Un equipo de investigadores ha probado exitosamente un sistema de calibración denominado 'peine de frecuencias láser', una técnica que recibió el premio Nobel de Física de 2005.

Esta técnica permite una alta precisión que podría ser clave para la detección de planetas como la Tierra.

Peine de frecuencias láser

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha participado en un nuevo trabajo, liderado por el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, que pone a prueba esta nueva técnica. La tecnología del ‘peine de frecuencia láser’ (LFC, por sus siglas en inglés: Laser Frequency Comb) es un sistema que emite pulsos ultracortos.

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Uno de los tests que se han llevado a cabo es la observación de la luz del Sol reflejada en Ceres, un planeta enano del Sistema Solar. Es el objeto astronómico más grande del cinturón de asteroides, región del sistema solar que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter; su diámetro de aproximadamente 945 km lo convierte en el trigésimo tercer objeto conocido más grande del sistema solar.

Un planeta en órbita produce un tirón gravitacional en su estrella que da como resultado un pequeño movimiento que los astrónomos pueden detectar a través de leves cambios en el espectro de la estrella. Para medir estas minúsculas variaciones en el espectro de las estrellas anfitrionas, los astrónomos necesitan de espectrógrafos de la más alta precisión. Esos movimientos se miden tomando como referencia una fuente de luz que debe ser extremadamente estable.

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Según explica Jonay González Hernández, investigador Ramón y Cajal del IAC y coautor del estudio:

Hasta la fecha, se ha demostrado, en escalas de tiempo más largas, del orden de años, una precisión de aproximadamente 80 centímetros por segundo, usando otros medios de calibración, pero todavía insuficiente para el descubrimiento de un gemelo de la Tierra.

Antiguamente, las estatuillas de la Academia de Hollywood, los Oscar, estaban cubiertos de una aleación de estaño y luego los había chapado en oro. Brillaban, pero la capa se desvanecía en poco tiempo, desluciéndose.

La estatuilla muestra a un caballero desnudo que sostiene una espada sobre un rollo de película de cinco radios, los cuales representan las ramas originales de la Academia: actores, escritores, directores, productores y técnicos.

Proceso de electrodeposición

Pero desde hace un tiempo tardan mucho más en deslucirse porque se aprovechan de una tecnología aplicable a la capa de oro que los recubre que también se emplea en los telescopios que nos permiten explorar el universo.

Epner Technology ha estado trabajando con la NASA desde la década de 1970 y perfeccionó su técnica de galvanoplastia haciendo trabajo aeroespacial en la década de 1990. Epner usa un proceso de electrodeposición que llama LaserGold.

El recubrimiento resultante ya era más duro y más reflectante que el oro depositado en fase de vapor, pero ambos atributos se han mejorado aún más a través del trabajo de la NASA.

Pero para ¿en qué mejora exactamente este proceso a la capacidad de los telescopios astronómicos? Básicamente porque el oro es capaz de reflejar longitudes de onda infrarrojas de luz, que ayudan a detectar objetos celestes desde muy lejos, amén de que también es inerte y no se oxida. También es una buena manera de bloquear la absorción del calor radiante. Así, por ejemplo, el Telescopio Espacial James Webb usa oro para recubrir un tubo refrigerante de 32 pies que enfría el Instrumento de Infrarrojo Medio o MIRI.

Gracias a este nuevo proceso de electrodeposición, el oro obtenido mantiene la alta reflectividad del oro sólido y es extremadamente duradero.

Desde entonces, Epner ha utilizado la técnica mejorada para sus variados clientes comerciales, desde los termómetros de oído Braun hasta las propias estatuillas de la Academia.

Fue en 2016 cuando ésta decidió adoptar esta nueva tecnología para que los Oscar brillaran por más tiempo. Epner, de hecho, ha ofrecido una garantía de por vida para regalvanizar, de forma gratuita, cualquier Oscar que comience a mostrar desgaste.
Imagen | TimShoesUntied

El Premio Nobel de Química en 2014 fue otorgado a los desarrolladores de un sistema de microscopía de súper resolución, una técnica que puede "ver" más allá de la difracción de la luz, proporcionando vistas sin precedentes de las células y sus estructuras interiores y orgánulos.

Pero esta técnica solo ofrece resolución espacial. Pero las células son cosas vivas que cambian con el tiempo, así que una nueva técnica permite también capturar la dimensión "temporal", ofreciendo imágenes 4D.

