miércoles, 10 de febrero de 2010

Células Madre Pluripotentes Inducidas Para Salvar la Vista

Foto: George Foulsham, Office of Public Affairs, UCSBEmpleando células similares a las células madre, un equipo internacional de científicos ha restablecido la función visual en ratas de laboratorio afectadas por una enfermedad ocular. La investigación demuestra el potencial de las terapias basadas en las células madre para tratar la degeneración macular asociada al envejecimiento en los seres humanos.



Un equipo dirigido por Dennis Clegg, de la Universidad de California en Santa Bárbara, y Pete Coffey, del University College de Londres, trabajó con ratas aquejadas por una mutación que provoca un defecto en las células del epitelio pigmentario de la retina, lo que resulta en la muerte de los fotorreceptores y la ceguera subsiguiente. Las células humanas de esta clase fueron obtenidas de células madre pluripotentes inducidas. Éstas últimas son células similares a las células madre embrionarias que pueden ser obtenidas de prácticamente cualquier célula en el cuerpo, evitando así la controversia suscitada por el empleo de células madre obtenidas de embriones. El término "pluripotentes" significa que las células pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo.

En los experimentos liderados por Amanda Carr, del University College de Londres, el equipo descubrió que insertando quirúrgicamente células del epitelio pigmentario de la retina, derivadas de células madre, en la retina de las ratas antes de que se produjera la degeneración de los fotorreceptores, se lograba preservar la visión de los animales.

L
os investigadores comprobaron que las ratas que recibían el trasplante enfocaban su vista hacia elementos en movimiento más eficientemente de como lo hacían los grupos de control, los cuales no recibieron el trasplante.

"Aunque todavía queda mucho trabajo por hacer, creemos que nuestros resultados subrayan el potencial de las terapias basadas en las células madre para el tratamiento de la degeneración macular relacionada con el envejecimiento", explica Sherry Hikita, del equipo de investigación.

Empleando células madre inducidas que pueden ser obtenidas de los mismos pacientes, los científicos evitan el rechazo inmunitario que puede darse cuando se emplean células madre embrionarias.

Las células del epitelio pigmentario de la retina son esenciales para la función visual. Sin estas células, los fotorreceptores de forma cónica y los similares a bastoncillos morirían, dando como resultado la ceguera.

Tal como señala Dave Buchholz, se espera que trasplantando células frescas del epitelio pigmentario de la retina, obtenidas a partir de células madre pluripotentes inducidas, los fotorreceptores permanezcan sanos, impidiéndose así la pérdida de la visión por degeneración macular asociada al envejecimiento.

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sábado, 6 de febrero de 2010

Antenas Que Cambian de Forma

Foto: NCSUUna nueva investigación está revolucionando el diseño de antenas, al abrir la puerta a la creación de antenas que cambian de forma y que van a tener una gran cantidad de nuevos usos en campos que van desde la seguridad pública hasta el despliegue de fuerzas militares.

Las antenas modernas están hechas de cobre u otros metales, pero hay limitaciones con respecto a cuánto se pueden flexionar, y con cuánta frecuencia, antes de que se rompan por completo. Unos investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado una antena, usando una aleación especial, que puede ser flexionada, estirada y retorcida, y que acaba retomando su forma original.

La antena se compone de un metal líquido inyectado dentro de microcanales elastoméricos. Las antenas se pueden deformar sin riesgo de rotura debido a que las propiedades mecánicas son definidas por el elastómero y no por el metal.

Michael Dickey, profesor de ingeniería química y biomolecular en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, y su equipo, construyen las nuevas antenas inyectando una aleación compuesta por los metales galio e indio, la cual permanece en estado líquido a temperatura ambiente, dentro de canales del grosor de un cabello humano. Los canales son huecos, como una pajilla, con aberturas en ambos extremos, pero pueden tener cualquier forma. Una vez que la aleación ha llenado el canal, la superficie de la aleación se oxida, creando una "piel" que mantiene la aleación en su lugar y que además le permite conservar sus propiedades líquidas. La flexibilidad de la antena es particularmente atractiva debido a que la forma de una antena determina su frecuencia. De manera que estas antenas son capaces de sintonizar frecuencias muy distintas mediante el recurso, poco recomendable con las convencionales, de estirarlas y doblarlas.

