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La Ciencia y Tecnología

Desarrollan mexicanos microchip para detectar coronavirus

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  • La investigación es realizada de forma remota por especialistas del Cinvestav Monterrey, el CIO y CICY.

Ciudad de México, 01 de abril de 2020 .- Investigadores mexicanos han emprendido un proyecto de investigación para desarrollar un microchip y su instrumentación con los cuales se podrían detectar de forma rápida, confiable y a bajo costo a pacientes que hayan contraído el coronavirus SARS-CoV-2, causante del COVID-19.

Los especialistas ya bosquejan el primer prototipo. “Se tratará de un dispositivo portátil: imaginemos una cajita a la que abrimos la tapa donde se colocará el microchip, al cual se le pondrá una muestra de sangre o suero del paciente. Al cerrarla se detectarían los anticuerpos generados si da positivo a COVID-19. A su vez el instrumento de operación del chip enviará la información a un dispositivo móvil, como un teléfono celular”.

Por ahora, la investigación se desarrolla con lentitud debido a que para hacer pruebas con COVID-19 requieren de reactivos que se deben importar de EU o China. “Las compañías exportadoras tardan entre cuatro y ocho semanas para en entregar reactivos, lo cual se ha complicado por la pandemia”.

El proyecto es encabezado por José Luis García Cordero, investigador del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Monterrey, quien se encuentra en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, Suiza, realizando una estancia sabática. En entrevista, señala que cuando inició el brote de COVID-19, analizó con sus estudiantes en Monterrey si podrían realizar un dispositivo que detectara el nuevo coronavirus.

El experto del Cinvestav refiere que en sus proyectos anteriores, el grupo de trabajo desarrolló chips detectando citocinas producidas por las células, sin embargo, ahora con la misma tecnología y biosensores se detectarán los anticuerpos producidos en el suero de una persona infectada.

Ante la urgencia de tener este tipo de pruebas, invitó a sus colegas del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) y del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO), con quienes colabora desde hace un par de años en un proyecto de ciencia básica financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, y cuyos grupos tienen la experiencia en la instrumentación en óptica. Mientras el grupo de Monterrey caracteriza el microdispositivo basado en un inmunoensayo flourescente. En Yucatán y Aguascalientes desarrollan el instrumento para operar el chip y detecte la fluorescencia de los biosensores que empleará. El plan es que una vez que sus colegas terminen el instrumento de control, viajen al Cinvestav Monterrey, en alrededor de un mes, para hacer pruebas con los dispositivos.

Añade que sería fácil de usar, lo cual no sólo facilitaría su empleo en personal de salud, sino incluso podría ser eventualmente en el futuro empleado domésticamente. En el corto plazo, sería empleado en hospitales y clínicas para realizar análisis de hasta 16 pacientes en paralelo.

El académico señala que no ha sido sencillo coordinar la investigación a distancia, no obstante, se mantiene en continuo contacto con sus colegas de los Centros Públicos de Investigación y sus grupos de trabajo, lo cual se ha facilitado por los trabajos previos que han llevado a cabo.

El investigador refiere además que este tipo de microchips ya se utilizan en EU, Europa, Japón, Corea del Sur y China, tanto para COVID-19, como para otras enfermedades. El principio es más o menos el mismo: un paciente enfermo secreta varias proteínas que viajan en el torrente sanguíneo, la idea es que con una gota de sangre se puedan cuantificar y saber si hay una relación con alguna enfermedad. En México, apunta, no se hacen ni comercializan este tipo de dispositivos. Agrega que esta tecnología abarataría los costos para hacer pruebas diagnósticas, que serían, al menos 100 veces menor al de las utilizadas por métodos tradicionales.

García Cordero menciona que este tipo de investigación será un paso importante para desarrollar tecnología propia, no sólo para tener un primer dispositivo de diagnóstico, sino haber logrado la conformación del grupo y ecosistema de expertos para lograrlo. “Es un buen detonante y cuando haya otra emergencia sanitaria podremos estar listos como los chinos o los coreanos”.

Finalmente, el especialista refiere que buscan colaboraciones con otros grupos de investigación y esperan más apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) para acelerar el desarrollo y que ayuden en la obtención de reactivos, lo cual ha sido un problema no sólo para esta investigación, sino uno ya bien conocido por los grupos de investigación del país.