Imágenes 4D

La técnica ha sido desarrollada por un equipo dirigido por el profesor Theo Lasser, el jefe del Laboratorio de Óptica Biomédica (LOB) de EPFL (Escuela Politécnica Federal de Lausana), y los resultados se han publicado en Nature Photonics.

Combinando la sensibilidad y la alta resolución temporal de la imagen de fase con la especificidad y la alta resolución espacial de la microscopía de fluorescencia, la técnica se completa con un algoritmo que recupera la información obtenida, como explica Adrien Descloux, uno de los principales autores del estudio:

Con este algoritmo, presentamos una nueva forma de lograr microscopía de fase cuantitativa en 3D utilizando un microscopio convencional de campo claro. Esto permite la visualización directa y el análisis de estructuras subcelulares en células vivas sin etiquetado.

Científicos de China han publicado en Cell que han conseguido clonar dos monos macacos de cola larga sanos con las células de otro macaco, utilizando la misma técnica empleada en su día con la oveja Dolly.

Los dos clones, nacidos hace 51 y 49 días, fueron creados a partir de las células de un feto. Hasta ahora, no se había podido podido hacer que el procedimiento funcionara usando células de macacos adultos. Ahora que ya se han clonado primates, la técnica se acerca más los humanos.

Procedimiento

Zhen Liu se ha pasado pasó tres años optimizando la receta Dolly para primates. Llamada transferencia nuclear de células somáticas (SCNT, por sus siglas en inglés), la técnica implica fusionar una célula somática (que significa cualquier cosa que no sea esperma u óvulo) con un óvulo cuyo núcleo se ha eliminado.

Una hora o dos más tarde usó dos sustancias químicas para fecundar el óvulo (no se necesitan espermatozoides), estimulándolo para que se convierta en un embrión. A medida que el huevo se divide y se divide, el embrión resultante es una copia genética del animal del que procede la célula somática. Si se trasplanta a una madre sustituta, se convierte en un feto y, si todo va bien, en un recién nacido.

El equipo de investigadores afirma que su avance podría algún día ser utilizado para producir monos genéticamente idénticos para la investigación biomédica. La mayoría de los animales de laboratorio utilizados para estudiar enfermedades, desde el cáncer hasta el Alzheimer, son ratones altamente endogámicos. Pero los ratones no contraen todas las enfermedades humanas o no las adquieren del mismo modo que las personas.

Hasta ahora, "nadie era capaz de producir crías vivas" a través de la clonación de primates, ha delcarado Shoukhrat Mitalipov, de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón, quien en 2013 también utilizó la técnica Dolly para crear embriones humanos (técnicamente, blastocistos) de las células de un 8 meses de edad.

Imaginaos imprimir una página sin usar tinta ni tóner. Eso es lo que propone un protitpo de impresora desarrollada por la Universidad de Delft, en los Países Bajos, que logra imprimer empleando un rayo láser de luz infrarroja que literalmente quema el papel con una gran precisión.

Esta técnica ha sido bautizada como carbonización.

Los desarrolladores aseguran que en solo un par de años ya podrá comercializarse esta impresora que carboniza el papel usando con precisión la cantidad de calor y el lugar donde aplicarlo, mediante láser por pulsos, a fin de obtener diversos tonos de negro.

Aunque en principio pueda parecer una técnica muy sencilla, en palabras de Venkatesh Chandrasekar, uno de los investigadores del proyecto: "Si intentas hacer algo parecido normalmente tendrás problemas con el color, que será más bien marrón y con la calidad de la impresión, que no será permanente. Lo que hemos conseguido es asegurar la calidad de la impresión, que el color de la “tinta” sea igual de negra que la que se obtiene con una impresora convencional".

El robot volador que podéis ver en acción en el vídeo que encabeza esta entrada, inspirado en la técnica visual que utilizan las abejas para aterrizar y moverse, ha sido desarrollado por investigadores del Imperial College de Londres (Reino Unido). Los detalles del desarollo han sido publicados en la revista Science.

Los investigadores demostraron la eficacia de esta técnica de aterrizaje en superficies tan distintas como el vidrio, la madrea o una hoja de árbol. Para lograrlo aplican las mismas fuerzas electrostáticas que emplean algunos insectos. También cuenta con un parche de espuma para amortiguar el impacto del aterrizaje.

Vía | Sinc

La memoria es como nuestro Instagram o nuestro Facebook: cuando empieza a fallar, parece que toda nuestra entidad, nuestro pasado, y hasta nuestra relaciones con los demás, empieza a resentirse.

A medida que cumplimos años, sin embargo, empezamos a tener cada vez más dificultades para recordar nombres, fechas y cosas cotidianas. Una vieja técnica de estimulación eléctrica podría ser un aliado para evitar esta degeneración de la memoria.

