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La Ciencia y Tecnología

Trabajan en prueba para covid-19 que actúa similar a la detección de estupefacientes

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Investigadores del Cinvestav trabajan en una prueba de rápida visualización con la intención identificar positivos por nuevo coronavirus

Países como China, Canadá o Reino Unido han invertido recientemente en pruebas de detección rápidas de SARS-CoV-2 a partir del uso de aptámeros, conocidos como los anticuerpos químicos debido a su afinidad con las que se les crea para adherirse a ciertas moléculas. Al tiempo que Estados Unidos prueba un fármaco experimental para cáncer basado también en aptámeros contra la enfermedad de Covid-19.

Para México, este tipo de tecnología no es desconocida, incluso existe una propuesta encabezada por Luis Marat Álvarez Salas, adscrito al Departamento de Genética y Biología Molecular del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), quien junto con sus estudiantes ha adaptado en cuestión de semanas, tecnologías previamente utilizadas para la detección del virus de papiloma humano (VPH), que puede ser útiles en pruebas rápidas de Covid-19.

Los aptámeros son pequeñas moléculas de ADN o ARN sintetizadas químicamente mediante el método Selex, que mimetiza el proceso de selección natural en pozas de oligonucleótidos de cadena sencilla donde se incuba el elemento particular con que se desea que el aptámero tenga afinidad, como puede ser una célula o, el caso particular la proteína Spike (S) del SARS-CoV-2.

“Usamos como blanco de detección a la proteína llamada Spike del nuevo coronavirus, que es la más prominente de la superficie del virus y la responsable de la infección de las células en el hospedero. Para obtener los aptámeros incubamos una poza de oligonucleótidos de cadena sencilla con la proteína Spike purificada y separamos aquellas moléculas de oligonucléotidos que interactúan de manera específica con ella. De hecho, se llaman aptámeros, porque son las moléculas más aptas en la interacción”, explicó.

Una vez obtenidos los aptámeros, se pueden realizar las pruebas de detección visuales, que consisten en un biosensor de reconocimiento y un elemento transductor de señal, en este caso nanopartículas de oro, que ayudan a detectar la interacción con el virus, a través del cambio de color con los reactivos.

“El concepto es muy similar a las pruebas para reconocimiento de estupefacientes que se emplean en aduanas y aeropuertos que, al poner una muestra de la sustancia con el reactivo, si cambia de color significa que la prueba es positiva. Sólo que, en lugar de analizar sustancias, se busca si una persona presenta una infección activa por SARS-CoV-2”, explicó el investigador del Cinvestav.

Para ello, el grupo de Álvarez Salas ha acoplado aptámeros a la superficie de nanopartículas buscando esta agregación. La suspensión sería de color rojo y cuando se coloque la muestra del paciente, si cambia a color azul, revelaría la presencia del virus. “Esto nos daría una prueba sencilla y barata para identificar infecciones activas”, comentó el también miembro del Sistema Nacional de Investigadores.

De hecho, el grupo de investigación había desarrollado una prueba para identificar papilomavirus patentada hace ya cinco años, por lo que adaptar la tecnología en aras de detectar SARS-CoV-2, lo cual involucró aislar aptámeros de coronavirus, les llevó menos de un mes.

En ese sentido, refirió que a diferencia de otras pruebas que se han un sugerido para las etapas del desconfinamiento, la producción de aptámeros tienen la ventaja de producir grandes cantidades de insumo, incluso se pueden sintetizar en el orden de miligramos, lo que significa suficiente material para miles de pruebas.

De forma que en el transcurso de un día se puede hacer el proceso de síntesis de microgramos de aptámeros, al otro día acoplarlos a las nanopartículas para colocarlos en pequeños contenedores de plástico antiadherente y empezar a usar las pruebas de diagnóstico.

Además, el uso de pruebas con aptámeros resulta menos costosa que el diagnóstico por ELISA (usado en la detección de anticuerpos), debido a que los anticuerpos requeridos en ese tipo de análisis precisan de un elemento biológico para su obtención, como puede ser un modelo animal o cultivo de células. Es también menos costosa que la RT-PCR usada actualmente y no requiere equipos especiales, ni personal capacitado. En cambio, con los aptámeros el proceso es totalmente in vitro, se sintetizan en máquinas automáticas disponibles en México y accesibles al Cinvestav, además de tener un mejor control de calidad.

Asimismo, los aptámeros pueden adaptarse prácticamente a todas las tecnologías de reconocimiento molecular que existen actualmente para anticuerpos. Esta prueba de detección rápida, propuesta por el grupo de Alvarez-Salas, sería útil en distintas fases de la pandemia, ya que podrían emplearse en los casos sospechosos sin cuadros de salud grave, como ocurre incluso en las personas infectadas asintomáticas que continúan circulando en la calle y que son potencialmente transmisores de la enfermedad.

Más aún, el uso de aptámeros se ha sugerido recientemente para inhibir la infección viral, por lo que en colaboración con Liliana Quintar, del Departamento Química, y Edgar Morales, del Departamento de Bioquímica, ambos del Cinvestav, se ha propuesto verificar la capacidad de los aptámeros anti-Spike obtenidos para bloquear la interacción de Spike con el receptor celular de CoV-2.

