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Investigadores de México y España crean nariz electrónica capaz de detectar varias enfermedades

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El Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT), de la Universidad Nacional Autónoma de México, y el grupo SensAvan, del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), de España, desarrollan una nariz electrónica que olfatea algunas enfermedades como diabetes, cáncer de pulmón y asma.

Con tan sólo soplar en ese dispositivo será suficiente para que un médico general sepa si la persona está sana o en etapa inicial de algún padecimiento. Se trata de un sistema olfativo artificial compuesto por una matriz de dispositivos sensores basados en nanomateriales.

La nariz es tan pequeña que cabe en la palma de la mano. Sin embargo, todavía está a prueba en diferentes laboratorios del mundo. Se ha utilizado con éxito, pero de manera experimental, en el diagnóstico no invasivo de cáncer, asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

La Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) informó que los sensores contienen diversos materiales. No obstante, nanopartículas de óxidos metálicos, nanohilos, nanotubos y grafeno son algunos de los que están en estudio a fin de utilizarlos como nuevas capas sensibles en dispositivos basados en ondas acústicas.

En sus investigaciones, las instituciones prueban varias matrices con diferentes tipos de sensores, a fin de aplicarlas en apoyo del diagnóstico médico y en la observación del medio ambiente.

Aliento en vez de muestra de sangre

Daniel Matatagui, de SensAvan, quien desarrolló el dispositivo en el ICAT junto con su alumno Fabio Andrés Bahos, en colaboración con el CSIC, explicó: “Imagina que con el aliento, en vez de una muestra de sangre, el médico podrá detectar patologías. Podríamos saber, también con una muestra de aire, qué tan contaminada está una zona específica de Madrid o de la Ciudad de México”.

Químicos y ondas acústicas

En la nariz electrónica las moléculas de los químicos que contienen el aliento y el aire interfieren con las ondas acústicas de los dispositivos (similares a las sísmicas) y generan un cambio en dicha onda.

Esta señal es traducida y medida con un mecanismo electrónico en el que se integra la matriz de sensores. Luego, con técnicas de reconocimiento de pautas, se extrae información sobre qué contiene una muestra de aliento o de aire contaminado.

El sistema olfativo artificial envía la señal a una computadora, a un teléfono celular o a otro dispositivo similar.

De acuerdo con los especialistas, el aliento contiene sustancias que son marcadores específicos de enfermedades. La diabetes genera un aumento importante en la concentración de cuerpos cetónicos; en las afecciones renales se incrementa el amoniaco; en el asma, el óxido nítrico; en el cáncer de pulmón se produce monóxido de carbono; en la enfermedad del hígado, sulfuro de dimetilo; en la esquizofrenia, etano, por ejemplo.

La meta, agregaron, es desarrollar un sistema olfativo artificial que sirva para una revisión rápida y una primera prueba que confirme o descarte un padecimiento. Si resulta positiva, el médico general recomendará a qué especialista consultar.

(Fuente: jornada)

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Investigadores crean un implante que produce insulina para la diabetes tipo 1

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Una nueva esperanza para los pacientes de diabetes

La Universidad Rice creó un implante en 3D que produce insulina para la diabetes tipo 1. Es el resultado de tres años de investigación, con la asesoría de la Juvenile Diabetes Research Foundation.

Los científicos liderados por Omid Veiseh y Jordan Miller utilizaron células beta productoras de insulina, a partir de células madre humanas, para crear el implante. Este detecta y regula los niveles de glucosa en la sangre, respondiendo con la cantidad de insulina necesaria.

La insulina es una hormona polipeptídica producida y secretada por las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas. Su principal función es permitir la disposición a las células del aporte necesario de glucosa para los procesos de síntesis con gasto de energía.

Por tanto, la persona con diabetes no puede producir una cantidad suficiente de insulina, o no puede utilizar adecuadamente la insulina que produce. Al no haber suficiente insulina, o que la células no responsan, queda demasiada azúcar en el torrente sanguíneo.

Con el tiempo, como explican los CDC, esto genera problemas de salud graves, tanto en el corazón, la vista y los riñones.

Cuando la diabetes es tipo 1, el cuerpo no puede producir insulina. Si es tipo 2, el cuerpo no usa la insulina adecuadamente, imposibilitándose el mantenimiento del azúcar en la sangre a niveles normales.

El implante productor de insulina para la diabetes

Tanto Veiseh como Miller han trabajado durante casi quince años con biomateriales y técnicas de impresión de tejidos en 3D con vasculatura.

“Si realmente queremos recapitular lo que el páncreas hace normalmente, necesitamos vasculatura”, señala Veiseh en la nota de prensa difundida por Rice. “Ese es el propósito de este estudio. El páncreas tiene naturalmente todos estos vasos sanguíneos, y las células se organizan de maneras particulares en el páncreas”.

