Divulgación científica y humanística

¿Podrá la NASA reescribir la verdadera historia?

Referencia: Thunderbolts.info .
20 de octubre 2014 por sschirott

Un nuevo informe de la misión espacial Cassini de la NASA a Saturno, puede llegar a ser un punto de referencia para el estudio de los fenómenos eléctricos en las ciencias espaciales. El artículo, titulado “Cassini atrapado en el haz de partículas de Hyperion”, describe a la nave espacial Cassini siendo "bañada en un haz de electrones", durante un encuentro cercano con la superficie cargada eléctricamente de la luna de Saturno.

La luna Hiperión de Saturno "cargada electrostáticamente". Crédito NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
En el informe se lee: "Las mediciones realizadas por varios de los instrumentos de la Cassini durante un cercano encuentro con Hyperion, el 26 de septiembre de 2005, indican que algo inesperado tuvo lugar en el entorno de partículas cargadas alrededor de la nave espacial. Entre esos instrumentos, el Espectrómetro de Plasma de Cassini (CAPS), detectó que la nave espacial durante un breve período estuvo conectada magnéticamente a la superficie de Hyperion, lo que permitió que los electrones se escaparan de la luna hacia la sonda robótica."

El informe continúa: "El hallazgo es sorprendente, ya que se pensaba que esta luna, de pequeño y extraño aspecto, era un simple objeto inerte, que no sufriría ninguna interacción fuerte con la magnetosfera de Saturno. No obstante, cuanto menos el análisis del equipo indica que Cassini detectó un remoto y fuerte voltaje negativo en Hyperion. 'Fue como si Cassini recibiera una descarga eléctrica de 200 voltios desde Hyperion, a pesar de que les separaba una distancia de más de 2.000 kilómetros en aquel momento", comentaba el investigador Tom Nordheim."

Desde la teoría del Universo Eléctrico se ha propuesto desde hace tiempo que todos los planetas y lunas de nuestro sistema solar son cuerpos cargados eléctricamente. El "haz de partículas" emitido por Hyperion, un cuerpo que la NASA había asumido como un "simple objeto inerte", no es único. Los entornos altamente electrificados de los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno contribuyen a los extraordinarios fenómenos vistos en sus respectivas lunas, como los explosivos chorros eléctricos de Encelado que los científicos planetarios llaman "géiseres", y los arcos eléctricos que circundan, y a veces atraviesan, la superficie de la luna Io de Júpiter, pero que los científicos de la NASA interpretan como "volcanes".

La “sorprendente” actividad eléctrica de Hyperion será objeto de un próximo episodio en Space News. Sin embargo, nos deja por un momento examinando una declaración un tanto confusa de los párrafos iniciales del informe Cassini. Discutiendo el "haz de partículas" detectado desde Hyperion, afirma el informe, "El hallazgo representa la primera detección confirmada de una superficie cargada de un objeto que no es nuestra luna, aunque se prevé que se produzcan en muchos otros cuerpos celestes, incluyendo los asteroides y cometas."

¿Se predice una carga eléctrica en asteroides y cometas? Hasta hace muy poco la carga eléctrica nunca se ha discutido en la literatura científica contemporánea como causa de fenómenos cometarios; aunque sí se ha hecho sobre la modesta carga eléctrica de asteroides y cometas, con poca repercusión mediática. Y muy recientemente, la NASA ha comenzado a desarrollar modelos de computador para tratar de predecir los entornos eléctricos que los astronautas podrían enfrentar en futuras misiones a los asteroides. Sin embargo, los fenómenos eléctricos que imagina la NASA se limitan a la radiación solar y los efectos fotoeléctricos menores de la superficie, con prácticamente ninguna incidencia en el visible comportamiento de un asteroide.