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Científicos logran crear los «cristales de tiempo», un nuevo estado de la materia

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  • Un grupo de investigadores alemanes y españoles lograron demostrar la existencia de los cristales de tiempo. La teoría fue propuesta por el científico estadounidense Frank Wilczek, premio Nobel de física.


Científicos de la Universidad de Granada -España- y de la Universidad de Tübingen -Alemania- han descubierto una forma de crear cristales de tiempo, una nueva fase de la materia que emula una estructura cristalina en la cuarta dimensión, el tiempo, en lugar de solo en el espacio, a partir de fluctuaciones extremas en sistemas físicos de muchas partículas.

Los cristales de tiempo son un nuevo estado de la materia propuesto recientemente por Frank Wilczek, premio Nobel de física e integrante del Massachusetts Institute of Technology (MIT), en Estados Unidos. El hallazgo es especialmente relevante, explicaron los investigadores, en campos como la metrología, para el diseño de relojes más precisos, o en computación cuántica, donde los cristales de tiempo pueden utilizarse para simular estados fundamentales o diseñar ordenadores cuánticos más robustos.

En los cristales de tiempo -cuya existencia se sugirió por primera vez en 2012-, los átomos repiten un patrón a través de la cuarta dimensión, el tiempo, a diferencia de los cristales normales (como un diamante), que tienen átomos dispuestos en una estructura espacial repetitiva, ha informado la Universidad de Granada. Estos nuevos cristales temporales se caracterizan por realizar un movimiento periódico en el tiempo.

Los investigadores, entre ellos Rubén Hurtado Gutiérrez, Carlos Pérez Espigares y Pablo Hurtado, del departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia de la Universidad de Granada, demuestran en este estudio que ciertas transiciones de fase dinámicas que aparecen en las fluctuaciones raras de muchos sistemas físicos rompen espontáneamente la simetría de traslación en el tiempo. 

Los científicos han propuesto un nuevo camino para usar este fenómeno natural para crear cristales de tiempo. Para realizar las simulaciones de este trabajo los científicos han empleado el superordenador Proteus, perteneciente al Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional de la Universidad de Granada, considerado uno de los superordenadores de cálculo científico general más potentes de España.

«La relatividad de Einstein nos enseñó que el tiempo es de alguna manera flexible, y que está inextricablemente unido al espacio en un todo que conocemos como espaciotiempo», explicó el investigador Pablo Hurtado.

Esa unificación es, sin embargo parcial, ya que el tiempo sigue siendo especial en muchos sentidos, indica el científico, que pone como ejemplo que «podemos movernos adelante y atrás entre dos puntos cualesquiera en el espacio, pero sin embargo no podemos visitar el pasado; el tiempo tiene una flecha, mientras que el espacio no tiene tal flecha».

En su estudio, los científicos proponen una ruta inexplorada hasta ahora para construir cristales de tiempo, basada en la observación reciente de ruptura espontánea de la simetría de traslación temporal en las fluctuaciones de sistemas de muchas partículas. Los resultados, dijeron los investigadores, son importantes porque abren un camino inexplorado para entender mejor el tiempo y sus simetrías, mientras que, a nivel práctico, enseñan nuevas formas de crear cristales de tiempo.

(Agencias EFE, Infobae, Granadahoy)

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Mexicana de la NASA comparte su historia en BOWLS 2020

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La ingeniera mexicana que apuntó a las estrellas y las alcanzó, hoy trabaja en la NASA y comparte su experiencia para inspirar a jóvenes

“Apunta hacia la luna; si fallas, al menos estarás entre las estrellas”, dijo alguna vez el célebre astronauta Neil Amstrong, ídolo de la mexicana Ali Guarneros, quien lleva diez años laborando en el Centro de Investigación Ames en la reconocida agencia estadounidense.

La ingeniera aeroespacial ofreció una plática inspiradora acerca de su historia y las lecciones que ha aprendido en el camino durante la octava edición del congreso Building Our World Leadership Summit (BOWLS), organizado por la asociación Dar Más por México del campus Santa Fe.

La mujer de 47 años, además de contagiar la pasión que siente por la ingeniería y el espacio, invitó a la audiencia a una profunda reflexión: “¿Cuál es el impacto en tí de tus huellas? ¿Y en tu comunidad, en tu familia o en tu país? Tú tienes el poder de definir su alcance”, dijo mientras mostraba una imagen de las huellas de Neil Amstrong en la Luna.

Guarneros ha participado en un sinfín de proyectos de la NASA. Desde el icónico lanzamiento de la nave SpaceX Dragon, hasta el desarrollo del sistema de despegue del satélite Kepler, cuya misión fue buscar planetas con características similares a la Tierra.

Ali, también ha diseñado robots destinados a la investigación y exploración científica de la Antártida.

Kenia Adame, estudiante de Mercadotecnia y Comunicación y co-coordinadora de BOWLS 2020, habló con CONECTA sobre la importancia de escuchar a mujeres exitosas como Ali Guarneros dado el panorama actual.

