chico).

“Usando una aproximación multidisciplinaria, se nos ocurrió una simple fórmula que trabaja mejor en todas las situaciones y muestra que la distribución de la población es el factor clave en determinar flujos de movilidad, no la distancia”, dijo Marta González, la Profesora Asistente de Desarrollo de Carreras de Gilbert Winslow en el departamento de Ingeniería Civil y Ambiental y la División de Sistemas de Ingeniería en el MIT, y co-autora de una revista académica publicada el 26 de Febrero en la edición en línea de Nature. “Quería ver si podíamos encontrar una manera de hacer que el modelo de gravedad trabajara más precisamente sin tener que cambiarlo para coincidir con cada situación”.

El profesor de física Albert-László Barabási de Northeastern es el autor líder e investigador principal en el proyecto. Filippo Simini de Northeastern y Amos Maritan de la Universidad de Padua son co-autores.

“Creo que esta revista académica es un avance mayor en nuestro entendimiento del comportamiento humano,” dijo Dirk Brockmann, un profesor asociado de ciencias de ingeniería y matemáticas aplicadas en la Universidad Northwestern quien no estuvo involucrado en el proyecto de investigación. “El valor clave del trabajo es que proponen una teoría real de movilidad haciendo pocas suposiciones básicas, y este modelo es sorprendentemente consistente con datos empíricos”.

La ley de la gravedad establece que el número de personas en una ciudad que se desplazaran a una ciudad más grande está basado en la población de la ciudad más grande. (Mientras más grande sea la población de la ciudad grande, el modelo predice más viajes.) El número de viajes se reducirá según la distancia entre las ciudades crezca. Un problema obvio con este modelo es que predecirá viajes a una ciudad grande sin tomar en consideración que el tamaño de la población de las ciudades más pequeñas pone un límite finito en cuanta gente es posible que viaje.

El modelo de radiación considera esto y otras limitaciones del modelo de gravedad al enfocarse en la población del área que rodea, que está definida por el círculo cuyo centro es el punto de origen y cuyo radio es la distancia al punto de atracción, usualmente un trabajo. Asume que la disponibilidad de trabajos es proporcional al tamaño de la población del área entera y califica lo atractivo de un trabajo potencial basado en la densidad de población y la distancia de viaje. (La gente esta dispuesta a aceptar desplazamientos más largos en áreas con menor densidad de población que tienen pocas oportunidades de trabajo).

Para demostrar la precisión del modelo de radiación al predecir el número de desplazados, los investigadores seleccionaron dos pares de distritos en Utah y Alabama – cada uno con un conjunto de ciudades con tamaños de población y distancias entre ellos comparables. En esta instancia, el modelo de gravedad predice que una persona se desplazará entre cada set de ciudades. Pero de acuerdo a los datos del censo, 44 personas de desplazaron en Utah y seis en el área escasamente poblada de Alabama. El modelo de radiación predice 66 desplazados en Utah y dos en Alabama, un resultado dentro del límite aceptable de error estadístico, dice González.

Los co-autores también probaron el modelo en otros índices de conectividad, incluyendo viajes cada hora medidos por datos telefónicos, desplazamiento entre distritos de los Estados Unidos, migración entre ciudades estadounidenses, llamadas telefónicas entre ciudades hechas por 10 millones de usuarios anónimos en un país Europeo, y el envío de bienes por cualquier forma de transporte entre estados en los Estados Unidos y las mayores áreas metropolitanas. En todos los casos, los resultados del modelo coincidieron con datos existentes.

“Lo que diferencia el modelo de radiación de otros modelos fenomenológicos es que Simini y todos asumen que la migración o el movimiento de un individuo a un nuevo lugar está determinado por lo que ‘es ofrecido’ en el lugar – por ejemplo, oportunidades de trabajo – y que este potencial de empleo es en función del tamaño de un lugar”, dijo Brockmann. “A diferencia del modelo de gravedad y otros modelos de la misma naturaleza, el modelo de radiación está basado en el motivo humano posible. Los modelos de gravedad solo asumen que la gente se mueve a las grandes ciudades con alta posibilidad y que también este movimiento probablemente se reduce con la distancia; no están basados en el primer principio subyacente”.

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)

Spitzer de la NASA descubre Buckyballs sólidas en el espacio

Astrónomos usando datos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, por primera vez, han descubierto buckyballs en forma sólida en el espacio. Antes de este descubrimiento, las esferas microscópicas de carbono solo se habían encontrado en forma de gas en el cosmos.

Formalmente llamadas buckminsterfullerene – buckyballs son llamadas después – por su parecido con las cúpulas geodésicas del arquitecto Richard Buckminster Fuller. Están compuestas de 60 átomos de carbón organizados dentro de una esfera hueca, como un balón de futbol. Su inusual estructura las hace candidatas ideales para aplicaciones eléctricas y químicas en la Tierra, incluyendo materiales superconductores, medicamentos, purificación de agua y armaduras.

