The System Root | Tecnología y medio ambiente

Con la nanotecnología avanzando a pasos agigantados la idea de realizar operaciones a escala celular es cada vez más factible. Investigadores de la Universidad de Florida han dado un gran paso para tratar enfermedades a nivel celular, creando una partícula que puede ser programada para detener la producción genética de proteínas relacionadas con varias enfermedades.

En pruebas realizadas en laboratorio esta partícula logro erradicar la hepatitis C producida por virus. Los encargados de la investigación son el profesor Y. Charles Cao y el Dr. Chen Liu.

Según afirmaron en su publicación, la partícula tiene enorme potencial ya que al ser programable se puede adaptar para muchas enfermedades. «Esta es una nueva tecnología que puede tener muchas aplicaciones, ya que podemos apuntar a cualquier gen que queramos» dijo el Dr. Liu.

Uno de los grandes objetivos de la nanoterapia es lograr partículas muy selectivas, de forma que puedan discriminar entre células normales y anormales. Lograr estas partículas seria un enorme avance en la búsqueda de curas a enfermedades como el cáncer.

Para comprobar el funcionamiento de la partícula esta se programó para evitar la replicación de el virus que produce hepatitis C en el hígado. El destructor de virus denominado «nanozyme» tiene un esqueleto de pequeñas partículas de oro y una superficie de 2 componentes biológicos. El primero es una enzima que es capaz de inhibir la acción del mARN que tiene la información para codificar la proteína relacionada a la enfermedad. El segundo es una gran molécula de ADN que identifica la secuencia de ADN que se necesita destruir.

Sin la presencia de la molécula selectora la enzima no puede actuar.

Esta investigación surgió luego de una investigación ganadora del premio nobel, en la cual se describía como funcionaba el mecanismo de selección y destrucción de ADN en el cuerpo humano, en resumidas cuentas esta partícula imita un mecanismo que está presente en el cuerpo humano.

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En la batalla para combatir el cáncer  Yaakov Benenson (MIT) y Ron Weiss (ETH) han logrado un gran avance para detectar y eliminar células cancerígenas. Su método es muy innovador y usa pequeños computadores biocompatibles que pueden diferencias celulas saludables de células anómalas.

Ya han lograron incluir estos micro computadores en células humanas vivas lo que implica un gran avance para esta técnica.

Como Funciona

Estos micro computadores no serian otra cosa que una secuencia de ADN especialmente programadas, es decir un «circuito lógico» hecho de genes. Este circuito toma decisiones dependiendo de las respuestas que reciba, al igual que un computador. Existen 5 factores que con seguridad determinan que una célula es cancerígena.

Estos 5 factores corresponen a pequeñas secuencias de ARN conocidos como miARN. En el ser humano se han descubirto 1,000 secuencias diferentes de miARN de las cuales. Las células cancerígenas tienen excesos o carencia de estas secuencias y cada cáncer tiene su propio perfil.

Si se encuentra una célula que presenta los 5 miARN para los que el «computador» fue programado, se libera una proteína que activa la apoptosis en la célula y esta muere. Si no detecta la totalidad de las secuencias no sucede nada transformándolo en un sistema muy seguro y eficiente ya que solo ataca células que son cancerígenas.

En la práctica

El sistema fue probado para diferenciar un tipo de células presentes en el cáncer de cuello uterino, denominadas HeLa. Para este caso se identificaron 6 secuencias de miARN de las HeLa, algunas solo se encontraban en bajas cantidades y otras solo en altas cantidades. Combinando ambas variables se puede identificar las HeLa de cualquier otra celula.

Si todos los niveles de microARN coinciden con el perfil HeLa, se produce la proteína hBax y la célula muere.

Ahora se esta trabajando para optimizar al máximo estos pequeños computadores para eliminar cualquier falso positivo e identificar otros tipos de células para usar la misma técnica en otras enfermedades.

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Uno de los tratamientos mas comunes ante los tumores es la cirugía. Pero hay ocasiones en la cirugía no es opción, por ejemplo en los tumores cerebrales en los cuales una cirugía puede dañar tejidos nerviosos. Otros tumores crecen tan lento y solo afectan al paciente a una avanzada edad.

En estos casos las cirugias son un método invasivo que no garantiza una mejor calidad de vida de los pacientes.

Especialistas en electrónica medica han diseñado un chip que se puede implantar muy cerca de los tumores y con sus sensores medir concentración de oxígeno disuelto en los tejidos. El oxigeno es un indicador muy importante al monitorear un tumor.

Este chip puede transmitir la información inalambricamente al un receptor que lleva el paciente y este transmite la información a un doctor. Con esta informacion el doctor del paciente hace un seguimiento del desarrollo del tumor sin la necesidad de que el paciente tenga que estar presente. Luego puede  programar cirugías y tratamientos.

Diseñar el sensor fue todo un desafío ya que debe funcionar por largos periodos de tiempo, entregar datos correctos y ser invisible al cuerpo para no ser detectado y encapsulado.

Para este chip aun quedan un par de mejoras. Como un medidor de temperatura, acidez y capacidad de portar medicamentos. Ademas se hará mas compacto para ser menos invasivo. El Chip esta en tramites para aprobar su uso en humanos.

Actualmente la nanotecnologia es usada en pocos unos pocos campos, pero con toda la investigación sobre el tema no tardará mucho en expandirse a muchos mas.

