Oct 22

Impresoras 3D podrían ayudar a caminar a millones

Millones de personas sufren de afectaciones en los pies y tobillos que les hacen muy doloroso caminar, al punto que es casi imposible. Necesitan plantillas y soportes ortopédicos para poder andar por ahí como cualquier persona. Por lo general estos son difíciles de crear porque tienen que estar hechos específicamente para cada persona.

Esta es una impresora 3D casera, así como hace una tortuga puede hacer una plantilla o casi cualquier otra cosa. Son un poco caras para la mayor parte de la gente, pero se están abaratando bastante. Foto de Keith Kissel.

Pero ahora, las técnicas de impresión en 3D, como las de MakerBot, podrían proporcionar acceso barato y rápido a estos soportes ortopédicos. Aunque todavía es necesario un médico para tomar las medidas del pie y determinar el tipo de soporte que es necesario, la fabricación de dicho soporte corre a cargo de una impresora 3D que toma el modelo y lo reproduce capa por capa. El costo del material es muy bajo y el proceso no dura mucho tiempo, lo cual posibilita no solo que el paciente tenga sus soportes rápidamente, sino que además pueda obtener reemplazos muy baratos.

Las impresoras 3D están abaratándose mucho (ya hay modelos por debajo de los US$1000) así que podrían comprarse en masa para tener en clínicas y hospitales pequeños, no habría necesidad de mandar a hacerlos a una gran fábrica alejada del paciente. Y si son necesarias modificaciones o correcciones se pueden hacer fácilmente en el mismo lugar. Y conforme se vayan haciendo más baratas y populares eventualmente será posible tener una en casa e imprimir uno las plantillas que necesite. Claro, esto va a presentar el problema que una persona pueda estar usando un diseño que ya no lo queda en vez de ir al doctor por uno nuevo, pero siempre va a haber algo.

Lo que es mejor es que este proceso de fabricación estimula la investigación. Al ser las plantillas tan baratas de fabricar se pueden hacer con diferentes métodos de soporte y formas para ver cual se adapta mejor.

Oct 22

Sin señales de vida en el lago Vostok

El lago Vostok está en la Antártida y ha estado separado del resto del mundo durante 14 millones de años, cuando una capa de hielo lo cubrió y desde entonces no se ha descongelado. Al contrario, le cayó más nieve encima que durante los milenios se convirtió hielo y más hielo hasta formar una cubierta de 3 kilómetros y medio de espesor. Permaneció desconocido para el ser humano hasta hace unos años cuando se le descubrió por medio de radar.

Diagrama del Lago Vostok, mostrando como está enterrado bajo todo ese hielo. Imagen de troubador1

El agua en el lago ha permanecido líquida e inmediatamente varios equipos de investigación se dispusieron a taladrar para llegar hasta ellas y ver si es posible que aún exista vida ahí y como ha evolucionado. Fueron los rusos quienes llegaron primero en febrero de 2012. Para evitar contaminar el agua del lago con el fluido del taladro, que ayuda a descongelar el hielo, se retiró en cuanto tocó el agua y esta subió por el agujero, llevándose consigo el fluido. Después se congeló y ya congelada se llevó a la superficie. Esa agua se contaminó, pero el lago en sí permanece inalterado.

Los primeros resultados de analizar esa agua no han revelado rastros de ADN ni de vida bacterial, o sea nada de nada. Aún no es posible decir que no hay vida en el lago, puesto que se ha tomado una muestra muy pequeña y es posible que la densidad de los microorganismos sea muy baja, que estén muy separados entre sí. Nadie espera encontrar un monstruo en el lago.

Las investigaciones se reanudan este diciembre, cuando sea verano en la Antártida y se puedan sacar más muestras de agua. Estos experimentos servirán también para probar técnicas de exploración en satélites congelados como Europa.

Oct 19

Los cinco tratamientos contra el cáncer más promisorios

La investigación contra el cáncer no cesa, y aunque sigue siendo un enemigo terrible, en los últimos años se han conseguido grandes avances prometedores para conseguir una cura en un futuro cercano. No siempre un nuevo tratamiento descubierto en laboratorio puede trasladarse a los humanos con los mismos resultados, pero terapias genéticas y virales le han dado nueva munición muy efectiva a para combatir el cáncer.

Tomado de un artículo de New Scientist.

