Science News!: El repasito semanal a la actualidad científica

En destilando ciencia te traemos las noticias de la actualidad científica de la última semana.

 

MEDICINA|Las moscas tembleque

            Existe un test de Parkinson, por el cual los pacientes deben alcanzar un vaso de agua, lo cual es desafiante para   personas afectadas y permite observar a los médicos el estado del paciente. Científicos de la Universidad de York decidieron usar el mismo tipo de test con las moscas. Una de las principales causas del Parkinson es un gen LRRK2 defectuoso. Este gen ha sido insertado en moscas de la futa, lo que delimita la causa de los temblores y podría conducir a nuevos tratamientos. Observaron el vuelo de los sujetos (aka moscas) hasta agua azucarada, y se detectó un lento movimiento con una palpable agitación. Dicho de otra manera, el solo hecho de la presencia del gen LRRK2 causa por si sólo los temblores del Parkinson.

            Aunque estamos a décadas de lograr el objetivo de mejorar las perspectivas de la enfermedad, el aislamiento del gen y la medida de los temblores puede localizar el Parkinson y mejorar las terapias ya existentes. Las moscas de la fruta pueden ser grandes herramientas para probar fármacos que protejan el sistema nervioso y que mejoren la salud de los pacientes de Parkinson.

QUÍMICA|De metano a metanol

            Un nuevo proceso puede llevar a la producción de metanol o ácido acético a través de una manera más energéticamente eficiente, de bajo precio y eco-friendly. La oxidación directa del metano (encontrado en el gas natural) en metanol a baja temperatura se ha buscado por mucho tiempo. Ahora, se ha encontrado un catalizador heterogéneo y oxígeno molecular barato por Ingenieros Químicos de la universidad de Tufts.

            Se usaron métodos de microscopía electrónica de alta resolución con corrección de aberraciones para plasmar átomos sencillos de Rodio en catalizadores de zeolitas, que ayudó al desarrollo de un proceso de penetración que convertiría directamente el metano en metanol. El metanol es una materia prima para la producción de químicos, plásticos, contrachapados y pinturas. También puede ser combustible de vehículos o ser procesado para producir hidrógeno de alto grado para células de combustible.

            Sin embargo, el método actual para producir metanol desde metano (o gas de síntesis), es un proceso multietapa que no es ni eficiente ni económico a pequeña escala.

            Es un trabajo pionero en el uso de metales preciosos para reducir la huella de carbono.

 BIOLOGÍA|Sobreviviendo a la ausencia de oxígeno

            Biólogos de la Universidad de Columbia han revelado el mecanismo por el que las células bacterianas en colonias privadas se oxígeno acceden a este para asegurar la supervivencia de la célula. Las bacterias raramente viven por sí solas como células aisladas. La mayoría, en cambio, crece en comunidades, aprovechando la fuerza de los números para formar una biocapa con propiedades de similares a un tejido. Este andamio sirve para fortificar la comunidad, haciéndola mil veces más resistentes a la mayoría de antibióticos.

            Los investigadores han enseñado que algunas bacterias desarrollan diferentes estrategias para vencer las condiciones de deficiencia de oxígeno. Las bacterias pueden cambiar la estructura de la biocapa para ser más amplia en superficie y disminuir el volumen, facilitando el acceso a la superficie de las bacterias del centro de la biocapa. Otras bacterias generan fenazinas, que ayudan a transportar los electrones fuera de la célula, hasta llegar al oxígeno a distancia. Otra estrategia reconocida es hacer versiones alternativas de las oxidasas terminales, enzimas en la membrana que transportan electrones, que usan el oxígeno más eficientemente.

MATERIALES|El futuro está hecho de cables nanométricos

            Materiales laminares (en 2D) de pocos átomos de grosor prometen componentes electrónicos de alto rendimiento, transparentes y flexibles, que pueden ser laminados en superficies físicas. El más conocido es el grafeno. Recientemente se han investigado otros materiales 2D como el disulfuro de molibdeno, que tienen diferentes ventajas.

