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Investigadores usan algas para ‘cultivar’ cemento de construcción

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El vertido de hormigón se puede transformar en todo el mundo a medida que los desarrolladores mejoran las ciudades, eliminando la contaminación del calor atmosférico atrapado, al cambiar a un nuevo tipo de cemento creado en Colorado: cemento que “crece” aprovechando pequeños organismos marinos.

Los arbustos de hormigón urbano pueden verse menos grises porque el nuevo hormigón es de color más claro y más reflectante.

Este mes, el Departamento de Energía de EE. UU. adoptó la investigación de la Universidad de Colorado que desarrolló este cemento, invirtiendo $ 3,2 millones para expandir el cultivo de una especie de alga llamada cocolitóforos. La innovación de CU apeló a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Energía porque la producción de cemento causa el 7 por ciento de la contaminación causante del calentamiento global que está acelerando el calentamiento climático. Esa es una parte significativa, que supera las emisiones de los viajes aéreos.

“Este es un proyecto de eliminación de dióxido de carbono”, dijo Will Srupar, científico de materiales de la Universidad de Colorado Boulder, jefe de trabajo y director del Laboratorio de Materiales Vivos de CUU, a quien se le ocurrió la idea mientras buceaba en Tailandia en su luna de miel. en 2017. Estructuras de piedra caliza en los arrecifes de coral y se preguntó si los humanos podrían replicar los procesos naturales para producir suficiente piedra caliza para el cemento, en lugar de extraer piedra caliza de las canteras.

Los investigadores de UCSD sintetizan principalmente la forma en que los corales y el plancton crean piedra caliza. Las microalgas que florecen en los océanos usan la luz solar, el agua de mar y el dióxido de carbono disuelto para producir carbonato de calcio (piedra caliza), que se encuentra en sus cuerpos y caparazones, y producen piedra caliza mucho más rápido de lo que se expanden los corales.

“Todo lo que hacemos es desviar la fuente de la piedra caliza de sacarla del suelo con palas para cultivarla con algas”, dijo Srupar. “Si pudiéramos hacer el cambio total, cambiar de canteras a piedra caliza cultivada con cocolitóforos de microalgas, evitaríamos 2 gigatoneladas de emisiones de dióxido de carbono por año”.

Estos cálculos asumen que la construcción urbana está creciendo al ritmo actual en todo el planeta, un ritmo vertiginoso que los grupos de la industria de la construcción estiman que se ha triplicado en las últimas cuatro décadas, agregando el equivalente de la ciudad de Nueva York cada mes.

Cambiar a una producción de cemento neutral en CO2 ayudará a contener un clima cálido que ha provocado peores sequías e incendios forestales. Srupar dijo que la industria de la construcción ha mostrado interés en abordar este problema. Cambiar a cemento producido limpiamente también mejoraría ligeramente el efecto de isla de calor urbano que amplifica el calentamiento porque el cemento más blanco no absorberá tanto calor como el gris.

Los desarrolladores urbanos confían en el cemento hecho de piedra caliza de las canteras, a menudo controvertido debido al tráfico de camiones y el deterioro del paisaje, y lo queman en hornos a temperaturas superiores a los 2500 grados. La quema libera dióxido de carbono de las rocas calizas a la atmósfera.

El concreto ahora se clasifica como uno de los materiales más utilizados en el planeta, hecho mezclando agua y cemento Portland en una pasta y batiendo arena, grava y piedra triturada antes de endurecerse. Por el contrario, las algas producen calcio de forma natural a través del proceso de fotosíntesis que captura el dióxido de carbono.

El financiamiento federal otorgado este mes tiene como objetivo poner en marcha a los ingenieros de CU Boulder que trabajan con colegas que recolectan y cultivan algas en la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington y con científicos de energía en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía en Golden, quienes visualizan “biotecnología a base de piedra caliza”. -cemento.” como crítico para lograr la meta de la nación de reducir el dióxido de carbono en la atmósfera.

Srupar dijo que las algas tendrían que cultivarse en estanques y cubrirían casi dos millones de acres para satisfacer las necesidades de la industria de la construcción de EE. UU. Esto es aproximadamente el 0,5% de la tierra de la nación. Los investigadores prevén piscinas dispersas para lograr la eficiencia económica en la entrega de cemento. A partir de dos años, dijo, los investigadores comenzarán a cultivar los organismos a gran escala en las instalaciones de Arizona.

“Se trata de desarrollar las ciudades del futuro”.

(Fuente: triodos-elcolordeldinero)

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CICY: Avanza investigación en regeneración de tejidos en Yucatán

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Mérida, Yucatán, 16 de agosto de 2022.- Luego de más de diez años de trabajo, el grupo de investigación en Biomateriales del Centro de Investigación Científica de Yucatán A. C. (CICY), entre otros logros, ha desarrollado andamios (estructuras porosas) a partir de las técnicas de impresión 3D y electrohilado (técnica de laboratorio) para la regeneración de tejidos.

Lo anterior lo dio a conocer el Dr. Fernando Hernández Sánchez, investigador de la Unidad de Materiales del CICY, como ejemplo, detalló que ya se han diseñado andamios con la forma de una sección de la tibia de un conejo, utilizando la impresora en tres dimensiones (3D), recubriéndolo con una capa de un biopolímero usando la técnica de electrohilado y añadiéndole moléculas de gelatina, obteniendo buenos resultados, ya que se logró el crecimiento celular in vitro (laboratorio).

Explicó que a nivel nacional son el primer grupo científico en lograr producir estos andamios para la regeneración de tejidos en una impresora 3D, ya que las impresoras 3D presentan una baja resolución de barrido, del orden de 300 micrómetros (µm), mientras que para la ingeniería de tejidos se necesita una resolución máxima de 200 µm, ­ —1 µm = 0.001 milímetro—.  “La impresora que tenemos en CICY, tiene la versatilidad de que podemos manipular todos sus parámetros, logrando obtener andamios con resolución de 150 µm a 200 µm”, acotó.

El Dr. Hernández Sánchez indicó que actualmente, para la fabricación de los andamios, se han logrado diseñar composiciones de materiales, por ejemplo, el uso de biopolímeros mezclados con polímeros naturales como la gelatina y añadiendo cerámicos bioactivos. Los polímeros sintéticos le dan estabilidad mecánica necesaria; los polímeros naturales le dan la afinidad con las células; y los cerámicos bioactivos promueve la atracción de células y ayuda a las células madre a que se conviertan en células con funciones específicas. “El procesamiento de estos andamios se hace principalmente utilizando la combinación de las técnicas de impresoras 3D y el electrohilado”.

Finalmente expuso que estos trabajos que el CICY realiza podrían dar paso a, mediano y largo plazo, a desarrollar órganos humanos en laboratorio. “Actualmente se está fabricando un andamio, considerando la mezcla de polímero natural, biopolímero y cerámico bioactivo, con la forma de una sección de la tibia de un conejo. Este andamio será probado in vivo para poder hacer pruebas de la regeneración del tejido óseo del conejo, concluyó.

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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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