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Descubrieron el primer y único pájaro venenoso del mundo

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Un científico se metió en su boca una pluma del ave y confirmó su toxicidad. Se trata del pitohui encapuchado

La existencia de la primer y única ave venenosa fue confirmada por los científicos. Su nombre es “pitohui encapuchado”, un pequeño pájaro de Papúa Nueva Guinea que contiene un veneno que puede causar la muerte.

Unas muestras analizadas del ave encontraron batracotoxinas, un tipo de veneno que provoca entumecimiento, ardor e incluso parálisis. Si se consume en exceso puede llegar a ser letal.

El pitohui conserva toxinas en la piel, las plumas, los huesos y los órganos internos. Sin embargo, no produce su propio veneno, sino que lo incorpora de afuera. Según los estudios más recientes, se convierten en venenosos al comer los escarabajos Choresine, que también contienen esa toxina.

Cómo descubrieron que el ave es venenosa

El naturalista y ornitólogo Jack Dumbacher, atrapó involuntariamente en una red algunos ejemplares del pitohui encapuchado.

Cuando intentaba liberarlos, los pájaros lo picaron y arañaron. Para dejar de sentir dolor, Jack se chupó los arañazos y notó que lentamente se adormecían sus labios. Más adelante le ardían.

Para confirmar lo que sospechaba, se metió en la boca una pluma de pitohui, observando los mismos efectos que ya había experimentado.

Luego, Jack consultó a los nativos de Nueva Guinea sobre la especie. Le dijeron que era conocido como “pájaro basura”, porque desprendía un olor nauseabundo cuando se lo cocinaba.

(Fuente: lavoz.com)

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Descubren el proceso que permite revertir y bloquear el envejecimiento prematuro

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Este enfoque puede conducir a tratamientos que ayuden a prolongar la salud humana

Un grupo de científicos encabezado por el catedrático de Biología del Desarrollo de la UCAM Juan Carlos Izpisua, ha averiguado el tipo de ARN que se acumula en las personas que padecen un envejecimiento prematuro o progeria. Así como que el bloqueo de este ARN revierte los síntomas de esta enfermedad y prolonga la vida en ratones.

Los resultados ahora publicados en la revista Science Translational Medicine derivan de uno de los proyectos desarrollados por el doctor Izpisua, promovidos y financiados por la UCAM, y se centran en el estudio de un fragmento de ARN conocido como LINE-1.

«Estos hallazgos proporcionan una nueva visión de los síndromes progeroides y de cómo tratarlos, a la vez que destacan la importancia del ARN LINE-1 en el proceso de envejecimiento normal», ha afirmado Izpisua, Catedrático de Biología del Desarrollo de la UCAM, profesor del Laboratorio de Expresión Génica de Salk Institute y director del Instituto de Ciencias Altos Labs en San Diego, California.

Los síndromes progeroides, que incluyen el síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford y el síndrome de Werner, provocan un envejecimiento acelerado en niños y adolescentes.

Los pacientes no sólo desarrollan un aspecto físico llamativo, sino también síntomas y enfermedades típicamente asociados a la vejez, como enfermedades cardíacas, cataratas, diabetes de tipo 2, osteoporosis y cáncer.

Actualmente no existen tratamientos eficaces para estos síndromes y las personas que los padecen acaban muriendo en pocos años.

Izpisua y su equipo eran conscientes de que una de las características moleculares tanto del envejecimiento normal como de los síndromes progeroides es la alteración de la organización del ADN en el núcleo celular.

Cuando el ADN se empaqueta de forma diferente, cambian los genes que están accesibles para que la célula los pueda leer y, por tanto, cambia drásticamente el comportamiento y la función celular. También sabían que el genoma humano contiene cientos trozos de ADN que se propagan y mueven por el genoma, además de codificar ARN LINE-1.

La función de estos elementos es poco conocida, pero lo cierto es que cambian y se multiplican con la edad, o con enfermedades como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares. Los investigadores se preguntaron si estos elementos también cambiaban y se acumulaban en los síndromes progeroides.

«Las secuencias repetidas en el ADN, como es el caso de LINE-1, constituyen un gran porcentaje de nuestro genoma, sin embargo, hasta ahora no se les ha prestado mucha atención a los efectos que puede tener la acumulación de este ARN LINE-1 sintetizado en el núcleo celular, que aumenta con la edad «, ha señalado ek científico de Salk Institute y de Altos Labs, Pradeep Reddy.