            Producir componentes electrónicos útiles requiere integrar múltiples materiales en dos dimensiones en el mismo plano, lo que es un duro desafío. La Universidad Rey Abdullah en Arabia Saudí ha desarrollado una técnica para depositar disulfuro de molibdeno (MoS2) y diseleniuro de wolframio (WSe2), con una unión limpia entre los dos materiales. Con una variación de la técnia, investigadores de la Universidad de Cornell que pueden inducir cables largos de MoS2 de pocos átomos de diámetro, que se extiende en WSe2, preservando la unión clara.

             Un ligero desajuste entre las estructuras hexagonales de los dos compuestos puede crear una tensión  que se puede relajar por formación de estructuras de 5 o 7 átomos. La producción de nuevo materiales 2D sigue siendo un reto. El descubrimiento de mecanismos a través de los cuales puedes ser creadas estas estructuras es clave para acercar estos materiales a sus aplicaciones. En este proceso de unir simulación y experimento es crítico para progresar haciendo modelos moleculares de materiales que posibiliten nuevas direcciones de diseño.

            Basado en las propiedades eléctricas y ópticas de este material, se busca usarlo para células solares o para  separar el agua a través de luz solar. La mayoría de los procesos interesantes suceden en la interfaz. Al tener muchas interfases al existir muchos nanocables, se puede mejorar la eficiencia de una celda solar.

            Los materiales 2D son los candidatos más prometedores para la electrónica del futuro, queriendo batir los dispositivos basados en silicona, que han alcanzado unos pocos nanómetros. Los investigadores de Cornell desarrollaron una técnica que preserva el patrón hexagonal de panel de abejas en la unión de los materiales. La técnica usa deposición química de vapor, en la que un substrato (zafiro en este caso) se expone a los gases portadores de químicos.

NEUROCIENCIA|Bloquear proteínas podría curar el Alzheimer

            Un equipo internacional de investigadores ha demostrado que un nuevo fármaco de molécula pequeña puede restaurar funciones cerebrales y la memoria en modelos de la enfermedad del Alzheimer en ratones. El fármaco trabajo parando el flujo de iones tóxicos al cerebro, que desencadena la muerte de las células nerviosas.

            Este fármaco podría ser usado para tratar el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson o el ELA. Es la primera molécula que puede regular la pérdida de memoria directamente bloqueando los iones que escapan a través de las membranas celulares nerviosas.

            Varios estudios han relacionado la enfermedad del Alzheimer a la acumulación de dos péptidos en particular en el cerebro, llamados amiloide-beta y amiloide tau. Una teoría es que estos cluster de proteínas crean poros en las células nerviosas que permite a los iones viajar incontrolados dentro y fuera de las células. Esto alterará los niveles de iones dentro de las células, desarrollando disfunciones y finalmente muerte celular.

            El nuevo fármaco, una pequeña molécula llamada anle138b bloquea estos poros. Se le administró a ratonescon predisposición genética a desarrollar Alzheimer o enfermedades similares. Esta sustancia normalizó el funcionamiento cerebral y redujo los síntomas.

            El fármaco se puede administrar por vía oral y se está estudindo su toxicología para probarlo en humanos. Los investigadores creen que se podrían tratar otras enfermedades relacionadas con proteínas amiloides como la diabetes, la tuberculosis y algunos tipos de cáncer.

            Se trabajará paralelamente en una entrega objetiv del fármaco usando nanoesferas, que son nanopartículas guiadas magnéticamente que pueden ser llenadas de fármacos o sustancias de diagnóstico y llevarlas al órgano objetivo.

ESPACIO|¡Visto! El agujero negro más lejano

            Científicos han desvelado una rara reliquia del universo primigenio; el agujero negro masivo más lejano conocido. Esta bestia come-materia es 800 millones de veces la masa de nuestro Sol, lo que es asombrosamente grande para su juventud.

