Sistema para iluminar tejidos cancerosos

Muchos pacientes de cáncer todavía portan células tumorales después de ser operados, mientras que otros padecen dolorosos efectos secundarios debido a que el cirujano ha extraído demasiado tejido sano o ha dañado un nervio. Según un artículo publicado este mes en Technology Review, un nuevo sistema de formación de imágenes que resalta los tejidos cancerosos en colores vivos debería ayudar a los cirujanos a eliminar hasta el último rastro de cáncer sin dañar los tejidos colindantes. El sistema, actualmente todavía en sus primeros ensayos clínicos, utiliza una nueva clase de agentes de contraste que emiten luz del infrarrojo cercano y se pueden pegar a prácticamente cualquier tipo de tejido, canceroso o sano, indicando a los cirujanos por dónde cortar.

"Durante la operación no podemos ver pequeños grupos de células cancerosas que sabemos que están quedando atrás", señala John Frangioni, médico del Beth Israel Deaconess Medical Center de Boston y profesor asociado de medicina y radiología de la Facultad de Medicina de Harvard. Frangioni ha presentado los detalles de su nuevo sistema de formación de imágenes en el encuentro anual de la American Chemical Society celebrado en Philadelphia este mes.

El nuevo sistema, autorizado por GE Healthcare, aumenta una señal de vídeo normal con luz del infrarrojo cercano para mostrar la localización de agentes de contrarte dirigidos (partículas microscópicas hechas, en su mayor parte, de proteínas fluorescentes, administradas al paciente antes de la cirugía). Durante el proceso de una operación, un dispositivo con una cámara de luz visible y otras dos para distintas bandas del espectro del infrarrojo cercano se suspende sobre el paciente, enviando video en vivo y metraje del infrarrojo a un ordenador que muestra una imagen combinada en una pantalla próxima a la mesa de operaciones.

El sistema está diseñado para trabajar con cualquier agente de contraste que emita luz del infrarrojo cercano, independientemente del tipo de tejido al que se haya unido. El dispositivo que capta las imágenes lleva un diodo emisor de luz que ilumina la zona de operación con luz del infrarrojo cercano, haciendo que las roteínas fluorescentes en presencia d elos agentes de contraste emitan también luz del infrarrojo cercano.

Puesto que la luz del infrarrojo cercano es invisible para el ojo humano, el sistema la convierte en brillantes colores de neón sobre una imagen de luz visible. Utilizando múltiples agentes de contraste que se unen a distintos tejidos y emiten luz de diferentes longitudes de onda, el cirujado puede ver diferentes tipos de tejidos al mismo tiempo: por ejemplo, los vasos sanguíneos pueden estar coloreados de azul mientras que las células tumorales se muestran en verde.

Fuente: Technology Review

Avances en telescopio espacial

Un espejo gigante para un nuevo telescopio espacial

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, ingenieros del Goddard Space Flight Center de la NASA, Northrop Grumman, Ball Aerospace y AXSYS Technologies han desarrollado un nuevo espejo más barato y ligero que se incorporará al sucesor de Hubble, conocido como James Webb Space Telescope (JWST).

La capacidad de un telescopio para recoger la luz de objetos distantes está directamente relacionada con el tamaño de sus espejos: cuanto mayor es el espejo, más luz puede recoger; por lo que estos ingenieros han construido uno criogénico, extremadamente grande y ligero, que permitirá recoger más luz, con mayor rapidez y mejor resolución que con los telescopios anteriores.

Según John Decker, subdirector asociado del proyecto en la NASA, el nuevo espejo está compuesto por 18 segmentos que en total abarcan un área de casi 25 metros cuadrados (siete veces la superficie del espejo del telescopio Hubble).

El nuevo telescopio de la NASA observará el universo principalmente en el espectro infrarrojo; se mantendrá en una posición estacionaria con respecto a la tierra y el sol, a unos 2,4 millones de kilómetros de la tierra; y funcionará a temperaturas extremadamente bajas (entre 30 y 55ºK), por lo que no generará calor que pueda interferir con lo que los científicos intentan detectar.

