sábado, 17 de junio de 2017

SENSE.nano para MIT.nano.

Ante la proximidad de la apertura oficial del nuevo edificio MIT.nano, que albergará algunas de las instalaciones más importantes del mundo para la investigación en nanociencia y la nanotecnología, el Massachusetts Institute of Technology (MIT), lanzó oficialmente un nuevo “centro de excelencia” llamado SENSE.nano, que se dedicará a “empujar” las fronteras de la investigación en nanotecnología. El MIT es “famoso por hacer”, cuenta con una comunidad de fabricantes y una concentración de personas brillantes contentos de compartir sus experiencias y sus ideas. En una escala mucho más grande, esta misma magia se espera, en la creación de SENSE.nano. Como primera actividad el “centro de excelencia” reunirá a una amplia gama de investigadores, inventores y empresarios fascinados por la potencial aplicación de sensores y sistemas de detección para transformar nuestro planeta. El desarrollo generalizado de nuevos tipos y dispositivos de detección podría solucionar muchos de los problemas más acuciantes de la actualidad. Dicha tecnología puede resolver los problemas que han plagado a la humanidad desde hace milenios, incluyendo la seguridad alimentaria y del agua, la salud, y la degradación del medio ambiente. 
Un equipo de docentes y estudiantes del MIT han estado desarrollando nanosensores de bajo costo para ser incorporados en el envasado de frutas y verduras. Los sensores podrían detectar la acumulación de gases conducentes a la maduración prematura o descomposición, como una manera de reducir la cantidad de comida desperdiciada durante el transporte y almacenamiento. Otro ha desarrollado  fibras flexibles extensibles para su implantación en el cerebro y la médula espinal, lo que en última instancia podrían conducir a formas de restaurar el movimiento de las personas con lesiones de la médula espinal.
Existe la posibilidad concreta de acceder a los datos sobre cómo el mundo funciona realmente, y con esos datos, dar el siguiente paso de influir en el medio ambiente para mejorar nuestra salud, proteger el entorno natural, y controlar edificios, estructuras y dispositivos para asegurarse su correcto funcionamiento.  La oportunidad es enorme. “El futuro se mide en nanómetros”, dice Vladimir Bulovic, profesor del MIT .

MIT.nano

Lectura complementaria:
MIT News.

sábado, 10 de junio de 2017

Detección del cáncer de próstata en una gota de sangre.

Científicos de la University of Alberta (Canadá) desarrollaron un método que permitirá evitar dolorosas biopsias para detectar el cáncer de próstata agresivo. La prueba incorpora una plataforma de nanotecnología única para hacer el diagnóstico utilizando sólo una gota de sangre, y es significativamente más preciso que los métodos de detección actuales. El Extracellular Vesicle Fingerprint Predictive Score ( EV-FPS / Nanostics Inc.) combina la información de millones de nanofragmentos de células cancerosas en la sangre para reconocer una huella digital única de cáncer de próstata agresivo. Se evaluó un grupo de 377 hombres enviados por los urólogos con sospecha de cáncer de próstata. El EV-FPS identificó correctamente los pacientes con el cáncer agresivo con una precisión 40 % mayor  que el análisis del antígeno prostático específico (PSA). Las pruebas actuales, tales como el PSA y el examen rectal digital (DRE), conducen a menudo a biopsias innecesarias. Más del 50 por ciento de los hombres que se someten a una biopsia no tienen cáncer de próstata, no obstante deben  sufrir el dolor y los efectos secundarios del procedimiento, tales como una infección o sepsis.  Se estima que la implementación exitosa de la prueba EV-FPS podría eventualmente eliminar, sólo en E.E.U.U., 600 mil biopsias innecesarias, 24 mil hospitalizaciones y hasta el 50 por ciento de los tratamientos preventivos realizado cada año con un importante ahorro para el sistema de salud.


Dr. John Lewis. Universidad de Alberta . Canadá.

sábado, 3 de junio de 2017

Lentes de contacto inteligentes con grafeno.