En el último descubrimiento, científicos usando Spitzer detectaron diminutas manchas de materia, o partículas, que consisten en buckyballs apiladas. Encontraron las partículas alrededor de un par de estrellas llamadas “XX Ophiuchi”, a 6.500 años luz de la tierra, y detectaron las suficientes para llenar el equivalente en volumen a 10.000 Montes Everest.

“Estos buckyballs se apilan para formar un sólido, como las naranjas en un cajón”, dijo Nye Evans de la Universidad de Keele, en Inglaterra, autor principal de un artículo que aparece en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Las partículas que son detectadas son minúsculas, mucho menor que la anchura de un pelo, pero cada una podría contener pilas de millones de buckyballs”.

Buckyballs fueron detectadas definitivamente en el espacio por primera vez por Spitzer en 2010. Spitzer identificó más tarde las moléculas en una serie de diferentes ambientes cósmicos. Incluso los encontró en cantidades asombrosas, el equivalente en masa de 15 lunas de la Tierra, en una galaxia cercana llamada la Pequeña Nube de Magallanes.

JPL (Jet Propulsion Laboratory) dirige la misión del Telescopio Espacial Spitzer para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro de Ciencia Spitzer en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. Caltech dirige el JPL para la NASA.

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http://www.nasa.gov/ (en inglés)

Más ISP holandeses demandados para bloquear La Bahía Pirata

En enero, El tribunal de la Haya dictaminó que Ziggo, el mayor (ISP) proveedor de servicios de Internet en los Países Bajos, y su competidor XS4ALL tienen que bloquear el acceso a La Bahía Pirata.

Para BREIN, el grupo holandés contra la Piratería que inició el juicio, el veredicto no fue suficiente.

El grupo respaldado por Hollywood no perdió tiempo en la presentación de solicitudes para que otros ISPs bloqueen el acceso a La Bahía Pirata, también.

Ambos T-Mobile y KPN, se negaron a ceder voluntariamente argumentando que el bloqueo de sitios web es una amenaza para el Internet abierto.

Los ISPs exhortaron a la industria del entretenimiento sobre nuevos modelos de negocios en su lugar.

Sin embargo, BREIN mantuvo su promesa y ayer se anunció que UPC, KPN y T-Mobile serán llevados a la corte también.

Ziggo y XS4ALL han implementado el bloqueo, pero anunciaron que apelarán el veredicto.

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http://torrentfreak.com/ (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.

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http://web.mit.edu/ (en inglés)

Biólogos desacreditan la teoría de que el sexo masculino desaparecerá

Cromosomas Humanos durante Metafase. Imagen: Steffen Dietzel. CC BY-SA

Desde hace varios años circula la historia de que el cromosoma Y, el cual determina el sexo de los hombres, está desapareciendo ha estado circulando por Internet. Según la historia, este cromosoma, que en el pasado llevaba alrededor de 800 genes al igual que el cromosoma X, ha perdido cientos en los últimos 300 millones de años y dejará de existir en alrededor de 10 millones de años.

Investigadores del Instituto Whitehead para Investigación Biomédica en el MIT, quienes publicaron un estudio en la última edición de Nature, encontraron evidencia que sugiere que el cromosoma Y no perderá los 19 genes que le quedan. Los investigadores compararon el cromosoma Y del mono rhesus, un primate cuyo camino evolucionario divergió del de los humanos hace alrededor de 25 millones de años. Los investigadores descubrieron que los humanos solo han perdido un gen del cromosoma Y desde que el mono rhesus y la gente tomaron diferentes caminos evolutivos.

Esto básicamente desacredita la supuesta teoría de que el cromosoma Y está desapareciendo.

“El Y estuvo en caída libre al principio, y genes se perdieron a una velocidad increíblemente rápida”, dijo David Page, director del instituto Whitehead. “Pero entonces se niveló, y ha estado bien desde entonces”.

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Científicos rusos regeneran planta congelada por más de 30,000 años

Flor Silene Stenophylla — Silene Stenophylla

En una madriguera de ardillas de la edad de hielo fue el lugar donde se encontraron frutos y semillas que quedaron atrapados en el permafrost siberiano por más de 30,000 años.

La Silene stenophylla es la planta más vieja que ha sido regenerada; la planta es fértil, produce flores blancas y semillas viables. Un equipo de científicos rusos logró realizar esto y con sus experimentos y pruebas llegó a la conclusión de que el permafrost sirve como depositario natural de antiguas formas de vida. Sus hallazgos fueron publicados en una edición de “Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias” (PNAS) de los Estados Unidos.