“Jordan y yo queremos imprimir en la misma orientación que existe en la naturaleza”, agregó.

La meta de los científicos es demostrar que su implante puede regular adecuadamente los niveles de glucosa en la sangre. Trabajarán inicialmente con ratones diabéticos por, al menos, seis meses.

Las células productoras de insulina estarán protegidas con una formulación de hidrogel desarrollada por Veiseh. El material, que ha demostrado ser eficaz para encapsular tratamientos celulares en esferas del tamaño de una perla, cuenta con poros tan pequeños para evitar que las células de su interior sean atacadas por el sistema inmunológico.

Sin embargo, son lo suficientemente grandes como para permitir el paso de nutrientes e insulina.

El camino aún es largo, pero este primer paso es esperanzador para los pacientes con diabetes tipo 1.

(Fuente: fayerwayer)

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Cómo se va a ‘administrar la abundancia’ de litio en México

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  • 1.1 millones de toneladas de litio al año producirá la planta que Bacanora Lithium contruye en Sonora

La explotación del litio parece ser la respuesta a muchos de los desafíos económicos y medioambientales del planeta, sin embargo, se deben considerar todas las implicaciones que conlleva este recurso, señaló Roberto Chaparro, investigador del Centro de Estudios Internacionales Gilberto Bosques.

De acuerdo con la Secretaría de Economía, actualmente el país no cuenta con ningún yacimiento de litio en explotación; sin embargo, en los estados de Baja California, San Luis Potosí, Zacatecas y Sonora, se encuentran tres yacimientos en etapa de exploración que contienen este mineral.

“Actualmente se encuentra en construcción la planta de beneficio de la empresa ‘Bacanora Lithium’, en el estado de Sonora. Se espera que la planta comience a operar en el año 2023, siendo diseñada para procesar inicialmente 1.1 millones de toneladas (Mt) de mineral por año, durante la primera etapa del proyecto; aumentando, posteriormente, hasta alcanzar los 2.2 Mt anuales en una segunda etapa”, puntualizó la dependencia en el informe ‘Perfil del mercado del litio’.

Por el enorme potencial que tiene esta actividad, es necesario que se analice y regule su explotación, producción y usos en México. Según Roberto Chaparro, actualmente, el 50 por ciento del uso del litio en el mundo se aprovecha para el desarrollo de baterías de alto rendimiento, aunque también se usa en la industria farmacéutica.

Negocio del Estado

El Instituto Belisario Domínguez detalló en el reporte ‘Regulación del litio. Propuestas y comparativa internacional’, que en la LXIV Legislatura del Congreso mexicano (2018–2021) se han presentado cinco iniciativas relativas a la explotación del litio.

De éstas, cuatro se encuentran pendientes de revisión en las comisiones del cuerpo legislativo de origen; la restante fue retirada.

Entre los objetivos de las iniciativas presentadas destacan las propuestas de crear un organismo público denominado Litiomex, establecer las bases de aprovechamiento sustentable de los minerales de litio en el territorio nacional y que el litio sea considerado como propiedad de la Nación, por lo que no se otorgarían concesiones para su explotación.

“La regulación del litio es una tendencia entre diferentes países productores o con expectativas de contar con yacimientos de este mineral, aunque también en otros casos se aborda la adaptación tecnológica y el transporte de residuos peligrosos que genera dicha actividad. México no ha sido la excepción, tal como se puede apreciar en las diferentes iniciativas presentadas en la LXIV Legislatura del Poder Legislativo, así como las distintas acciones realizadas por dependencias de la Administración Pública Federal”, apuntó Juan Pablo Aguirre, investigador del instituto Belisario Domínguez.

El especialista agregó que en cuanto a los posibles volúmenes de extracción, aún no existen cifras precisas de la expectativa de producción.

“Sin embargo, además de la extracción, la industria derivada deberá generar tecnologías, y profesionistas capacitados que puedan aprovechar la transformación y capacidades del litio en las demandas necesarias para satisfacer las necesidades de la población usuaria”, señaló Aguirre.

(Fuente: elfinanciero)

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Un potente campo de fuerza protegería a EU de misiles, armas nucleares y drones

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USA se propone proteger todo su territorio con un enorme campo de fuerza, sostenido con avanzadas armas de energía electromagnética dirigida, capaces de destruir misiles, armas nucleares y enjambres de drones.

El Pentágono se ha propuesto crear una campana de energía con rayos de alta potencia que proteja a Estados Unidos de cualquier ataque con misiles, armas nucleares y enjambres de drones hostiles.

Se trataría de un «campo de fuerza» sobre Estados Unidos creado con una constelación de rayos de energía electromagnética que se utilizaría para habilitar o crear nuevas armas cinéticas.