En el artículo reciente Smart Reinvention of the Contact Lens with Graphene, Kyoungjun Choi y Hyung Gyu Park, hacen una revisión sobre las perspectivas del futuro de las lentes de contacto inteligentes que incorporan grafeno en sus plataformas. La publicación cita, entre otros, un artículo, también publicado en la revista científica ACS Nano: Smart Contact Lenses with Graphene Coating for Electromagnetic Interference Shielding and Dehydration Protection”. Varios proyectos de investigación trabajan en la reinvención de la lente de contacto como un dispositivo electrónico inteligente capaz, por ejemplo, de funcionar como un biosensor autoalimentado para diversos monitoreos como la  detección en tiempo real de patógenos, bacterias, glucosa y queratitis infecciosa presentes en el líquido lagrimal. En forma reciente también se desarrolló una lente de contacto-sensor para el diagnóstico de la diabetes y el glaucoma. Además, los investigadores, están ideando numerosas aplicaciones para lentes de contacto inteligentes:  desde los sistemas de administración de fármacos a la protección contra el daño de la radiación electromagnética.
El grafeno puede cambiar la longitud focal de una lente de contacto blanda con el fin de ajustar la visión cercana y lejana. Una única lente de contacto podría ser multifocal debido a que una membrana de grafeno puede cambiar su curvatura en forma reversible de cóncava a convexa en virtud de una polarización eléctrica.
El efecto de protección de interferencias electromagnéticas (EMI) constituye una característica prometedora del grafeno en una lente de contacto inteligente. Resulta  esencial para la lente incorporar una antena inalámbrica con la finalidad de interactuar con las ondas electromagnéticas facilitando la comunicación de datos, sin embargo, la exposición continua a las ondas electromagnéticas puede dañar los ojos por quemaduras a baja temperatura o por deshidratación. El recubrimiento de un lado con hidrogel conteniendo grafeno protege el globo ocular del daño de las ondas electromagnética similares, en su frecuencia, a las de comunicación 4G y Bluetooth.
Nanowerk
En el futuro, las lentes de contacto inteligentes podrán ser muy utilizadas para monitoreo y diagnostico de enfermedades de forma continua y en la terapéutica  como  plataformas de liberación de fármacos oculares. Además, las lentes, podrán ser equipadas con una aplicación de visualización con el fin de proporcionar la realidad aumentada, es decir, la visión directa o indirecta de un entorno físico del mundo real, cuyos elementos se combinan con otros virtuales para la creación de una realidad mixta proyectada directamente en el campo de la visión.  

sábado, 27 de mayo de 2017

Inmunoterapia del cáncer con nanovacunas.

Investigadores del UT Southwestern Medical Center desarrollaron, por primera vez,  vacunas de nanopartículas para producir inmunoterapia al ser dirigidas a diferentes tipos de cáncer. Consiste en antígenos tumorales (proteínas tumorales que pueden ser reconocidas por el sistema inmune) dentro de una nanopartícula de polímero sintético. Las nanovacunas contienen partículas minúsculas capaces de estimular el sistema inmune para originar la respuesta inmune. El objetivo es ayudar a los cuerpos de las personas a combatir el cáncer. Las nanopartículas se realizaron con un  polímero especial para entregar con precisión los antígenos tumorales a las células inmunes produciendo, en forma segura y robusta, células T específicas del tumor con capacidad de matar las células cancerosas. El estudio se publicó en la revista Nature Nanotechnology.

La luz del láser puede ser vista gracias a las nanopartículas
 dispersas en la solución de la nanovacuna. 
Las vacunas clásicas requieren células inmunes para recoger antígenos tumorales en un “sistema de depósito” y luego viajar a los órganos linfoides activando las células T, En cambio, las vacunas de nanopartículas, pueden viajar directamente a los ganglios linfáticos del cuerpo para activar respuestas inmunes específicas del tumor. En este caso, la nanovaccine UTSW experimental funciona mediante la activación de una proteína adaptadora llamada STING, la cual a su vez estimula el sistema de defensa inmunológico del cuerpo para prevenir el cáncer. Los científicos examinaron una variedad de modelos de tumores en ratones: melanoma, cáncer colorrectal, y cánceres relacionados con el VPH de las regiones del cuello uterino y anogenitales. En la mayoría de los casos, la nanovacuna ralentizó el crecimiento del tumor y extendió la vida de los animales. El Dr. Jinming Gao dice “el campo de las vacunas de nanopartículas ha crecido y despertó un gran interés del mundo académico y la industria en la última década. El Dr Zhijian Chem agrega: “Los recientes avances en la comprensión de la inmunidad innata y adaptativa también han dado lugar a más colaboraciones entre inmunólogos y nanotecnólogos; estas asociaciones son fundamentales para impulsar el rápido desarrollo de nuevas generaciones de nanovacunas.” El equipo de investigación está trabajando ahora con los médicos de la UT Southwestern para comenzar los ensayos clínicos de la nanovacuna en múltiples tipos de cáncer.

Lectura complementaria:

sábado, 20 de mayo de 2017

La nanotecnología aumenta 40% la producción de melones.