Svetlana Yashina, del Instituto de Biofísica Celular de la Academia Rusa de Ciencias, quien dirigió el esfuerzo de regeneración, dijo: “la planta que revivió parecía muy similar a su versión moderna, que todavía crece en la misma área en el noreste de Siberia”, así como “es una planta muy viable y se adapta muy bien”, también expresó su deseo de seguir regenerando otras especies de plantas.

Estos estudios abren la posibilidad de que en un futuro se encuentren restos de tejido de especies, ya que estas cámaras de congelamiento natural son perfectas para almacenamiento por largos períodos de tiempo como lo han demostrado estos hallazgos.

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Envejecimiento de los ojos podría ser clave en otros males de la edad

Catarata. Rakesh Ahuja, MD. CC BY-SA — Imagen: Rakesh Ahuja, MD. CC BY-SA

Conforme envejecemos, una serie de condiciones comienzan a afectar nuestros cuerpos, entre ellas pérdida de memoria, menor velocidad de reacción, insomnio e incluso depresión. Un nuevo estudio muestra que la pérdida de sensibilidad a la luz causada por el envejecimiento de los ojos podría jugar un papel clave en estas condiciones.

El ritmo circadiano es conocido como el reloj interno humano y permite a nuestros cuerpos llevar una medición del tiempo. Esta medición del tiempo es usada para ajustar nuestro ritmo biológico: cuando comer, cuando descansar y repararse, entre otras cosas. Pero este reloj necesita de la luz solar para mantenerse funcionando adecuadamente.

Un nuevo estudio llevado a cabo por la doctora Patricia Turner y el doctor Martin Mainster, de la escuela de Medicina de la Universidad de Kansas, mostró que conforme los ojos envejecen, cada vez menos de esta luz solar pasa a través de los lentes cristalinos de los ojos para alcanzar células clave en la retina que son las que regulan el ritmo circadiano del cuerpo.

Los lentes cristalinos en nuestros ojos no solo permiten el paso de la luz sino que enfocan ésta en la retina. Pero con el envejecimiento estos lentes se opacan y el área de las pupilas se reduce, provocando una pérdida progresiva de la fotorecepción circadiana. Un niño de 10 años tiene una fotorecepción circadiana 10 veces mayor que la de un adulto de 95 años. Un adulto de 45 años solo retiene la mitad de la fotorecepción circadiana de un niño.

Los investigadores hacen notar que así como la reducción de la fotorecepción circadiana con la edad puede ocasionar diversas condiciones al alterar nuestros relojes biológicos, de la misma manera podemos sufrir este tipo de alteraciones por nuestros ritmos de vida sedentarios.

“En la sociedad moderna, la mayoría del tiempo vivimos en entornos controlados bajo luces artificiales, que son de 1,000 a 10,000 veces más tenues que la luz solar y la parte equivocada del espectro”, dijo la doctora Turner. “Creemos que el efecto es enorme y que apenas está comenzando a ser reconocido como un problema”.

Los investigadores recomiendan a la gente que debería hacer un esfuerzo para exponerse a la luz solar brillante o a luz interior brillante cuando no pueden salir al exterior y tener instalados tragaluces y luces fluorescentes extras en sus oficinas para ayudar a compensar el envejecimiento de los ojos.

Un mal relacionado con esto son las cataratas, las cuales también son dadas por el mismo oscurecimiento de los lentes cristalinos en el ojo.

La pseudofaquia (substitución del lente cristalino natural por uno sintético) mejora la fotorecepción de todas las edades, particularmente con lentes intraoculares que solamente bloquean la luz ultravioleta y transmiten longitudes de onda azules óptimas para la fotorecepción no visual. Este estudio hace notar la importancia de que el diseño óptimo de los lentes intraoculares debe considerar los requerimientos espectrales de la fotorecepción, tanto consciente como inconsciente.

El calentamiento global podría afectar la seguridad alimentaria

Debido al calentamiento global causado por los gases de efecto invernadero, hay probabilidades de que aumenten los cambios de temperatura en horarios de verano alrededor del mundo a finales de este siglo, esto tendrá serios efectos en la producción de alimentos, como en los cultivos de cereales: arroz, maíz y soya, en regiones de Europa, América del Norte y América del Sur.

En la actualidad los modelos climáticos no reflejan de forma adecuada la retroalimentación de la relación atmósfera y suelo, que conlleva a subestimar estos aumentos en temperaturas del horario de verano.

La producción de arroz en los trópicos ya se está viendo afectada por las altas temperaturas, y se cree que si otros factores continuan iguales, podría reducir la producción de cereales como de arroz, maíz y soya en un 30 o 40 por ciento.

“Si hay mayor variabilidad, las probabilidades de que la temperatura sea tan alta que no se pueda crecer un cultivo son mayores, En términos de seguridad alimentaria regional y mundial, no es buena noticia”, dijo David Battisti, profesor de ciencias atmosféricas de la Universidad de Washington.

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http://zeenews.india.com/ (en inglés)