El espejo del nuevo telescopio es de berilio, uno de los metales más ligeros que se conocen. No es la primera vez que se utiliza este material en el espacio, pero sí en un espejo de estas dimensiones. Este material cuenta con unas propiedades térmicas excepcionales que le permiten mantener un rendimiento óptico estable en un amplio rango de temperaturas.

Los 18 segmentos del espejo viajarán plegados y se abrirán una vez que el telescopio llegue a su destino. Todos ellos tienen una libertad de siete grados y se pueden controlar de forma individual.
Se espera que el telescopio James Webb reemplace a Hubble en el 2013.

Fuente: Technology Review

Avances en el desarrollo de un ojo biónico

Según un artículo publicado el 24 de abril de 2007 un grupo de científicos estadounidenses ha abierto el camino hacia el desarrollo de un “ojo biónico”, utilizando electrodos para estimular una zona del cerebro que procesa la información visual.

Los resultados obtenidos en monos, que se publicaron en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, incrementan las posibilidades de que personas con enfermedades como el glaucoma recuperen la vista algún día con un ojo protésico.
Sin embargo, los expertos advierten que sería muy complicado implantar suficientes electrodos como para crear una imagen completa en la mente.

Durante años, los investigadores han buscado diversas formas de devolver la visión a las personas que se han quedado ciegas por un accidente o por enfermedades como la degeneración macular. En estos pacientes, el ojo ha dejado de funcionar, pero los centros visuales del cerebro están intactos. El objetivo, en estos casos, es ignorar el ojo y estimular las partes visuales del cerebro para recrear una imagen en la mente.

El equipo utilizó monos con una visión normal para comprobar si era posible producir una señal visual estimulando una zona del tálamo. Para ello, primero entrenaron a los monos para mirar hacia puntos de luz que se iluminan de repente y, a continuación, implantaron uno o dos electrodos muy finos en la zona apropiada de su cerebro para ver cómo reaccionaban. De este modo, observaron que los monos movían la mirada como cuando aparecía un punto de luz.

Según el director de la investigación, el Dr. John Pezaris, de la Harvard Medical School, este experimento es un paso importante, pero la principal dificultad para una prótesis en humanos es que habría que implantar muchos más electrodos. "Tendríamos que incrementar unas 100 veces el número de electrodos para que pudiera ser útil en pacientes".

Además, señaló que los electrodos deberían trabajar conjuntamente para que los pacientes pudiesen distinguir patrones y, por tanto, imágenes completas.
La idea es que algún día un paciente lleve una serie de lentes especiales con una diminuta cámara digital. Un procesador de señales externo traduciría la imagen de la cámara a impulsos y los transmitiría de forma inalámbrica a un estimulador implantado en el cerebro, que crearía las imágenes para el sistema visual.

Fuente: BBC

Sincrotrón en el Reino Unido

El sincrotrón británico abre sus puertas

Según un artículo publicado el 5 de febrero de 2007 en la versión en línea de BBCNews, el Diamond Light Source Synchrotron, la mayor instalación científica en construcción en el Reino Unido que tardará 30 años en completarse, ha abierto sus puertas. La enorme máquina, cuya extensión equivale a la de cinco campos de fútbol, genera rayos de luz intensa para estudiar la materia a escala atómica y molecular.
En el interior de la máquina, a menudo descrita como un "super microscopio", los electrones se aceleran en una estrecha cámara de vacío con forma de donuts, que tiene 562,6m de circunferencia. A medida que las partículas giran y giran en su interior, alcanzando casi la velocidad de la luz, pierden energía en forma de luz de sincrotrón.

Esta intensa luz, que se incluye en el rango de los rayos X, los ultravioleta y los infrarrojos, se canaliza hacia las estaciones experimentales (beamlines), donde pasa a través de muestras de materiales, permitiendo investigar a fondo su estructura fina.

El sincrotrón, ubicado en South Oxfordshire, se utilizará para muchos campos, incluida la medicina y las ciencias medioambientales. Finalizada la primera fase de construcción, la instalación cuenta con siete estaciones experimentales, cada una de ellas diseñada para llevar a cabo diferentes experimentos. Algunos investigadores ya han empezado a experimentar en las estaciones disponibles.
Según Gerhard Materlik, director ejecutivo de Diamond: "Los primeros usuarios poseen un amplio conocimiento de la ciencia del sincrotón y traerán diversos proyectos de investigación a Diamond: desde la investigación del cáncer a técnicas avanzadas de almacenamiento de datos [...]".