También es cierto que la ciencia institucional ha reconocido cierta electrostática potencial en el espacio, pero sobre todo por objetos artificiales. A finales de la década de 1960, cuando el hombre regresó de la luna, los científicos quedaron asombrados ante la cantidad de adherencia electrostática del polvo lunar hacia las naves y los trajes espaciales. Siguiendo este sorprendente descubrimiento, algunos científicos consideraron efectos similares sobre los cometas y las superficies de asteroides. En un estudio de 1981, "Potentials of surfaces in space", el autor Elden C. Whipple, escribía: "Las superficies protegidas de la luz solar y de los iones del viento solar, como la cara oculta de la Luna, los asteroides y los cometas, pueden alcanzar grandes potenciales negativos, tal como se mencionó en el 54,2 (por ejemplo Knott 1973, Parker 1978)."

También en 1981, en ​​el estudio, "On the Electrostatic Charging of the Cometary Nucleus", los autores escriben, "se demuestra que, más allá de la distancia heliocéntrica de unas 5 UA, un núcleo cometario, de predominante agua, no está a salvo de la radiación ultravioleta (UV) solar o del viento solar por una atmósfera protectora. En consecuencia, la superficie nuclear se vuelve eléctricamente cargada, el potencial eléctrico de superficie varía desde pequeños valores positivos cerca del punto subsolar a moderadamente grandes en valores negativos cerca del terminal y a valores numéricamente muy grandes en su lado oscuro. El potencial del lado oscuro también está fuertemente modulado por la velocidad del viento solar local”. Los autores también sugieren que, "las partículas de polvo pueden ser electrostáticamente levitadas y transportadas totalmente de la superficie del cometa."

La levitación electrostática de polvo también se ha propuesto para los asteroides, de nuevo teóricamente debida a la exposición directa de la superficie a la radiación y el viento solar.

Lo que debe quedar claro, en este sentido, son las diferencias fundamentales entre las predicciones del Universo Eléctrico para los cometas y asteroides cargados eléctricamente, y las extrañas sugerencias de efectos electrostáticos de estos cuerpos que han aparecido en la corriente principal de la literatura científica. Los investigadores de Cassini tropezaron con la corriente eléctrica de un objeto que habían asumido que era "simple" y "inerte", y no estaban preparados para ese tropezón. ¿Podría el haz de partículas de esa luna sorprenderles tanto si hubieran sido bien entrenados en la física experimental del plasma y la ingeniería eléctrica?

El Universo Eléctrico reconoce circuito eléctrico del Sol de Alfvén,  lo que supone un vasto y débil campo eléctrico centrado en el Sol. Se requiere un campo eléctrico así para explicar la aceleración del viento solar, todavía misterioso, y el calentamiento de la corona. Todos los objetos dentro del campo solar están cargados eléctricamente. A medida que el reciente informe de la NASA sobre los "asteroides eléctricos admite que, "el espacio puede parecer vacío, pero es un vacío de sonido, no un vacío absoluto. Y fluye con una actividad eléctrica que no es visible a nuestros ojos”. Es el plasma, el medio conductor a través del cual fluyen las corrientes eléctricas y generan los campos magnéticos observados en el espacio.

Para testificar el profundo fracaso de la ciencia institucional a la hora de integrar la ciencia eléctrica y del plasma en sus modelos teóricos y en el sistema educativo, tendremos que volver a 2005, a la misión Deep Impact de la NASA hacia el cometa Tempel 1. Ya en 2001, en su página web, Wal Thornhill, publicó la siguiente predicción: "el modelo eléctrico sugiere la probabilidad de una descarga eléctrica entre el núcleo del cometa y el proyectil de cobre ... el proyectil se aproximará demasiado rápidamente para que se produzca una descarga eléctrica lenta. Los efectos energéticos del encuentro podrían exceder al de un simple impacto físico ... ".

Esta predicción, así como otras muchas publicadas por Thornhill y el Proyecto Thunderbolts, recibieron una impresionante confirmación. Estas predicciones se distinguían fácilmente de los de la teoría convencional del cometa.

Poco después del suceso, un periodista de investigación llamado David McCandless comenzó a trabajar en una pieza que publicaría en el sitio web Wired.com, titulado, “They Sing the Comet Electric”. McCandless esbozó las exitosas predicciones de Thornhill sobre la misión Deep Impact. McCandless buscó el comentario oficial de los portavoces de la NASA. Pero la NASA se negó.