Las armas cinéticas se usan para destruir objetivos militares mediante la energía cinética, que se genera con el movimiento de los cuerpos.

Una piedra, como la que usó David contra Goliat según el relato bíblico, es el ejemplo más antiguo de energía cinética, que en aquella ocasión sirvió para abatir a un hombre de casi tres metros de alto con solo una honda y una piedra.

De balas a misiles

Las balas son otro ejemplo de energía cinética, pero la tecnología ha permitido desarrollar armas más sofisticadas que pueden recorrer varios kilómetros por segundo: se usan en la actualidad en sistemas de defensa antibalística y antimisiles.

Lo que se propone ahora el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL) de Estados Unidos, tal como se explica en un nuevo informe, es usar armas cinéticas avanzadas, como láseres, dispositivos de radiofrecuencia, microondas de alta potencia y haces de partículas, para generar un insólito campo de fuerza sobre todo el territorio estadounidense.

“Para 2060, una flota o constelación suficientemente grande de sistemas de armas de energía dirigida a gran altitud podría proporcionar un paraguas de defensa antimisiles, como parte de un sistema de defensa en capas, si tales conceptos resultan asequibles y necesarios”, señala el informe de AFRL.

Paraguas nuclear

El resultado pretendido es conseguir una especie de paraguas nuclear o de misiles balísticos que podría estar operativo dentro de veinte años, aunque para conseguirlo será necesario un desarrollo tecnológico sustancial.

El campo de fuerza, según el informe, sería creado por camiones o satélites equipados con láseres, que podrían usarse para formar una barrera en forma de cúpula en todo el país.

Cualquier misil o avión que intente penetrar el campo de fuerza sería destruido al entrar en contacto con los rayos de alta potencia, asegura el informe.

Las modernas armas de energía dirigida dañan a su objetivo con energía altamente enfocada, incluyendo láser impulsado por Inteligencia Artificial, microondas y rayos de partículas.

Drones en el horizonte

Una de las grandes preocupaciones del Pentágono es la defensa frente a drones ofensivos. Los sistemas de energía dirigida actuales tienen rangos «cercanos a 1 kilómetro», explica el informe de AFRL.

La idea del Pentágono es alcanzar la capacidad de impacto a distancias mayores, de varios kilómetros, mediante rayos láser de cientos de kilovatios, con efectos destructivos a distancias tácticamente relevantes.

Incluso se propone con este desarrollo poder destruir enjambres de drones simultáneamente, gracias a las nuevas armas de energía cinética dirigida.

El informe señala también que los sistemas energía dirigida ya desempeñan un papel clave en las operaciones militares en todo el mundo, incluida la defensa antiaérea, la identificación de objetivos, el seguimiento, la búsqueda y reconocimiento de contrainteligencia (ISR) y la guerra electrónica (EW).

Peligros al acecho

Añade que las armas de energía dirigida (DEW) están tan extendidas que pueden terminar en manos de países y organizaciones capaces de causar daños considerables a otros territorios.

En consecuencia, plantea la necesidad de otorgar a Estados Unidos la capacidad de defenderse ante esas eventualidades peligrosas.

Además de Estados Unidos, tanto Rusia, como China, Reino Unido e India están desarrollando armas de energía dirigida, así como Irán y Turquía aseguran disponer ya de algunas de ellas.

Esta situación se puede complicar porque el informe contempla un rápido desarrollo de las armas DEW durante los próximos 40 años.

El estudio analiza el progreso potencial hacia armas basadas en láseres, microondas de alta potencia y armas de haz de partículas, aunque para estas últimas, AFRL dice que, a pesar de años de investigación, estas armas siguen sin estar probadas y es probable que todavía estén en el ámbito de la ciencia ficción, incluso en la década de 2060, destaca Breaking Defense.

¿Ficción o realidad?

Tanto el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea como otros laboratorios están imaginando aplicaciones futuras de versiones más avanzadas de los conceptos actuales de las armas de energía dirigida, señala The Drive.

Y añade: puede ser exagerado llamar «campo de fuerza» a un sistema automatizado de microondas de alta potencia contra drones, pero al menos se pueden establecer algunos paralelismos entre los conceptos.

De hecho, si tal sistema se construyera para ser de naturaleza omnidireccional, funcionaría un poco como un campo de fuerza como lo vemos en la ciencia ficción, advierte la revista.

Y concluye The Drive: en última instancia, este nuevo informe de la AFRL muestra que las prometedoras capacidades de energía dirigida finalmente se están convirtiendo en el campo de batalla de hoy, se llamen o no campos de fuerza. Si de hecho ya hemos cruzado el «punto de inflexión» que se afirma en el informe, las guerras del futuro ciertamente se parecerán a lo que antes solo se había visto en la ciencia ficción.

(Fuente: tenedncias21)

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