La nanotecnologia nos permite trabajar a niveles de estructuras moleculares y hasta atómicas para así diseñar materiales a la medida, luego serán pequeños aparatos funcionales que trabajaran a nivel molecular.

Pero como toda tecnología que nos aporta algo también genera desperdicios, un ejemplo claro de esto son las nanoparticulas de oro usadas para combatir el cáncer.

En el proceso usado para obtener las nanoparticulas se usan ácidos que son altamente dañinos para el ambiente y se generan otros químicos nocivos. Pero Cientificos de la Universidad de Missouri, descubrieron un proceso que no genera tóxicos y no usa electricidad, en resumen un proceso muy ecológico.

¿Como lo lograron?

Se dieron cuenta que un químico esencial que necesitan en el proceso también se encuentra en al canela, si la canela común y corriente que hay en todas las casas. La canela, ademas de otras plantas tienen la capacidad de generar nanoparticulas y ademas poseen fitoquimicos, que son químicos que se ha descubierto son favorables para la salud y en tratamientos contra el cáncer. «neutralizan radicales libres, inhiben enzimas que activan carcinógenos e inducen a enzimas detoxificadoras de los mismos» (Wikipedia)

Es importante ver como los procesos verdes a veces resultan mucho mejores que los convencionales, así que tal vez debamos invertir mas en procesos innovadores.

Noticias Ciencia

Fumar es autodestruirse y todos los fumadores lo tienen claro, pero algunos les vasta ver un poco de evidencia y dejarían de fumar. Pero la adicción es mucho mas grande.

En este video pueden ver el efecto de fumar 400 cigarrillos, que equivale a fumar 10 al día. Y creo que fácilmente es el promedio que se fuma al día un fumador común. Cada cigarrillo posee una cantidad increíble de químicos que juntos son un coctel suicida.

El siguiente experimento fue diseñado para simular el pulmón al momento de fumar, se pone el cigarro en la boquilla luego con una bomba se succiona el aire y se “fuma” los cigarros dejando en el agua todos los gases y químicos, recordemos que el agua es un disolvente universal.

Se repite 400 veces y observen el resultado. INCREIBLE

Ahora esto seria el efecto de fumar un mes, imaginen 6 meses, un año, 20 años seguramente juntaran suficiente asfalto para hacer un camino del trabajo a la casa. ¿Alguien dijo cancer?

Si de avances en biomedicina se refiere me parece que poder reemplazar huesos ya es un gran avance pero que ahora estos huesos puedan crecer al ritmo de la persona es otra cosa ¿no creen?

Este “Hueso” es implantado y genera presión sobre el resto del hueso sano permitiendo que este mantenga la densidad y la resistencia ósea, el proceso que se usa para alargar el hueso es mecánico, tiene un resorte ajustable. Así cuando se observa crecimiento de los huesos se hace una incisión en la extremidad y se ajusta el resorte.

Antes niños que padecían cáncer a los huesos debían amputar sus extremidades ahora con estos huesos protésicos tienen la opción de solo quitar el hueso dañado y reemplazarlo.

Se espera que esta misma tecnología sirva para pacientes que pierdan extremidades en accidentes.

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Después de los infartos y cáncer la diabetes es una de las enfermedades mas graves y comunes. Esta se produce generalmente por trastornos metabólicos en el páncreas o resistencia a la insulina.

Es una enfermedad por ahora incurable pero con un correcto tratamiento diabetes se pueden eliminar las complicaciones casi por completo. Si la enfermedad no es tratada es fatal ya que de a poco afecta todos los órganos y sistemas.

Actualmente los diabéticos no tan avanzados deben consumir fármacos para “exprimir” el páncreas y generar insulina, esto sumando a una estricta dieta. A medida que pasa el tiempo los fármacos no son suficientes y se pasa a ser Insulino-dependiente. Hasta hace poco inyectarse diariamente era la única solución pero se han logrado grandes avances que harían la vida mas fácil.

Insulina inhalada

AFREZZA ™ es lo ultimo en aplicación de insulina. Funciona por vía oral, es aspirada y absorbida en los pulmones. Es de rápida acción y dura un buen tiempo.

Aun no es aprobada por la US Food and Drug Administration pero se espera que dentro del 2010 sea aprobada.

Cirugía Metabólica

Es tal vez la mas innovadora ya que apunta a una cura total para la diabetes. No es una cirugía complicada dura al rededor de 50 minutos, donde el objetivo es hacer un by-pass entre el duodeno y la parte superior del intestino delgado. Con esto se logra reducir el tiempo de absorción de glucosa y también es ahí donde se genera la señal  que causa resistencia a la insulina.

Los pacientes tratados han dejado los tratamientos con insulina, eso si para ser candidato a la cirugía debes cumplir lo siguiente: personas con diabetes tipo 2, a punto de ser Insulino-dependiente, tener entre 18 y 60 años, tener reserva pancreática y diabetes de menos de 10 años de evolución.

Vivir con Diabetes

Pero si bien hay posibilidades hay personas que no pueden operarce, para las personas que llegan a ser insulino-dependiante existen muchas alternativas a las inyecciones diarias.

Pues una estudiante europea ha desarrollado un brazalete (COR) que incorpora diariamente insulina al organismo, el aparato no usa pilas ya que usa el denominado efecto piezoelectrico para producir electricidad. Con este tipo de dispositivos se espera mejorar la calidad de vida de los diabeticos. Mas información en la pagina de Nicole Schmiedel.