Las cinco líneas de investigación más prometedoras son:

1. Interferencia de ARN
El ácido ribonucléico (ARN) es usado por las células para transmitir mensajes desde el núcleo hacia afuera ordenando crear nuevas proteínas o comportarse de cierto modo. Son la expresión de los genes dentro del núcleo. Controlando el ARN se pueden controlar los mensajes y potencialmente decirle a las células cancerosas que se destruyan o que dejen de reproducirse a lo loco. El problema es que no es fácil hacer llegar pedacitos de ARN con estas instrucciones a las células porque los reconocen como invasores. Las investigaciones van encaminadas a encontrarle una vuelta a estos mecanismos de protección.

2. Nanopartículas
El problema con la quimioterapia es que ataca indiscriminadamente a células cancerosas y células sanas que se dividen rápidamente, por lo que hay que restringir la dosis para que no afecte a órganos distintos que no tienen cáncer. Para que sean más efectivas hay que idear un método que lleve estas drogas hasta el tumor, como un paquetito que viaje al lugar adecuado y suelte las drogas donde querramos. Ese es el papel de las nanopartículas, pequeñas bolitas con drogas anticáncer adentro, tienden a concentrarse en los tumores porque sus vasos sanguíneos las dejan pasar más fácilmente, y una vez ahí se deshacen. De esto modo mayor cantidad de la droga de quimio llega al tumor y menos a los demás órganos, haciendo el tratamiento más efectivo y los efectos secundarios menos fuertes.

3. Super bacterias
En nuestra panza y por todos lados tenemos una cantidad enorme de bacterias viviendo con nosotros, haciendo todo tipo de cosas útiles. No causan infecciones así que nuestro sistema inmunológico las deja pasar como si nada. Algunas de estas se sienten mejor en un tumor por los niveles de oxígeno. Usando terapias genéticas se pueden manipular estas bacterias para producir drogas anticáncer y reducir el tumor desde adentro.

4. Inmunoterapia
¿Qué mejor que usar nuestro propio sistema inmunológico para combatir el cáncer igual que se combate cualquier infección? Nuestro sistema inmunológico busca células cancerosas constantemente, pero a veces falla y es cuando se desarrollan los tumores. Con manipulaciones genéticas se pueden modificar nuestro anticuerpos para que recuerden como es el cáncer y atacarlo.

Hay varias líneas de investigación con estas terapias, la primera es crear vacunas induciendo la creación de anticuerpos contra el cáncer, pero este método ha demostrado ser poco eficaz. El segundo es modificar algunas células cancerosas y volverlas a meter al paciente, esto estimula al sistema inmunológico para crear no solo anticuerpos sino también células inmunes que destruyen al cáncer. Sin embarlo la línea más prometedora por ahora es la de crear células T específicas para luchar contra el cáncer, este sistema combinado con quimioterapia y radioterapia ha tenido una tasa de éxito de 40% en el cáncer de próstata en pruebas de laboratorio, y es posible que sea aún más eficaz combinado con terapia genética.

5. Viroterapia
La tarea de los virus es destruir células, están perfectamente capacitados para eso. Son más difíciles de manipular que las bacterias pero más eficaces. Actualmente se están investigando 10 grupos de virus para servir como reconocedores y destructores de cáncer. Por el momento se han obtenido los mejores resultados con un virus del herpes. El truco está en modificar los virus para producir los químicos necesarios, destruir el cáncer y no afectar lo demás. Todavía falta mucha investigación pero son terapias que prometen mucho.

Estas investigaciones podrían darnos una cura contra el cáncer en algunos años, pero aún faltan muchas pruebas y ensayos para estar seguros que sí funcionan y también el mejor método para aplicarlas.

Oct 18

Lunas de Plutón presentan riesgo a la sonda New Horizons

Algunas lunas recién descubiertas alrededor del ex-planeta podrían atravezarse en la trayectoria de la sonda New Horizons, por lo menos lo suficiente para presentar un peligro para la misión, y no sería una manera muy agradable de terminar casi 10 años de viaje.

Una representación de la sonda New Horizons pasando por el sistema de Plutón y Caronte. Imagen de la NASA.

Desde que despegó la misión se han descubierto dos lunas adicionales, elevando la cuenta a cinco. Esto tiene preocupados a los responsables de la sonda porque si eso es lo que se ve ¿qué es lo que no se ha visto? Alrededor de Plutón podría haber otras cosas dando vueltas que no se han visto todavía por la distancia.