¿Los mayores duermen menos?

Algunos investigadores señalan que la falta de sueño (tanto en cantidad como en calidad) de las personas mayores puede ser uno de los motivos por los que éstas empiezan a tener menos memoria. Para verificar esta hipótesis, se ha tratado de estimular la memoria con la llamada “estimulación transcraneal por corriente directa” (tDCS).

Esta técnica, en esencia, consiste en aplicar dos electrodos sobre la cabeza del sujeto, que están a su vez conectados a una pequeña batería. La corriente discurre por los electrodos y el campo eléctrico resultante modifica la sensibilidad de las neuronas de la región, de modo que altera la probabilidad de que las neuronas reaccionen a las señales que reciben de otras neuronas.

Una vieja técnica

Esta técnica no es nueva. A principios del siglo XIX ya usaban la estimulación eléctrica para obtener conocimientos fisiológicos, como el caso de Giovanni Aldini, que hizo que las extremidades de un cadáveres se “reanimaran” gracias a la electricidad. De hecho, este experimento probablemente inspiró a Mary Shelley para concebir el monstruo de Frankenstein.

Tal y como explica Richard Wiseman en su libro Escuela nocturna, Aldini también fue animado a continuar con sus experimentos, llegando a:

aplicar electricidad a la cabeza de paciencias de melancolía con la esperanza de levantarles el ánimo. Con los años, la técnica se fue perfeccionando, y hoy constituye una de las herramientas habituales de la neurociencia.

Para demostrar si el tDCS podía estimular el sueño y, por extensión, mejorar la memoria de las personas, en 2004, Jan Born, de la Universidad de Lübeck, en Alemania, hizo recordar palabras a un grupo de voluntarios, que más tarde debían acostarse. Cuando entraba en el sueño profundo, Born aplicaba la tDCS en la zona frontal del cerebro.

Al despertarse, los voluntarios debían recordar las palabras memorizadas. Los que había recibido el estímulo recordaron más que los que no lo habían recibido. Los voluntarios no sabían quiénes había recibido y quienes no.

Es una tecnología que está aún en sus inicios, pero podría desempeñar un papel decisivo para ayudar a la gente a conservar sus recuerdos en la vejez. Además, si la teoría es correcta, también podrían ayudar a los ancianos a mejorar la memoria otros procedimientos de los que se sabe que favorecen el sueño profundo, como hacer ejercicio físico durante el día o acostarse antes de lo habitual.

Los poetas deberían escribir repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas CRISPR, porque este procedimiento para borrar, introducir o reparar trozos de genes asociados a enfermedades, es el avance más importante de 2015 para la revista 'Science'. La técnica ya se ha probado con éxito en ratones, monos y perros. Los científicos sueñan ya con las aplicaciones médicas del CRISPR, que permitiría curar enfermedades genéticas en la línea germinal de los pacientes (es decir, que ni siquiera los descendientes del paciente sufrirán esa dolencia).

Para avanzar hacia ese estado de las cosas, Autoridad en Fertilización Humana y Embriología (HFEA, por sus siglas en inglés) acaba de aprobar el uso de la nueva técnica de edición genética CRISPR para comprender cómo se desarrolla un embrión humano saludable.

La autorización responde a una solicitud de la investigadora Kathy Niakan, del Instituto Francis Crick, que quiere analizar los primeros siete días de desarrollo de un óvulo fertilizado (desde una sola célula hasta su división en alrededor de 250 células). Tal y como ha manifestado Paul Nurse, director del Instituto Francis Crick:

Estoy encantado de que la HFEA haya aprobado la solicitud. La investigación de Niakan mejorará nuestra comprensión de las tasas de éxito de la FIV, a través del estudio de la etapa más temprana del desarrollo humano, es decir de uno a siete días.

Vía | Sinc
Imagen | JohnGoode

Las nuevas tecnologías basadas en altas presiones hidrostáticas se han convertido en una alternativa a los tratamientos tradicionales de conservación de alimentos.

Gracias al procesado por altas presiones como el que desarrolla NC Hyperbaric, la industria alimentaria tiene la posibilidad de introducir en el mercado productos más naturales, frescos y seguros.

La conservación de los alimentos ha sido uno de los principales quebraderos de cabeza del ser humano a lo largo de la historia.

Técnicas como el secado, salado, ahumado, escabechado, fermentado, cocido o congelado, han acompañado al hombre en su incesante búsqueda por prolongar la vida útil de los alimentos.