Nanolabs, una empresa especializada en nanotecnología, logró aumentar  la producción de melones  un 40% en una granja en Almería, gracias al cambio del sistema de riego de la finca. En 2015, cosecharon 30.000 kilos, mientras que en el mismo periodo de 2016, esta cifra aumentó a 50.000 kilos; un crecimiento del 40%. Para lograrlo, Nanolabs aplicó la solución nanotecnológica  ASAR, capaz de actuar físicamente sobre el agua. Se hace incidir fotones de determinada radiación capaces de disminuir los puentes de hidrógeno existentes entre las moléculas, como consecuencia, se reduce el tamaño de los agregados acuosos, estas se vuelven más activas, originando un mejor transporte de nutrientes a los cultivos y una mejora significativa en su uso. El aumento de la producción no es el único beneficio del proyecto. También mejora la calidad de la fruta y, reduce el consumo de agua para el riego, el uso de fertilizantes y de productos fitosanitarios, en un 20%. Para Javier Llanes, CEO de Nanolabs, "el aumento espectacular de la producción de melón es sólo un ejemplo de los grandes beneficios que la nanotecnología puede aportar al sector agrícola. En Nanolabs, aplicamos la tecnología para promover la sostenibilidad y trabajamos en proyectos innovadores para generar impresionantes mejoras tanto de la producción como en el ahorro del consumo de agua ".


sábado, 13 de mayo de 2017

Microscopio de fuerza atómica 3D.

La Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), es una técnica extremadamente sensible, que permite obtener la imagen superficial de los materiales y/o caracterizar sus propiedades físicas, a la escala atómica, mediante la detección de la fuerza originada entre la superficie y una nanopunta controlada con precisión. Sin embargo, el AFM convencional sólo proporciona la componente normal a la superficie de la fuerza (la dirección Z) e ignora los componentes paralelos a la superficie (las direcciones X e Y). Para caracterizar completamente los materiales utilizados en dispositivos a nanoescala, es necesario obtener información acerca de las propiedades electrónicas, magnéticas, y elásticas, no sólo la dirección Z, también es deseable medir estos parámetros en la direcciones X e Y paralelas a la superficie del material. La medición en las tres direcciones en la escala atómica aumenta nuestra comprensión de la composición química y de las reacciones, la morfología de la superficie, la manipulación molecular, y la operación de nanomáquinas. Un equipo de investigación en la Universidad de Osaka desarrolló el método denominado "Bimodal AFM" para obtener información sobre las superficies de los materiales en X, Y, y Z (es decir, en tres dimensiones). Los investigadores midieron la fuerza total en 3D, entre una punta de AFM y la superficie de germanio (Ge). En su técnica, la punta controlada con precisión de un brazo mecánico, se mueve sobre la superficie de material a dos frecuencias diferentes para proporcionar información en ambas direcciones: vertical y paralela. La historia y crecimiento de la nanotecnología está fuertemente emparentada con la capacidad de “observar a nivel nano” mediante el desarrollo de microscopios específicos.  Esta variante de la microspopía AFM  expandirá la comprensión de la estructura y propiedades físicas de las superficies de los materiales a escala subatómica.


Lectura complementaria:

sábado, 6 de mayo de 2017

Internet: velocidad lenta y servicio caro.

El empresario chino Jack Ma, padre de Alibaba, la plataforma de e-commerce más poderosa del mundo, le dijo al presidente de la Argentina y a los ministros: “Lamento que acá la velocidad de Internet sea tan lenta y el servicio tan caro”. Una frase con un significado relevante. Si queremos participar el contexto mundial, no basta con hacer que los combustibles, la corriente eléctrica y el gas tengan precios internacionales, también lo debe tener Internet (y el cable). Además, si queremos fomentar emprendimientos y negocios a gran escala debemos lograr en cada uno de los citados servicios confiabilidad y, en el caso particular de Internet, contar con la velocidad adecuada para no dejar en desventaja a nuestros innovadores. También Jack Ma, destacó en su conferencia,  el rol de la tecnología, “de acá a los próximos 30 años, la tecnología debe ayudar a combatir la pobreza”. Una alusión a la nueva economía tecnológica o economía de las tecnologías opuesta a la economía actual incapaz de dar las soluciones inclusivas reclamadas por los habitantes del planeta. Un reciente informe sobre conectividad indica que la Argentina tiene el mayor porcentaje de usuarios de Internet de América Latina (69,4% - siete de cada diez argentinos ya están conectados), seguida de Uruguay (64,6%) y Chile (64,3%),  pero la velocidad está entre las más bajas de la región. ¿Cuál es la causa por la cual tenemos Internet lento y caro? Tal vez el negocio de pocos vulnere los intereses del país y el derecho de muchos. Gracias Jack Ma, tal vez a usted lo escuchen.                                                                                                                                                                                                

sábado, 29 de abril de 2017

"Nanomedicina para terminar con el cáncer".