Además de que este singular diseño brinda una antena eficaz que puede ser usada en una amplia variedad de dispositivos electrónicos existentes, su durabilidad y su flexibilidad también abren las puertas a un gran número de nuevas aplicaciones. Por ejemplo, una antena en una cubierta de silicona flexible se podría usar para monitorizar construcciones civiles, como los puentes. A medida que el puente se expande y se contrae, deformaría la antena, cambiando su frecuencia, y proporcionando así de manera inalámbrica a los ingenieros civiles información sobre las condiciones en que se halla el puente.

La flexibilidad y la durabilidad son también características ideales para el equipamiento militar, ya que la antena puede ser doblada o enrollada en un pequeño paquete cuando no se la necesite, y luego desplegada nuevamente sin ningún efecto nocivo en su funcionamiento.

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jueves, 4 de febrero de 2010

Las Ondas Electromagnéticas de los Teléfonos Móviles, Utiles Contra el Mal de Alzheimer

Foto: USFLos millones de personas que pasan mucho rato cada día hablando por un teléfono móvil pueden tener una nueva excusa para hacerlo. Un sorprendente estudio en ratones proporciona las primeras pruebas de que la exposición a largo plazo a las ondas electromagnéticas asociadas con el uso de teléfonos móviles podría proteger contra la enfermedad de Alzheimer e incluso revertir su desarrollo.

El estudio ha sido dirigido por investigadores de la Universidad del Sur de Florida en el Centro de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer (ADRC) de Florida.

"Nos sorprendió encontrar que la exposición a los teléfonos móviles, iniciada al principio de la etapa adulta, protege la memoria en ratones que de otra manera desarrollarían los síntomas de la enfermedad de Alzheimer", confiesa el autor principal, Gary Arendash. "Nos resultó aún más asombroso que las ondas electromagnéticas generadas por los teléfonos móviles revirtieran el deterioro en la memoria en ratones viejos con el mal de Alzheimer".

Los investigadores constataron que la exposición de ratones viejos con el mal de Alzheimer a ondas electromagnéticas generadas por teléfonos móviles eliminaba depósitos cerebrales de la dañina proteína beta-amiloide, además de impedir el desarrollo de tales acumulaciones en ratones más jóvenes proclives a contraer el mal. Esas placas cerebrales formadas por la acumulación anormal de beta-amiloide son un rasgo propio de la enfermedad de Alzheimer. La mayoría de los tratamientos contra ella se centran en actuar contra la beta-amiloide. El estudio, sumamente controlado, permitió que los efectos que sobre la memoria tenía la exposición a teléfonos móviles, se pudieran aislar de otros factores relativos al estilo de vida, tales como la dieta y el ejercicio.

El estudio se hizo sobre 96 ratones, muchos de los cuales estaban modificados genéticamente para que desarrollasen, a medida que envejecían, placas beta-amiloides y problemas de memoria como los causados por la enfermedad de Alzheimer típica. Algunos ratones no estaban dementes y no tenían predisposición genética alguna a padecer el mal de Alzheimer, así que los investigadores también pudieron comprobar los efectos de las ondas electromagnéticas sobre la memoria normal.

Los ratones normales y los que padecían el mal de Alzheimer fueron expuestos al campo electromagnético generado por el uso de un teléfono móvil estándar durante dos períodos de una hora cada día durante siete a nueve meses.

Los investigadores han llegado a la conclusión de que la exposición a un campo electromagnético como el de los móviles podría ser un modo eficaz, no invasivo y sin tener que usar fármacos, de prevenir y tratar la enfermedad de Alzheimer en los humanos.

El equipo de investigación actualmente está evaluando si otros conjuntos de frecuencias y potencias electromagnéticas producen beneficios cognitivos más rápidos e incluso mayores que los encontrados en el estudio actual.

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lunes, 1 de febrero de 2010

Transistor de Alta Eficiencia Hecho de Nitruro de Galio

Foto: Junxia ShiEn la Universidad Cornell han fabricado un transistor sumamente eficiente hecho de un material que pronto podría reemplazar al silicio como el rey de los semiconductores para las aplicaciones que requieren una alta potencia.