El equipo que gestiona las instalaciones ha anunciado que se irán añadiendo al sincrotrón una media de 4-5 estaciones experimentales cada año hasta la finalización de la obra en el 2011.

El coste del proyecto ronda los 455 millones de euros, financiadas por el CCLRC (Central Laboratory of the Research Councils) y Wellcome Trust y el sincrotrón de Diamond reemplazará al Synchrotron Radiation Source (SRS) de Daresbury (Cheshire), primera fuente dedicada de radiación de sincrotrón del mundo, que debe cerrar a finales del 2008.

Fuente: BBC Science

Avances en ciencia y tecnología

Según un artículo publicado por PhysOrg, un equipo de científicos de la Universidad de Southampton pronto podrán controlar sus experimentos desde fuera del laboratorio. En un proyecto pionero, IBM está cableando el laboratorio universitario para que se puedan realizar funciones desde otros lugares por control remoto mediante un teléfono inteligente.

Este gran avance es posible gracias al revolucionario programa de IBM que se llama WebSphere MQ ‘middleware’ y que permite que sistemas de ordenadores independientes puedan comunicarse entre sí en tiempo real y en un entorno seguro. Sensores en el laboratorio recogen datos sobre temperatura, niveles de iluminación, movimientos en el laboratorio, fuentes de energía, si la puerta se abre o se cierra etc. y transmite la información a un "centro de mensajes" de IBM. Cualquier persona autorizada puede acceder a esta información a través de internet o de un teléfono inteligente.

Se puede actualizar el sistema con nuevos sensores en cualquier momento. Además en la segunda fase del proyecto se pretende hacer que sea posible encender o apagar aparatos desde lejos, simplemente haciendo clic desde el teléfono inteligente o el ordenador.

Se puede leer más sobre este sistema de ciencia electrónica aquí.

China pretende ser líder en Ciencia y Tecnología

Según un artículo publicado hoy en el periódico más importante de China, People's Daily, China pretende ser uno de los países líder en avances tecnológicos dentro de los próximos 45 años.

El objetivo del gobierno de China es primero convertirse en uno de los líderes entre los países en vías de desarrollo (para 2010); segundo, subirse a la mitad del ranking de países líderes ("gigantes") en ciencia y tecnología (para 2021) y finalmente colocarse en la cabeza entre estos gigantes. La Academica de Ciencias en China considera que el hecho que China llega tarde a la carrera puede ser hasta una ventaja, ya que podrá aprovechar los grandes avances logrados y las experiencias de otras naciones más desarrolladas.

Durante la reunión anual de la Asociación China de Ciencia y Tecnología, se anunciaron las estrategias fijadas para que el gobierno chino logre su meta.

• Sacar máximo provecho de recursos globales destinadas a la innovación. Participar en colaboraciones y concursos multilaterales y globales y mejorar la capacidad de China en los campos de innovación en ciencia y tecnología. Mejorar su capacidad de asumir, integrar e innovar las nuevas tecnologías importadas. Cultivar capacidad central con derechos de propiedad intelectual independientes y lograr superioridad en las ciencias, tecnologías e industrias que son cruciales para el desarrollo de la nación en ciertos campos pioneros dentro del desarrollo de avances científicos y avances tecnológicos
• Procurar fomentar las bases y la competividad de la ciencia y tecnología. Mejorar las condiciones de aquellas investigaciones básicas y tecnologías que se consideran clave para la innovación científica. Fijar como prioritarios campos claves como ciencias de la información, medicina y ciencias interdisciplinarias e intentar conseguir nuevos avances y liderazgo en aquellas tecnologías en las que China ya tiene cierta ventaja.
• Realizar esfuerzos para superar algunos problemas en China que afectan al desarrollo de ciencia y tecnología. Lograr reformas en el sistema, fortalecer el sistema de innovación nacional, fortalecer reformas sobre el mercado, promocionar la estrecha relación entre ciencia y tecnología y desarrollo económico y social por una parte y seguridad nacional por otra. Reformar y desarrollar el sistema educativo, transformando una carga de población en una abundancia de recursos humanos y promocionar un espiritu científico.

Artículo original.