Sin embargo, no fue hasta principios del siglo XIX cuando comenzaron a establecerse las bases científicas apropiadas para su conservación.

Desde entonces, la investigación y mejora de la tecnología han ido evolucionando hasta desarrollar soluciones como el procesado por altas presiones (HPP).

Se trata de una técnica de proceso en frío que consiste en someter al alimento, previamente sellado en su envase final flexible, a altos niveles de presión hidrostática durante unos minutos y de forma unánime. De esta manera, el alimento se aplasta sin resultar deformado, ya que se aplica la misma presión en todas las direcciones

Explica Francisco Purroy, director técnico de ventas de NC Hyperbaric.

Esta compañía, situada en Burgos, al norte de España, es una referencia internacional de primer orden en la fabricación de equipos industriales de HPP .

La mecánica para procesar alimentos a altas presiones es relativamente sencilla. Una vez preparados y envasados los productos se cargan en contenedores de plástico en la vasija de la máquina, que es la que aguanta la presión del agua.

Estas vasijas están formadas por dos cilindros, de acero inoxidable en el interior, y de acero aleado de alta resistencia en el exterior, bobinados con hasta 300Km para darle fiabilidad y durabilidad a la cámara de proceso.

Cuando está todo listo, se comienza a bombear agua dentro la cámara, introduciendo un 15% más de litros hasta alcanzar 6.000 bares.

De esta manera, al empujar más agua dentro de la vasija las moléculas se acercan entre sí y el volumen de los alimentos se reduce.

Es como si se sumergiese el alimento en un océano que tuviese 60 kilómetros de profundidad

Explica Purroy.

Esa presión que se ejerce sobre los alimentos permite preservar al máximo los ingredientes y características de los productos frescos.

Así, un consumidor madrileño puede comerse un bogavante del Río San Lorenzo (Canadá) con la misma textura que cuando fue pescado. O bien degustar un zumo de frutas envasado sin que pierda prácticamente sus vitaminas y propiedades originales.

Se trata de un proceso similar al de la pasteurización no térmica en frío, pero con la diferencia de que las propiedades del alimento se modifican menos que mediante los tratamientos tradicionales de conservación.

Además se respetan los valores nutricionales, funcionales y organolépticos del producto fresco.

Con presiones superiores a 4.000 bares a temperaturas de refrigeración (entre 4º C y 10º C) o ambiente se inactiva la flora vegetativa presente en los productos y aumenta su seguridad y duración.

Al mismo tiempo se destruyen microorganismos presentes en los alimentos como la Listeria o la Salmonella.

Vía | SINC

Desde la antigua Grecia, el hombre, ha deseado encontrar la “Fuente de la eterna juventud” y beber de ella para mantenerse siempre joven.

Pues bien, científicos de Estados Unidos y de España, lograron por primera vez modular e interrumpir el envejecimiento humano, aunque por ahora, el logro solo se consiguió en el laboratorio, en una placa de cultivo con células de personas con progeria (una rara enfermedad que causa envejecimiento prematuro).

El avance, publicado esta semana en la revista Nature favorecerá la búsqueda de tratamientos que pueden curar a las personas con este raro síndrome y también que puedan alterar el proceso biológico del paso del tiempo en personas sanas.

Las personas con progeria o síndrome de Hutchinson-Gilford sufren desde la infancia patologías asociadas a la vejez, como la arterioesclerosis, osteoporosis, trombosis o ataques al corazón. A simple vista, las características más evidentes de este síndrome son calvicie, envejecimiento cutáneo, enanismo y macrocefalia, por lo que su esperanza de vida no supera por término medio los 14 años.

Con esta técnica se puede dar marcha atrás en el reloj biológico y conseguir que una célula adulta vuelta al estado de inmadurez original y se comporte como si fuera embrionaria sin tener que destruir embriones.

A partir de una muestra de piel de enfermos con este síndrome, los científicos del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona y del Instituto Salk (California) generaron células madre iPS o pluripotentes.

Durante la reprogramación lograron borrar los defectos de la enfermedad en las células. Las nuevas células actuaban como células sanas. Muestran la ausencia de progerina, y lo más importante, carecen de las alteraciones nucleares y epigenéticas que normalmente se asocian con el envejecimiento prematuro.

Esto proporciona un modelo único para estudiar patologías vinculadas al paso del tiempo, con la ventaja de que las células reprogramadas se diferencian en un plazo relativamente corto (dos semanas), en contraste con las décadas que dura el envejecimiento natural.

Vía | La2Noticias