Junxia Shi, especialista en el laboratorio de Lester Eastman, ha desarrollado el dispositivo basado en el nitruro de galio que podría formar la base para la circuitería en productos que van desde los ordenadores portátiles hasta los vehículos híbridos, pasando por muchos otros sistemas electrónicos de alta potencia.

La resistencia a la corriente eléctrica del nuevo transistor es de 10 a 20 veces más baja que la de los actuales dispositivos de alta potencia basados en el silicio. También tiene un alto valor en el parámetro de cuánto voltaje puede aplicarse a un material antes de que falle.
La clave del dispositivo es la baja resistencia eléctrica del nitruro de galio, lo que produce menos pérdida de potencia por calentamiento, y su capacidad de manejar hasta 3 millones de voltios por centímetro sin que se produzca un fallo eléctrico. El silicio, el material competidor, soporta sólo unos 250.000 voltios por centímetro.

Los transistores, que fueron hechos con el equipamiento de nanofabricación de la Universidad Cornell, puede que un día energicen de todo, desde vehículos eléctricos híbridos a barcos. De hecho, la Armada Estadounidense ya financió hace más de diez años la investigación de la Universidad Cornell sobre los transistores de nitruro de galio, y actualmente aporta una parte importante de la financiación para la nueva investigación del laboratorio de Lester Eastman.

Shi y Eastman tienen una patente provisional para su dispositivo. Las empresas Velox y Freescale (establecida ésta última por Motorola), también han ayudado a financiar la investigación, con la esperanza de producir los dispositivos a escala industrial.

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Silenciar Neuronas Mediante Luz Amarilla o Azul

Foto: Arthur Toga, Laboratory of Neuro Imaging, Department of Neurology, UCLA School of MedicineUn equipo de neurocientíficos del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado una nueva clase de herramientas para apagar de forma reversible la actividad cerebral usando diferentes colores de luz. Aplicadas a neuronas específicas, estas herramientas podrían permitir la entrada en escena de nuevos tratamientos para la actividad cerebral anormal asociada con dolencias como la epilepsia, el dolor crónico, lesiones cerebrales y la enfermedad de Parkinson.


Tales enfermedades podrían ser tratadas mejor mediante ese silenciamiento de neuronas, en vez de con las estrategias convencionales. Estas nuevas herramientas, o "supersilenciadores", ejercen un control muy preciso sobre el momento en el cual se apagan los circuitos neurales sobreactivos; un efecto que no es posible con las medicinas existentes o con otras terapias convencionales.

"Silenciar diferentes conjuntos de neuronas con colores de luz diferentes nos permite entender cómo esas neuronas trabajan juntas para implementar funciones cerebrales", explica Ed Boyden, coautor del estudio.
Los supersilenciadores de Boyden derivan de dos genes presentes en diferentes organismos naturales como bacterias y hongos. Estos genes, referidos como Arch y Mac, codifican proteínas que se activan con la luz y que ayudan a los organismos a producir energía. Cuando Arch y Mac son colocados dentro de neuronas, los investigadores pueden inhibir la actividad de estas neuronas iluminándolas. La luz activa las proteínas, lo cual reduce el voltaje en las neuronas e impide, de forma segura y eficaz, que se activen. Arch es sensible específicamente a la luz amarilla, mientras que Mac se activa con la luz azul.

De este modo, el cerebro puede ser programado con colores de luz diferentes, y así es viable estudiar y posiblemente corregir señales neurales defectuosas que conducen a enfermedades.

Determinar si Arch y Mac son seguros y eficaces en los monos será el siguiente paso crítico hacia el uso potencial en los humanos de estas herramientas ópticas para silenciar neuronas. Boyden planea usar estos supersilenciadores para examinar los circuitos neurales de la cognición y la emoción, y encontrar objetivos en el cerebro que, cuando sean apagados, puedan provocar efectos beneficiosos, como aliviar el dolor y tratar la epilepsia.

Xue Han y Brian Chow también han trabajado en la investigación.

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