“Hoy en día todavía existen muchas ideas erróneas sobre las mujeres y sobre lo que podemos hacer. Ali es una inspiración para niñas y mujeres de todas partes, su historia es una invitación a alcanzar nuestras metas sin importar nuestro género”, señaló.

La estudiante del Campus Santa Fe aseguró que Ali Guarneros es la representación ideal de lo que el congreso busca transmitir: la idea de que los sueños se pueden hacer realidad a pesar de las dificultades.

“El único objetivo de BOWLS es inspirar y motivar a las personas. Creo que justo en este momento de incertidumbre era un evento muy necesario”, agregó.

Una odisea hacia el espacio

Si existe una persona indicada para hablar de aprendizajes y motivar a superar las adversidades, es Ali. Su vida ha sido toda una odisea.

Originaria de la CDMX y hermana mayor de cuatro, vivió a la corta edad de 12 años el terremoto de 1985, en el que fallecieron algunos de sus familiares y amigos cercanos. Poco tiempo después, su madre tomó la decisión de mudarse a Estados Unidos, donde la joven Ali se enfrentó a un país, un idioma y una cultura extrañas.

Guarneros tuvo que dejar de lado la escuela para atender sus responsabilidades como hermana mayor, por lo que empezó a trabajar siendo aún menor de edad. Estudiar una carrera no figuraba entre sus planes, sobre todo cuando se convirtió en madre de cuatro.

Pero todo cambió cuando dos de sus hijos fueron diagnosticados con necesidades especiales. “Entonces decidí estudiar una carrera. Lo vi como una salvación para la vida de mis hijos, para tener una mejor calidad de vida y estabilidad económica”, dijo durante su ponencia.

Ella no lo sabía, pero esa decisión cambió su vida para siempre. Gracias a su profunda determinación logró concluir sus estudios y trabajar en dos lugares distintos al mismo tiempo que cuidaba a sus cuatro hijos. Finalmente, siguiendo el consejo de un profesor que la incentivó a explotar su potencial, aplicó para una estancia en la NASA.

Al principio, la mexicana tuvo muchas dudas. “No soy lo suficientemente inteligente, ya soy muy grande, tengo muchos hijos”, pensó. Sin embargo la aceptaron al mes de haber aplicado, y lo demás es historia.

“Se supone que la estancia duraba tres meses, pero la extendían cada vez que el plazo acababa. Una vez que pisé la NASA ya no me fui”, agregó.

Tips para alcanzar nuestros sueños

Al final de su conferencia, Ali Guarneros compartió con los asistentes algunas recomendaciones para seguir adelante y alcanzar nuestros sueños:

  1. Sueña en grande y aprende.
  2. Establece tus objetivos a corto y largo plazo.
  3. No tengas miedo y edúcate.
  4. No dejes que las circunstancias definan tu vida, tú defines tu destino.
  5. Siempre espera lo mejor, sé agradecido y sé tu mismo.
  6. Trata a los demás como quieres que te traten.
  7. Sé persistente y no te rindas.

(Fuente: tec.mx)

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La Ciencia y Tecnología

Crearon diamantes a temperatura ambiente

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Para realizar diamantes se requieren millones de años y enormes cantidades de presión. Científicos australianos crearon dos tipos distintos

Un grupo de científicos creó diamantes a temperatura ambiente. Es un abierto desafío a la Naturaleza: se necesitan millones de años y temperaturas altísimas para poder crearlos.

Los investigadores de la Universidad Nacional Australiana y la Universidad RMIT produjeron dos tipos de diamantes:

El normal, que puede encontrarse en un anillo de compromiso.
Y la Lonsdaleíta, que puede hallarse en el sitio de impactos de meteoritos como el Cañón Diablo, en Estados Unidos.

Un diamante es uno de los minerales de mayor valor en el mundo, debido a sus características física y ópticas. Es la segunda forma más estable de carbono, luego del grafito.

Los átomos de carbono se encuentran dispuestos en una variante de la estructura cristalina cúbica, lo que les da la peculiar forma.

“Los diamantes naturales se forman generalmente a lo largo de miles de millones de años, a unos 150 kilómetros de profundidad de la Tierra”, explica la profesora Jodie Bradby. “En ese lugar existen altas presiones y temperaturas por encima de los mil grados centígrados”.

Para crear el diamante a temperatura ambiente, los investigadores utilizaron técnicas de microscopía electrónica para capturar rebanadas de muestras experimentales. A partir de esas muestras se crearon los dos tipos de diamantes.

La Lonsdaleíta, el más curioso de todos los diamantes

El más curioso de los creados fue la Lonsdaleíta, llamado así en honor a la cristalógrafa Dame Kathleen Lonsdale. Cuenta con una estructura de cristal diferente al diamante regular.

“Tiene el potencial de ser utilizado para cortar materiales ultrasólidos en sitios mineros”, afirmó Bradby. “Crear más de este diamante raro, pero súper útil, es el objetivo a largo plazo de este trabajo”.

Para mayor información sobre el descubrimiento, puedes consultar en el siguiente link, que pertenece a la Universidad Nacional Australiana.

(Fuente: fayerwayer)

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