Por el momento se están recalculando algunas rutas por si en el trayecto se nota que el camino original es demasiado peligroso. Entonces desviarán la nave para que pase algo más lejos, no se podrán hacer todas las observaciones que se quiere, pero se conservará la mayor parte y eso es mejor que terminar con una nube de pedacitos de nave después de tanto tiempo invertido.

Oct 17

Alfa Centauro podría tener un planeta como el nuestro

Un grupo de astrónomos lidereados por Xavier Dumusque del Observatorio de Ginebra en la Universidad de Oporto dieron a conocer hace unas horas que encontraron señales de un planeta con masa y tamaño similar a la Tierra alrededor de nuestro vecino estelar más cercano, Alfa Centauro.

Alfa Centauro A, B y el planeta Alfa Centauro Bb

Un artista se imagina como podría verse Alfa Centauro Bb. Imagen de ESO/L. Calçada.

Esta estrella en realidad son dos, la vemos como una sola por que están muy juntas, pero con un buen telescopio se puede ver que son dos. Una, Alfa Centauro A, es un poco más grande que nuestro Sol, como 10% más grande. La otra, Alfa Centauro B, es un poco más que pequeña que el Sol, como 10% más pequeña. Las dos orbitan entre sí a una distancia que va más o menos de la del Sol a Saturno hasta un poco más lejos de lo que está Neptuno. Alrededor de estas dos hay otra pequeñita que se llama Próxima Centauro, una enana roja que por el momento es la estrella más cercana al Sol. Mira puedes ver como es en esta infografía.

Pues resulta que los astrónomos estuvieron viendo estas estrellas usando el Observatorio Europeo del Sur en el Observatorio de la Silla en Chile y en particular un instrumento llamado Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión, o HARPS para los amigos, percibieron una pequeña variación en la velocidad de Alfa Centauro B, que persistió después de eliminar todas las otras cosas conocidas de este sistema. Una vez eliminado lo conocido lo que queda debe ser desconocido y lo que mejor se ajusta al patrón de esta variación es un planeta de la misma masa que el nuestro, orbitando a una distancia de 6 millones de kilómetros de esta estrella y tarda solo 3.2 días en darle la vuelta.

Antes de preparar las maletas e ir a comprar un boleto para visitar, toma en cuenta que esa distancia hace que la superficie del planeta esté a más de 1000 grados Celsius, lo más seguro es que no le quede atmósfera y la superficie sea de roca fundida, lava.

De todos modos la comunidad científica está emocionada porque, bueno, para empezar se emocionan fácilmente y, además, donde hay un planeta hay más. Durante mucho tiempo se ha especulado sobre la posibilidad de un planeta o dos que puedan estar en las zonas de habitabilidad de estas estrellas. Aunque algunos dicen que es muy poco probable porque la gravitación de las dos estrellas hubieran impedido que se formara algún planeta, otros decían que entre las dos había suficiente espacio para que hubieran planetas terrestres.

La tecnología que tenemos no es suficientemente buena para descubrir un planeta como el nuestro dentro de la zona habitable de estas estrellas; y este nuevo planeta podría no ser tal, la señal es muy débil y con mayores análisis se puede descubrir que se trata de otra cosa, pero seguro durante los próximos años se explorará Alfa Centauro más detenidamente.

Sep 26

Nuevo cometa podrá verse más brillante que la Luna

Un cometa recién descubierto viene en camino a visitarnos desde la nube de Oort. Llegará a nuestro vecindario a finales del año 2013 y, según algunos cálculos, se llegará a ver 10 veces más brillante que la Luna en su mayor momento de aproximación al Sol.

El cometa C/2012 S1 fue descubierto el 21 de septiembre en Rusia por la Red Óptica Científica Internacional. Como las siglas en inglés de este instituto es ISON, pues le pusieron ISON de nombre. Fue hasta el 24 de septiembre que se confirmó el descubrimiento después de observaciones adicionales.

Comet Lovejoy, Silverstream, 03:42 26-Dec-2011

El cometa Lovejoy en 2011. El nuevo cometa parece que será un espectáculo aún mayor. Foto de lancea.

Muy probablemente es la primera vez que este cometa haya visitado el interior del Sistema Solar por lo que se piensa que aún tiene mucho hielo, al acercarse al Sol el hielo se evapora y produce una gran cola. Esta cola y el reflejo del hielo en el cometa lo harán altamente visible.

El cometa comenzará a verse a ojo pelón dentro de más o menos un año. Conforme se acerque al Sol irá aumentando su intensidad, hasta alcanzar su máxima aproximación a fines de noviembre, cuando se calcula que sea varias veces más brillante que la Luna.