En lugar de ello, McCandless publicó una declaración de refutación del Dr. David Hughes, profesor de astrofísica en la Universidad británica de Sheffield. Acerca de la teoría del cometa eléctrico, Hughes es citado diciendo, "Es una completa chorrada. Un disparate absoluto ... ¿Electricidad en la superficie de un cometa? Hay que olvidarse de eso. No tenerlo en cuenta."

En los años siguientes, la NASA nunca ha sacado al público que el predicho flash eléctrico presenciado en Tempel 1 se debió a una carga eléctrica preexistente en la superficie del cometa. En su lugar, la NASA planteó la hipótesis de que el impactador debió haber golpeado una capa externa de hielo, y penetró en un material más blando, causando la inesperada y deslumbrante explosión que siguió. Sin embargo, más recientemente, la NASA ha declarado que el cometa es "más poroso de lo que se pensaba y no está blindado con una gélida capa exterior". No obstante, no hay discusión acerca de que el cometa tenga una carga eléctrica. El flash eléctrico fue tal vez la predicción más fácil que uno podría hacer cuando se reconoce el entorno eléctrico de un cometa. Ver el vídeo relacionado, "The Electric Comet-'Water 'de Deep Impact."

En los últimos años, gran parte de la ciencia de los cometas ha parecido intratable en cuanto a hacer frente a los desconcertantes descubrimientos sobre los cometas y asteroides, en principio porque las respetadas autoridades aún tienen que asumir la naturaleza eléctrica de estos cuerpos. Como el investigador senior de la Universidad de Maryland, Tony Farnham, dijo recientemente, "los cometas son bestias complejas y no siempre de acuerdo con nuestras predicciones ... Si no quieres sorpresas, entonces no estudies los cometas."

Consideremos el caso de P2013-P5, un asteroide que fue hace poco reclasificado como perteneciente al cinturón principal de cometas. El ex asteroide asombró a científicos de todo el mundo cuando repentinamente visualizaron como seis colas de cometa. ¿Cómo se explican los astrónomos que un asteroide rocoso creciera y mantuviera chorros de material altamente colimados, formando las colas de los cometas? Una teoría ad hoc surgió, en cuanto al efecto de que el ex asteroide de pronto empezara, por alguna razón, a girar más rápido, posiblemente porque “la presión de la luz solar ... ejerce un par de torsión sobre el cuerpo". Este cambio en la velocidad de rotación del ex asteroide pudo haber causado que el material una "avalancha pendiente hacia el ecuador, y tal vez se destrozara y cayera, y en esa deriva por el espacio formara la cola". Se sugería entonces que, la presión de radiación, de alguna manera presionó y limitó el polvo dentro de las colas de los cometas.

El cometa 67P/CG el 18 de octubre, a una distancia de 9,8 km. del centro de la cometa. Crédito: ESA / Rosetta / NavCam
Conforme la atención del mundo se centraba en la misión Rosetta hacia el cometa 67P, los fracasos de la popular teoría de cometas nunca ha sido más evidente. El 12 de noviembre, la ESA intentará usar arpones y tornillos de hielo para asegurarse un aterrizador en la  superficie rocosa, sin hielo y más negra que el carbón del cometa,. Sólo desde el Universo Eléctrico se predijo que el núcleo del cometa no sería una bola de nieve sucia o una menudencia redonda helada, sino más bien un material chamuscado y socavado eléctricamente desde una superficie planetaria. (Una nota importante: al contrario de algunas discusiones populares, la teoría del Universo Eléctrico no dice que todos los cometas sean "rocas sólidas". Hemos observado las pruebas de cicatrización eléctrica en todos los cuerpos sólidos del sistema solar, y dado que estos objetos están compuestos de diversos materiales, incluyendo agua e hielo, nunca hemos excluido que el agua pueda encontrarse en los núcleos cometarios.)