En este trabajo, los investigadores estudiaron células de pacientes con síndromes progeroides y descubrieron que tenían entre cuatro y siete veces más ARN LINE-1 que las células de individuos sanos. Además, demostraron que la acumulación de este ARN LINE-1 se producía antes de que ocurrieran los principales cambios estructurales en el ADN asociados a la progeria.

La vicerrectora de Investigación de la UCAM y coautora del trabajo, Estrella Núñez, ha explicado que «desarrollamos entonces una serie de moléculas que podían unirse específicamente al ARN LINE-1, bloqueándolo e impidiendo que éste se acumulara y afectara a la función celular. Este tipo de tratamiento revirtió los signos moleculares de la progeria en células aisladas y prolongó la vida de ratones con mutaciones genéticas que causan envejecimiento prematuro».

En ambos casos, la expresión de los genes asociados a la proliferación celular y a la estructura del ADN aumentó tras el tratamiento, mientras que la expresión de los genes asociados al envejecimiento, la inflamación y el daño del AND disminuyó.

«Dirigirse al ARN LINE-1 puede ser una forma eficaz de tratar los síndromes progeroides, así como otras enfermedades relacionadas con la edad que se han relacionado con LINE-1, incluyendo trastornos neuropsiquiátricos, oculares, metabólicos o cáncer», ha apuntado Izpisua , quien ha argumentado que, «con el tiempo, creemos que este enfoque puede conducir a tratamientos que ayuden a prolongar la salud humana durante el envejecimiento».

Los investigadores se están planteando futuros estudios para comprender mejor qué causa la acumulación de ARN LINE-1 y cómo prevenirla con fármacos en humanos.

Otros autores del trabajo son Javier Prieto Martínez y Alejandro Ocampo, de Salk Institute; Mako Yamamoto y Concepción Rodríguez Esteban, de Salk Institute y Altos Labs; Peng Liu, Dalila Bensaddek, Huoming Zhang, Leila Abassi, Mirko Celii, Arianna Mangiavacchi, Valerio Orlando y Francesco Della Valle, de KAUST; Alfonso Saera y Riccardo Aiese Cigliano de Sequentia Biotech; Estrella Núñez Delicado de la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM); y Steve Horvath de Altos Labs.

El trabajo ha sido parcialmente financiado por la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) de Arabia Saudí (BAS/1/01-01), el Programa de Subvenciones de Investigación Competitiva de la KAUST, la Iniciativa de Salud Inteligente de la KAUST, la Fundación Moxie y la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM).

(Fuente: 65ymas)

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Córneas hechas con colágeno de cerdo devuelven la visión a una veintena de personas

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Investigadores de la Universidad de Linköping y la empresa LinkoCare Life Sciences AB, de Suecia, Suecia) han desarrollado este implante que da esperanzas a quienes padecen ceguera corneal o baja visión

La bioingeniería avanza a pasos agigantados y trae excelentes noticias para las personas que padecen ceguera corneal o baja visión, que ya no dependerán solo de un trasplante. Ya es posible fabricar implantes de córnea artificiales que suplan la escasez de donantes para devolver la vista a pacientes ciegos.

El hallazgo corre a cuente de investigadores y empresarios suecos, que han desarrollado un implante hecho de proteína de colágeno de piel de cerdo que se asemeja a la córnea humana y que ya ha devuelto la visión a 20 personas, la mayoría de ellas, completamente ciegas.

El estudio ha sido dirigido por investigadores de la Universidad de Linköping y la empresa LinkoCare Life Sciences AB y ha sido publicado en la revista Nature Biotechnology.

Hay esperanza, y mucha, para las personas ciegas que esperan un trasplante de cornea humana, que escasean en los países donde más necesitan. Los resultados de ese estudio consideran este implante de bioingeniería como alternativa al trasplante con resultados positivos.

La vista de los participantes mejoró tanto como lo habría hecho después de un trasplante de córnea con tejido humano. Antes de la operación, 14 de los 20 participantes estaban totalmente ciegos. Tres de ellos tenían una visión perfecta tras la operación.