            Este agujero negro creció más de lo esperado en sólo 690 millones de años tras el Big Bang, lo que reta nuestras teorías sobre como se forman los agujero negros. NASA

            Está devorando materia vorazmente en el centro de una galaxia, un fenómeno llamado quásar. Éste quasar es especialmente interesante porque viene de un tiempo cuando el Universo estaba empezando a emerger de su edad oscura. Éste descubrimiento aportará información fundamental sobte ek unirso cuando sólo tenía un 5% de su edad actual.

            Los quasares están entre los objetos celestes mñas brillantes y distantes y son cruciales en la comprensión del universo temprano.

            El universo comenzó como una sopa caliente de partículas que se expandieron rápidamente en un oeriodo llamado inflación. 400000 años tras el Big Bang, estas partículas se enfriaron y se unieron formando hidrógeno neutro. Pero el universo era oscuro, sin fuentes lumínicas, hasta que la gravedad condensó la materia en las primeras estrellas y galaxias. La energía liberada por estas antiguas galaxias causaron que el hidrógeno neutro se excitara y se ionizara, perdiendo un electrón. El gas quedó en ese estado desde entonces. Una vez el universo se reionizó, los fotones podrían vijar libremente a través del espacio. En este punto el universo se hizo trasparente a la luz.

            La mayoría del hidrógeno rodeando este quasar es neutro. Esto significa que el quasar no solo es el más lejano, es tambiñen el único ejemplo que tenemos que puede ser visto después de que se reionizara el universo. Es una de las fronteras de la astrofísica.

            La distancia a la que se encuentra el quasar está determinada por lo que se llama corrimiento al rojo, una medida de como la longitud de onda de su luz se estrecha por la expansión del universo antes de alcanzar la tierra. A mayor corrimiento al rojo, mayor es la distancia, y mayor es el tiempo atrás en el que miran los astrónomos cuando observan el objeto. Este quasar tiene un corrimiento al rojo de 7.54, basado en la detección de la emisión del carbono ionizado por la galaxia que alberga el masivo agujero negro. La luz ha tardado más de 23 mil millones de años para llegar a la tierra.

MEDICINA|Impresión 4D

            Investigadores del Laboratorio de Ingenio de la Universidad de Alberta han dado el primer paso a la impresión 3D de un órgano humano totalmente funcional. Se ha expandido el conjunto de herramientas que permiten la incorporación de funciones biológicas como propiedades intrínsecas en los dispositivos que imprimimos con una nueva clase de bio-nano-tinta , que llaman 4D. Es el primer paso a la ingeniería de tejidos.

            Se ha impreso satisfactoriamente una resina 3D de nanopartículas de plata, nanotubos de carbono y proteínas de membrana que sumergidas en agua e irradiadas con luz UV genera hidrógeno, recreando el funcionamiento de células de combustible de hidrogeno. La proteína genera un protón, que reacciona con las nanopartículas de plata para romper el agua. La bionano tinta diseñada se relaciona en una combinación de materiales, estabilidad y geometría que puede se controlado dentro de un espacio ingenieril.

            Esta celda es más eficiente que la tradicional de oxido de titanio, y ya está en el mercado, pero la habilidad de imprimirla con tecnología 3D es nuevo. Aunque es posible que los órganos impresos sea ciencia ficción, se pueden imprimir reemplazos de algunas partes, como el menisco, sin ser rechazadas.

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Adán Correa Álvarez

Fan del gato de Schrödinger. Quiero una nariz superlativa. En esta casa se siguen las reglas de la termo. Dinámica. A veces me hacen falta subtítulos. Complejo. Graduado en Ciencias Químicas porque me gustaba la Investigación. Ahora Investigo cómo encontrar trabajo con las Ciencias Químicas. Mientras tanto, divulgo.

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