Sin embargo, siempre hemos predicho muy poca o nada de agua, o hielo, en las superficies de los cometas, una predicción "radical", visualmente confirmada en las imágenes de alta resolución de Rosetta del 67P. Además, parece probable que muchos cometas, asteroides y meteoritos son producidos desde la superficie de Marte, dado los millones de toneladas cúbicas de material retirados de su superficie en los eventos catastróficos registrados en au prehistoria. La prueba de fuego puede venir de la tentativa del Philae Lander para asegurarse a la superficie del cometa 67P mediante arpones. Los arpones han sido probados para trabajar con un material suelto y granulado, con una densidad de alrededor de 0,5 gramos por centímetro cúbico. La roca no está suelta ni granulada, y tiene una densidad promedio de unas 5 veces mayor (2,5 g/cc3). Así que, a menos que haya una sustancial cubierta de tierra suelta en el punto de toma de contacto, los arpones podrían ser un peligro.)

Por supuesto, es alentador ver a científicos de la NASA están empezando a contemplar una nueva idea, la posibilidad de que los planetas, las lunas, los cometas y los asteroides son cuerpos eléctricamente cargados. Sin embargo, a decir verdad, siguen mirando estos objetos a través de la lente de la física newtoniana y de conceptos electrostáticos inapropiados. Conforme las tecnologías espaciales ofrezcan una cada vez mayor confirmación del paradigma del Universo Eléctrico, ¿deberán las ciencias espaciales establecidas tener el valor de ofrecer un relato históricamente verídico, uno que acredite las grandes e innovadoras aportaciones de los pioneros eléctricos y del plasma?

POSDATA:
Animamos a los lectores a considerar también el documento de 2011 del científico ruso S. Ibadov, “Space Observations of Comets During Solar Flares”. Si bien el documento no incluye el concepto de Universo Eléctrico de los circuitos eléctricos en el espacio, sí describe la descomposición, como de un condensador, que se produce entre el subsuelo cargado de un cometa y la superficie cargada, debido a la llegada de protones del Sol. Ibadov escribe: "La irradiación de una cierta clase de núcleos de cometas correlacionan el brillo positivo con la actividad solar dado los intensos rayos cósmicos solares, el flujo de protones de alta energía y de iones positivos, expulsados desde el Sol durante las fuertes erupciones solares, que posiblemente pueden producir los pulsos duros de rayos X y gamma, debido a la descarga eléctrica de alto voltaje en la capa bajo la superficie del cometa."


- Vídeo: "Rosetta Could Change Science Forever | Space News"
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Los 9 virus más mortales de la Tierra

Referencia: LiveScience.com .
Por Anne Harding, 23 de octubre 2014

 Los humanos han estado luchando contra los virus desde antes de nuestra especie incluso se convirtiera a su forma moderna. Algunas enfermedades virales, vacunas y medicamentos antivirales nos han permitido frenar la propagación de infecciones, y han ayudado a recuperarse a las personas enfermas. Incluso una enfermedad, la viruela, hemos sido capaces de erradicarla, librando al mundo de nuevos casos.


Pero en la medida que el brote de Ébola está ahora devastando África Occidental, se demuestra que estamos muy lejos de ganar la lucha contra los virus.

La cepa que está impulsando la epidemia actual, Ebola Zaire, está matando hasta el 90 por ciento de las personas que infecta, lo que le convierte en el miembro más letal de la familia del Ebola. "No podría ser peor", dice Elke Muhlberger, experta y profesora asociada de microbiología en la Universidad de Boston.

Pero hay otros virus por ahí que son igual de mortales, y algunos aún más letales. Aquí están los nueve peores asesinos, basándonos en la probabilidad de que una persona pueda morir si se infecta con uno de ellos, la enorme cantidad de personas que han muerto, y si representan una creciente amenaza.

Esta imagen coloreada muestra el número
de viriones del virus de Marburg, tal como se ve
a través de un microscopio electrónico de
transmisión. Los virus Ébola y Marburg pertenecen
a la misma familia, llamada filovirus.
Crédito: Frederick Murphy.
- Marburg

Los científicos identificaron el virus Marburg en 1967, cuando se produjeron pequeños brotes entre los trabajadores de un laboratorio en Alemania, los cuales fueron expuestos a monos infectados importados de Uganda. Este virus es similar al Ébola en tanto que puede causar fiebre hemorrágica, lo que significa que las personas infectadas presentan fiebre alta y sangrado por todo el cuerpo, y que pueden provocar un shock por insuficiencia orgánica y la muerte.