En el año 2016, el ex presidente de los EEUU, Barack Obama, durante el último discurso de su presidencia ante el Congreso anunció una "nueva campaña nacional" para acabar con el cáncer, mediante el aumento de los recursos públicos y privados para luchar contra la enfermedad el doble de rápido que hasta ahora.
"Por los seres queridos a los que hemos perdido, por la familia a la que todavía podemos salvar, hagamos que Estados Unidos sea el país capaz de curar el cáncer de una vez por todas", afirmó Obama.
La iniciativa consiste en aumentar los recursos, tanto privados como públicos, para luchar contra el cáncer, y en romper las barreras entre los centros de investigación sobre la enfermedad para que se alcancen niveles sin precedentes de cooperación.
El objetivo de esta iniciativa es simple: duplicar el ritmo de avance para hacer en cinco años que se podría lograr en una década.
"Este es nuestro lanzamiento a la Luna. Sé que podemos ayudar a solidificar un compromiso global genuino para acabar con el cáncer tal y como lo conocemos hoy, e inspirar a una nueva generación de científicos para que busquen nuevos descubrimientos", concluyó el vicepresidente.
Surgen dos preguntas:
¿Existe alguna otra causa que exija tal premura?
¿Cómo hacerlo tan rápido?  
Las respuestas las da la NASA en el siguiente vídeo (imperdible):


sábado, 22 de abril de 2017

Sondas cerebrales flexibles reducen el daño tisular.

El diseño de electrodos más pequeños y flexibles para recoger las señales del cerebro constituye un reto. Cuanto más pequeño es el tamaño del electrodo, más difícil es detectar una señal. Sin embargo, un equipo del DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) de Corea desarrolló nuevas sondas, pequeñas, flexibles y capaces de leer las señales del cerebro con claridad. La sonda consta de un electrodo para registrar la señal de cerebro. La señal viaja a través de una línea de interconexión a un conector que la transfiere a los aparatos para su medición y análisis. El electrodo se inicia con una base delgada de oro unida a diminutos nanocables de óxido de zinc recubiertos de una fina capa de oro y finalmente con un polímero conductor. Estos materiales combinados aumentan el área de superficie efectiva de la sonda y la fuerza del electrodo, manteniendo su flexibilidad y compatibilidad con los tejidos blandos. La línea de interconexión está hecha de una mezcla de grafeno y el oro. El grafeno es flexible y el oro es un excelente conductor. Los investigadores probaron la sonda y demostraron su capacidad para leer las señales del cerebro con mucha nitidez. Las sondas con los pequeños electrodos flexibles pueden ser útiles para controlar y registrar las funciones del sistema nervioso o para enviar señales eléctricas al cerebro. Los electrodos ubicados para registrar la actividad neuronal del cerebro pueden ayudar a tratar enfermedades como el Parkinson y la epilepsia. También permiten mejorar las interfaces cerebro-máquina optimizando el control de las prótesis.  Los electrodos neurales de oro y grafeno, flexibles, reducen al mínimo el daño tisular y permiten transmitir con claridad las señales del cerebro.


Lectura Complementaria:

viernes, 14 de abril de 2017

Nanocables registran la nanoactividad de las neuronas.

Investigadores, de la Universidad de California de San Diego y de Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, desarrollaron nanocables que pueden registrar la actividad eléctrica de las neuronas en sus mínimos detalles.  La nueva tecnología de nanocables podría ayudar a los investigadores a entender mejor cómo las células se comunican solo en grandes redes neuronales y servir como una plataforma de selección de medicamentos para enfermedades neurológicas. El dispositivo consta de una matriz de nanocables de silicio densamente empaquetadas en un pequeño chip con dibujos de electrodos conductores de níquel. Los nanocables asoman dentro de las células sin dañarlas y son lo suficientemente sensibles para medir pequeños cambios de potenciales de unos pocos milivoltios de magnitud. Los científicos utilizaron los nanocables para registrar la actividad eléctrica de las neuronas que fueron aisladas de ratones y producidas a partir de células madre humanas. Estas neuronas, in vitro,  en una interfase con la matriz de nanocables  sobrevivieron y funcionaron en forma continua durante las seis semanas de experimentación. La tecnología, permite descubrir los detalles acerca de la salud, la actividad de la neurona y la respuesta a los fármacos, mediante la medición de las corrientes del canal de iones y los cambios en su potencial intracelular, debido a la diferencia en la concentración de iones entre el interior y el exterior de la célula. La medición es sensible a pequeños cambios potenciales y proporciona lecturas con altas relaciones de señal a ruido. Otra característica innovadora de esta tecnología es que se puede aislar la señal eléctrica medida por cada nanocable individual. Algo inusual en las tecnologías existentes, en las cuales los cables están cortocircuitados eléctricamente entre sí y no se puede diferenciar la señal de cada uno. El chip de nanocables podría, entre otras cosas, ser utilizado en los modelos cerebrales derivados de células madre para la identificación de los fármacos más eficaces en el tratamiento de las enfermedades neurológicas.