Se acercará al Sol a 1.4 millones de kilómetros, muy muy cerca. Esto lo hará un poco difícil de ver por el brillo del Sol y será mejor verlo en la tarde hacia el horizonte. Posteriormente se alejará y aunque será menos brillante será más fácil de encontrar. Seguirá siendo visible hasta mediados de enero del 2014.

Por otro lado, este tipo de cometas es muy difícil de predecir. El cometa Kohoutek de 1973 se supone que iba a ser espectacular pero a la mera hora resultó ser muy oscuro y rocoso, así que fue menos brillante de lo predicho.

Sep 05

Tecnología lectora de mente para mover paralíticos

En este blog hemos estado siguiendo el desarrollo de las interfaces cerebro-máquina y como pueden ayudar a mover brazos robóticos y controlar computadoras con la mente. La tecnología se está poniendo más interesante y parece que falta poco para que se pueda considerar lo suficientemente madura para uso normal.

Los primeros beneficiados serán las personas que han perdido el uso de su cuerpo, ya sea por accidentes, defectos congénitos o enfermedades y que el cerebro no pueda comunicarse con las extremidades o que estas estén dañadas e imposibilitadas para moverse.

Investigadores de la universidad de Rice están desarrollando un exoesqueleto que permitiría moverse a personas paralizadas. Para controlarlo el exoesqueleto se acopla a una serie de sensores en la cabeza la persona, de donde puede leer las ondas cerebrales de lo que está pensando y las interpreta como movimiento. Así si la persona piensa en moverse hacia adelante, el exoesqueleto camina; si se piensa en voltear a la derecha, pues se voltea. Se pueden también mover los brazos y manos para hacerlo mucho más flexible.

Por el momento se tiene que entrenar el aparato primero con gente que está sana, para poder ver que ondas se forman cuando se piensa en mover un brazo o una pierna. Después con gente que todavía tiene algo de movilidad y actualmente está en la etapa de probarse con gente que no puede moverse en absoluto.

Mientras tanto, en la universidad de Zhejiang en China, han construido un modelo de cuadricóptero a control remoto. Esto no es gran cosa, ya hay varios. De hecho este es un cuadricóptero que se puede conseguir en cualquier tienda. El chiste es que al control remoto le han adaptado un electroencefalograma, también de los que se pueden conseguir en cualquier tienda, bueno, no en cualquier tienda pero es un modelo producido en serie sin mayor chiste. De ese modo las señales el encefalograma pasan al control remoto y se controla el cuadricóptero.

Así, si el piloto piensa “izquierda” el cuadricóptero va a la izquierda, “avanza” pues va hacia adelante. Y si aprieta los dientes el cuadricóptero baja. Los investigadores piensan que eventualmente con un sistema más complejo personas paralizadas podrán controlar vehículos, si no voladores por lo menos autos normales.

El mérito de este método es que lo lograron con equipo disponible actualmente con algunas modificaciones y un periodo de entrenamiento del piloto relativamente corto. Hicieron una película de como se controla el aparato y lo pusieron a pelear contra uno controlado de la manera normal:

Y en Europa una artista británica ayudada por un grupo de ingenieros y expertos en buceo, ha hecho una silla de ruedas que también es submarino. Aunque no está controlada por el pensamiento la silla puede meterse bajo el mar, andar por ahí y hacer piruetas con los peces. Tiene un sistema de propulsión doble, lo que le permite hacer movimientos complejos. Si se le adapta un sistema para controlarse con el pensamiento seria fantástico.

Como ven los paralíticos están a punto de ser más móviles que nunca, pero esta tecnología tiene también otras aplicaciones y uno no necesita estar paralizado para disfrutar sus ventajas. Exoesqueletos controlados con el pensamiento nos permitirán a todos ser más rápidos, fuertes y resistentes, para poder meternos a lugares peligrosos. Vehículos a control remoto o tripulados que respondan a las ondas cerebrales pueden permitirnos mayor flexibilidad y dejarnos las manos libres para otras tareas. Finalmente, las mamás podrán tener brazos extras y ojos atrás de la cabeza conectados directamente al cerebro.

Otras aplicaciones de esta tecnología sería controlar cosas alrededor de la casa, por ejemplo, apagar la tele sin tener que ponerse a buscar el control remoto. O subirle de volumen al estereo sin tener que dejar de hacer alguna otra cosa. Falta algo de tiempo, para poder leer ondas cerebrales a distancia sin gorritos incómodos y para acortar el tiempo de entrenamiento, pero es algo que viene sin duda.