La tasa de mortalidad en el primer brote fue del 25%, pero en 1998-2000 llegó a más de un 80% en un brote en la República Democrática del Congo, así como en un brote de 2005 en Angola, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) .


Una micrografía electrónica de barrido del
virus Ebola. Credit: Cynthia Goldsmith | CDC
- Ébola

Los primeros brotes de Ebola que se conocen en humanos se dieron simultáneamente en Sudán y la República Democrática del Congo en 1976. El ébola se transmite por contacto con la sangre u otros fluidos corporales, o de tejidos de personas o animales infectados. Las cepas conocidas varían drásticamente en su letalidad, reseñaba Muhlberger.

Una de las cepas, Ebola Reston, ni siquiera hace enfermar a las personas. Pero para la cepa de Bundibugyo, la tasa de mortalidad es de hasta un 50 por ciento, y hasta de un 71 por ciento para la cepa de Sudán, según la OMS.

El brote en curso en África occidental comenzó a principios de 2014, y es el brote más grande y complejo de esta enfermedad hasta la fecha, según la OMS.


Esta imagen del virus de la rabia, tomada a través
de un microscopio electrónico, muestra partículas
del mismo virus, así como de las estructuras
redondas llamadas cuerpos de Negri, que
contienen las proteínas virales.
Crédito: CDC / Dr. Fred Murphy
- Rabia

Debido a que las vacunas contra la rabia de animales de compañía se introdujeron en la década de 1920, han contribuido a que esta enfermedad sea extremadamente rara en el mundo desarrollado, aunque sigue siendo un problema grave en la India y algunas partes de África.

     "Destruye el cerebro, es una enfermedad realmente maligna", comentó Muhlberger. "Tenemos una vacuna contra la rabia, y tenemos anticuerpos que trabajan contra la rabia, así que si alguien es mordido por un animal rabioso tenemos la seguridad de poder tratar a esa persona."

Sin embargo, dijo, "si usted no recibe tratamiento, hay un 100 por ciento de posibilidades de que muera."


El virus de inmunodeficiencia humana
(VIH, en verde), infecta una célula. Imagen tomada
con un microscopio de barrido de electrones.
Crédito: Cynthia Goldsmith, Centros para el
Control y la Prevención de Enfermedades.
- VIH

En el mundo moderno, el virus más mortífero de todos puede ser el VIH. "Y sigue siendo el principal asesino", dijo el Dr. Amesh Adalja, médico de enfermedades infecciosas y portavoz de la Sociedad de Enfermedades Infecciosas de América.

Se estima que unos 36 millones de personas han muerto de VIH desde que la enfermedad fue reconocida por primera vez en la década de 1980. "Es la enfermedad infecciosa con el triste récord de acabar con el mayor número de personas hasta el momento", continuó.

Los potentes medicamentos antivirales han hecho posible que la gente viva durante años con el VIH. Pero la enfermedad sigue haciendo estragos en muchos países poco desarrollados, donde ocurre el 95 por ciento de las nuevas infecciones por el VIH. Casi 1 de cada 20 adultos en el África subsahariana es VIH-positivo, según la OMS.


Un solo virus de la viruela, magnificado a 310,000X.
La viruela es una enfermedad altamente
contagiosa y a veces letal. No existe un tratamiento
específico para las personas con viruela y la única
prevención es la vacunación. Crédito: CDC / J. Nakano
- Viruela

En 1980, la Asamblea Mundial de la Salud declaró al mundo libre de la viruela. Pero antes de eso, los humanos ha luchado contra la viruela durante miles de años, y la enfermedad mataba aproximadamente a 1 de cada 3 de los que se infectaban. Dejaba supervivientes con cicatrices permanentes, profundas y, a menudo, ciegos.