Lectura complementaria:

sábado, 8 de abril de 2017

Etiquetas inteligentes en alimentos y medicamentos.

Científicos del Centro de Investigación en Ciencias de los Materiales-Trinity College de Dublin fabricaron por primera vez transistores impresos compuestos enteramente por nanomateriales en dos dimensiones. Estos nanomateriales 2D combinan interesantes propiedades electrónicas con la posibilidad el producirlos a bajo costo. El descubrimiento abre el camino en las industrias alimenticias y farmacéuticas para imprimir una serie de dispositivos electrónicos en etiquetas inteligentes e interactivas. También se podrían aplicar a la seguridad de los billetes de próxima generación y pasaportes electrónicos. Los circuitos electrónicos impresos con los nanotransistores 2D permitirá, a los productos de consumo, reunir, procesar, visualizar y transmitir la información: por ejemplo, cartones de leche podrían enviar mensajes a tu teléfono advirtiendo que la leche está a punto de quedar fuera de fecha, etiquetas de vino que avisan cuando el vino blanco está en su temperatura óptima, o incluso informar el pronóstico del día. Los hallazgos se publicaron en la revista Science con el título “All-printed thin-film transistors from networks of liquid-exfoliated nanosheets”. La posibilidad de impresión surge de colocar nanomateriales en 2D, incluyendo el grafeno, el nitruro de boro, y nanoláminas diseleniuro de tungsteno en líquidos. Los nanomateriales se los utiliza en forma de nanoláminas planas de unos pocos nanómetros de espesor, pero cientos de nanómetros de ancho. A partir de los diferentes materiales se obtienen las propiedades electrónicas de los conductores, aislantes o semiconductoras lográndose así todos los componentes básicos de los circuitos electrónicos. Los investigadores utilizaron técnicas de impresión estándar para combinar nanoláminas grafeno (electrodos) con otros dos nanomateriales: diseleniuro tungsteno (canal) y nitruro de boro (separador) para formar el transistor de trabajo. El procesamiento liquido es especialmente ventajoso para producir con facilidad grandes cantidades de materiales 2D de alta calidad; ofreciendo la posibilidad de imprimir circuitos a muy bajo costo y facilitar una amplia gama de aplicaciones para etiquetas inteligentes e interactivas.
El profesor Jonathan Coleman y su equipo fabricaron
por primera vez transistores impresos compuestos
 enteramente de los nanomateriales de 2 D 

viernes, 31 de marzo de 2017

Nanorrevestimiento reduce el fracaso del implante dental.

Los implantes dentales son una forma exitosa de tratamiento para los pacientes, no obstante, entre el 5 y 10% de todos los implantes dentales fallan por problemas mecánicos, mala conexión con los huesos en los que se implantan, infección o rechazo.  La razón principal del fracaso del implante la constituye un proceso inflamatorio destructivo de los tejidos blandos y duros lindantes a los implantes. Esto ocurre cuando los microorganismos patógenos de la boca y de la cavidad oral se desarrollan en forma de biopelículas capaces de proteger y estimular su crecimiento. Si en los implantes dentales se generan biopelículas patógenas generalmente deben ser eliminados. Un equipo de investigación formado por científicos de la Universidad de Plymouth (Reino Unido), realizaron una nanocobertura para reducir el riesgo en los implantes. Crearon un nanorrevestimiento formado por una combinación de plata, óxido de titanio y nanohidroxiapatita. La aplicación de la nanocobertura en la superficie de los implantes de aleación de titanio inhibe con éxito el crecimiento bacteriano y reduce la formación de la biopelícula en un 97,5%. También ayuda a crear una superficie con propiedades anti-biopelícula que mejora la integración con el hueso circundante y acelera la cicatrización ósea.
La Academia Americana de Implantología estima un mercado americano y europeo para los implantes dentales de 4.200 millones de dólares para el año 2022. Sólo en los EEUU se están realizando 500.000 implantes anuales. El nanorrevestimiento constituye un avance económico e interesante para disminuir los fracasos y aumentar la eficiencia de los implantes dentales