«Es posible desarrollar un biomaterial que cumpla con todos los criterios para ser utilizado como implantes humanos, que pueda ser producido en masa y almacenado hasta por dos años y así llegar a más personas con problemas de visión. Esto nos ayuda a sortear el problema de la escasez de tejido corneal donado y el acceso a otros tratamientos para enfermedades oculares», indica Neil Lagali, profesor del Departamento de Ciencias Biomédicas y Clínicas de la Universidad de Linköping.

Casi 13 millones de ciegos por problemas en la córnea

Cerca de 12,7 millones de personas en todo el mundo están ciegas debido a que sus córneas, que es la capa transparente más externa del ojo, están dañadas o enfermas. Su única forma de recuperar la visión es recibir una córnea trasplantada de un donante humano, pero solo una de cada 70 recibe una. Además, la mayoría de los que necesitan trasplantes de córnea viven en países de ingresos bajos y medios, en los que el acceso a los tratamientos es muy limitado.

«La seguridad y la eficacia de los implantes de bioingeniería han sido el núcleo de nuestro trabajo», señala Mehrdad Rafat, investigador y empresario detrás del diseño y desarrollo de los implantes. Es profesor asociado adjunto en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Linköping y fundador y director ejecutivo de LinkoCare Life Sciences AB, que fabrica las córneas creadas con bioingeniería utilizadas en el estudio.

«Hemos realizado importantes esfuerzos para garantizar que nuestro invento esté ampliamente disponible y sea asequible para todos y no solo para los ricos. Por eso, esta tecnología se puede utilizar en todas partes del mundo», ha añadido.

Método poco invasivo

La córnea se compone principalmente de la proteína colágeno. Para crear una alternativa a la córnea humana, los investigadores utilizaron moléculas de colágeno derivadas de piel de cerdo altamente purificadas y producidas en condiciones estrictas para uso humano.

La piel de cerdo utilizada es un subproducto de la industria alimentaria, por lo que es de fácil acceso y económicamente ventajosa. En el proceso de construcción del implante, los investigadores estabilizaron las moléculas de colágeno sueltas y formaron un material robusto y transparente que podía soportar la manipulación y la implantación en el ojo.

Si bien las córneas donadas deben usarse dentro de dos semanas, las córneas obtenidas mediante bioingeniería se pueden almacenar hasta dos años antes de su uso. Los investigadores también han desarrollado un nuevo método mínimamente invasivo para tratar la enfermedad del queratocono, en la que la córnea se vuelve tan delgada que puede provocar ceguera.

Hoy en día, la córnea de un paciente con queratocono en etapa avanzada se extrae quirúrgicamente y se reemplaza por una córnea donada, que se sutura quirúrgicamente. Este tipo de cirugía es invasiva y solo se realiza en hospitales universitarios más grandes.

«Se podría utilizar un método menos invasivo en más hospitales, ayudando así a más personas. Con nuestro método, el cirujano no necesita extirpar el propio tejido del paciente. En su lugar, se hace una pequeña incisión, a través de la cual se inserta el implante en la córnea existente», indica Lagali.

Sin puntos de sutura

Este nuevo método quirúrgico no necesita puntos de sutura. La incisión en la córnea se puede realizar con gran precisión gracias a un láser avanzado, pero también, cuando sea necesario, a mano con instrumentos quirúrgicos sencillos.

El método se probó por primera vez en cerdos y resultó ser más simple y potencialmente más seguro que un trasplante de córnea convencional.
El método quirúrgico y los implantes fueron utilizados por cirujanos en Irán e India, dos países donde muchas personas sufren ceguera corneal y baja visión, pero donde hay una falta significativa de córneas donadas y opciones de tratamiento.

Veinte personas ciegas o a punto de perder la vista debido a un queratocono avanzado participaron en el estudio clínico piloto y recibieron el implante de biomaterial. Las operaciones estuvieron libres de complicaciones, el tejido sanó rápido y un tratamiento de ocho semanas con colirio inmunosupresor fue suficiente para evitar el rechazo del implante. Los pacientes fueron seguidos durante dos años y no se observaron complicaciones durante ese tiempo.

El propósito principal de este estudio clínico piloto fue investigar si el implante era seguro de usar. Sin embargo, los investigadores se sorprendieron por lo que sucedió con el implante. El grosor y la curvatura de la córnea se restauraron a la normalidad.

(Fuente: publico)

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