Las tasas de mortalidad eran mucho más altas en las poblaciones fuera de Europa, donde la gente tenía poco contacto con el virus antes de que los visitantes lo trajeran a sus regiones. Por ejemplo, los historiadores estiman que el 90 por ciento de la población indígena de las Américas murió de la viruela, introducida por los exploradores europeos. Sólo en el siglo XX, la viruela llegó a matar a 300 millones de personas.

"Era algo que tenía una enorme carga en todo el planeta, no sólo la muerte sino también la ceguera, y eso es lo que impulsó la campaña de erradicación de la Tierra", señaló Adalja.


Esta imagen muestra el hantavirus conocido como
el virus Sin Nombre (SNV), bajo un microscopio
electrónico de transmisión. Crédito: Cynthia
Goldsmith. Provided by CDC/
Brian W.J. Mahy, PhD; Luanne H. Elliott, M.S.
- Hantavirus

El síndrome pulmonar por hantavirus (SPH)  ganó primero una amplia atención en EE.UU. en 1993, cuando un joven y saludable Navajo y su novia que vivían en la zona de Four Corners de Estados Unidos murieron a los pocos días de su desarrollo por falta de aliento. Unos meses más tarde, las autoridades sanitarias aislaron el hantavirus en un ratón ciervo viviendo en casa de una de las personas infectadas. Más de 600 personas en EE.UU. se infectaron de SPH, y el 36 por ciento murieron, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.

El virus no se transmite de una persona a otra, más bien, las personas contraen la enfermedad a partir de la exposición a los excrementos de los ratones infectados.

Anteriormente, un hantavirus diferente causó un brote a principios de 1950, durante la Guerra de Corea, según un documento de 2010 en la revista Clinical Microbiology Reviews. Más de 3.000 soldados se infectaron, y alrededor del 12 por ciento de ellos murieron.

Mientras que el virus era nuevo para la medicina occidental cuando se descubrió en EE.UU., los investigadores se dieron cuenta más tarde que las tradiciones médicas de los Navajo describen una enfermedad similar, y así vincularon esta enfermedad a los ratones.


Esta imagen digital-coloreada muestra el virus
de la gripe H1N1 bajo un microscopio electrónico
de transmisión. En 2009, este virus (llamado
entonces gripe porcina) causó una pandemia,
y se cree que mató a unas 200,00 personas en todo
el mundo. Crédito: Instituto Nacional de
Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID)
- Gripe

Durante una temporada típica de gripe, hasta 500.000 personas en todo el mundo morirán por esta enfermedad, según la OMS. Pero en ocasiones, cuando emerge una nueva cepa de la gripe, se produce una pandemia con una expansión más rápida de la enfermedad y, a menudo, con unas más altas tasas de mortalidad.

La pandemia de gripe más mortal, a veces conocida por la falsa denominación de gripe española --falsa porque no se originó en España ni tan siquiera fue el país más afectado--, se inició en 1918 y enfermó hasta el 40 por ciento de la población del mundo, matando a un estimado de 50 millones de personas.

"Creo que es posible que algo parecido al brote de 1918 podría ocurrir de nuevo", dijo Muhlberger. "Si una nueva cepa de gripe se abriera camino entre la población humana, podría transmitirse fácilmente y causar enfermedades graves, tendríamos un gran problema."


Esta imagen muestra las redondas partículas de
virus del dengue, así se ven en el microscopio
electrónico de transmisión. Los virus del dengue
se transmiten al ser humano por la picadura de
un mosquito infectado. Crédito: Frederick Murphy.
Ofrecido por CDC / Frederick Murphy, Cynthia Goldsmith.
- Dengue

El virus del dengue apareció por primera vez en la década de 1950 en Filipinas y Tailandia, y se extendió a lo largo de las regiones tropicales y subtropicales del mundo. Hasta el 40 por ciento de la población mundial vive en áreas donde el dengue es endémico, y la enfermedad, junto con los mosquitos que lo portan, es probable que se extienda más allá del mundo ecuatorial.

Dengue enferma 50 y 100 millones de personas al año, según la OMS. Aunque la tasa de mortalidad de la fiebre del dengue es más bajo que otros virus, en el 2,5 por ciento, el virus puede causar una enfermedad similar al Ebola llamada fiebre hemorrágica del dengue, y que el estado tiene una tasa de mortalidad del 20 por ciento si no se trata.