Aug 14

Voyager se acerca cada vez más al fin del sistema solar

Cada vez hay más evidencia que la sonda espacial Voyager 1 se está acercando al final del sistema solar y está muy cerca de entrar al espacio interestelar, donde el Sol deja de ser el astro dominante y el ambiente es la mezcla de todas las estrellas cercanas.

Actualmente, V’ger 1 está atravezando una capa que se llama heliopausa. Aquí es donde las partículas emitidas por el Sol se estrellan contra el espacio interestelar y forman una especie de “pared”, más o menos como cuando un río se encuentra con el mar.

Nuevas mediciones parecen sugerir que V’ger se está acercando al final de esta capa, con más radiación proveniente de las estrellas que del Sol. La sonda está midiendo cambios en la radiación bastante dramáticos.

Lo más probable es que el cambio de “sistema solar” a “espacio exterior” no sea una frontera bien definida, sino una zona de turbulencia en constante flujo. Cualquier día de estos nos enteraremos que V’ger ha salido del sistema solar, si no es que ya lo ha hecho.

Aug 14

Otro intento para avión hipersónico (actualizado)

Waverider es un prototipo de avión hipersónico que tiene por objetivo alcanzar una velocidad de 6900 km/h, seis veces la velocidad del sonido, y ver que pasa con los aviones a esas velocidades. En el futuro lo que se aprenda de este proyecto se aplicará para vehículos militares y comerciales, a muchos ejecutivos les gustaría poder ir de Londres a Tokio en dos horas y media.

Rubber Band Airplane

Imagen de Cali.org

Esta será una repetición del intento en junio del 2011 para alcanzar la misma velocidad. En aquel entonces el motor no pudo desarrollar su máxima potencia y nada más alcanzó algo más de 5000 km/h, a todas luces una tortuga.

Al final de su viaje el avión se destruirá en pedacitos sobre el Océano Pacífico, porque eso de frenarlo y hacerlo aterrizar con seguridad se va a dejar para después. Lo más importante es que acelere, lo demás ya se verá.

Actualización

Ya lo probaron, una falla en una aleta de control impidió que se encendiera el motor hipersónico, así que no aceleró nada y se estrelló: BBC News – Hypersonic jet Waverider fails Mach 6 test. Por lo menos el método de aterrizaje que tenían pensado sí funciono.

Jun 01

Ratas paralizadas vuelven a caminar con ayuda de un robot

Hace un tiempo les hablaba de una técnica quirúrgica que permitía reconstruir nervios afectados en un accidente. Esta vez se trata de reconstrucción de nervios pero usando un robot y sin cirugías.

En el Instituto Federal de Investigaciones de Suiza a un grupo de ratitas se le cortaron los nervios de la columna espinal en dos partes distintas de manera que no podía usar sus patas traseras para nada pero sin afectar las delanteras. O sea, la rata quedó completamente paralizada ya que los nervios que controlan esos miembros quedaron cercenados en su totalidad.

Después a la rata la pusieron en un arnés robótico que la levantaba por la parte de adelante pero no la mueve, solo responde al movimiento que haga la rata. Claro, la rata no se puede mover porque únicamente se está apoyando sobre las patas traseras sobre las que no tiene control.

Los investigadores inyectaron en la rata neurotransmisores y mediante electricidad hicieron mover las patas, y la rata caminaba con ayuda del robot. Este movimiento es completamente involuntario, ya que las patas solo están reaccionando a la electricidad de manera automática, el cerebro no está involucrado puesto que no puede mandar señales a esos músculos.

Sin embargo, a las dos o tres semanas de estar haciendo estos ejercicios, la rata se dio cuenta que puede controlar sus patas. El cerebro vuelve a estar en control. Aunque el robot sigue sosteniendo a la rata, y todavía son necesarios los neurotransmisores y electricidad para estimular a la espina dorsal, aparentemente se han formado suficientes conexiones para permitir que el cerebro vuelva a controlar el movimiento. Para demostrar que es el cerebro y no simplemente una reacción involuntaria las ratas aprendieron a subir escaleras y rodear obstáculos, cosa que es imposible sin la coordinación del cerebro.

Todo esto se llevó nueve semanas nada más. Es posible que tratamientos más largos den resultados mejores, pero aún no está claro si el mismo tipo de estímulo funcionaria en humanos.

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