"Realmente deberíamos pensar más sobre el virus del dengue, ya que es una verdadera amenaza para todos nosotros", advertió Muhlberger. No hay vacuna actual contra el dengue, sin embargo, hay grandes ensayos clínicos de una vacuna experimental desarrollada por la farmacéutica francesa Sanofi que ha obtenido resultados prometedores.


Partículas de rotavirus se muestran aquí en
virtud de un aumento muy elevado, de 455,882X.
Crédito: CDC / Dr. Erskine L. Palmer
- Rotavirus

Existen dos vacunas disponibles para proteger a los niños contra el rotavirus, la principal causa de enfermedad diarreica grave entre los bebés y niños pequeños. El virus puede propagarse rápidamente, por lo que los investigadores llaman la vía fecal-oral (lo que significa que pequeñas partículas de heces terminan siendo consumidas).

Aunque los niños de los países desarrollados rara vez mueren por una infección de rotavirus, la enfermedad es una causa de muerte en el mundo en desarrollo, donde los tratamientos de rehidratación no están ampliamente disponibles.

La OMS estima que en todo el mundo, 453.000 niños menores de 5 años murieron por infección del rotavirus en 2008, pero los países que han introducido la vacuna han informado de fuertes caídas en hospitalizaciones y muertes por rotavirus.


- Imagen 1. Estudiando virus, imágenes combinadas anónimas.
- Artículo original "The 9 Deadliest Viruses on Earth"
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Rompiendo la barrera de lo pequeño para diseñar la primera proteína de microfibra

Referencia: EurekAlert.org .
por Kathleen Hamilton, 23 octubre 2014

Investigadores de la Escuela Politécnica de Ingeniería de la Universidad Nueva York han abierto nuevos caminos en el desarrollo de proteínas que forman fibras especializadas, utilizadas en medicina y nanotecnología. Hace tiempo que los científicos han podido crear nuevas proteínas que son capaces de autoensamblarse en fibras, su trabajo ha tenido lugar en la nanoescala. Por primera vez, este logro ha sido realizado a microescala, un salto de magnitud en el tamaño que presenta nuevas e importantes oportunidades para la ingeniería de fibras de proteína.

Jin Kim Montclare, profesora asociada de ingeniería química y biomolecular en la NYU School of Engineering, lideró un grupo de investigadores que publicaron los resultados exitosos de sus ensayos en la creación y diseño de proteínas de microfibra en la revista Biomacromolecules.

Muchos materiales usados en la medicina y la nanotecnología se basan en proteínas de diseño que forman fibras con propiedades específicas. Por ejemplo, los andamios utilizados en el diseño de tejidos dependen de fibras artificiales, igual que los nanocables usados en los biosensores. Estas fibras se pueden unir con pequeñas moléculas de compuestos terapéuticos y también sirven para la administración de fármacos.

Montclare y sus colaboradores comenzaron sus experimentos con la intención de diseñar proteínas a nanoescala con la curcumina terapéutica del cáncer. Crearon con éxito una novedosa proteína a nanoescala de auto-ensamblaje, incluyendo un poro hidrofóbico capaz de unirse a las pequeñas moléculas. Para su sorpresa, después de incubar las fibras con curcumina, la proteína no sólo continuó su ensamblaje, sino que lo hizo en un grado que sus fibras cruzaron la barrera de diámetro de la nanoescala a la microescala, similar al diámetro del colágeno o la seda de araña.

"Fue sorprendente y emocionante", dijo Montclare, explicando que este tipo de aumento de diámetro en presencia de moléculas pequeñas no tiene precedentes. "Una fibra a microescala capaz de entregar una molécula pequeña, ya sea un compuesto terapéutico u otro material, es un gran paso adelante."
   
Montclare explicó que los biomateriales con pequeñas moléculas embebidas podrían usarse ​​para construir andamios de doble propósito para la ingeniería de tejidos o entregar ciertos medicamentos de manera más eficiente, especialmente aquellos que son menos eficaces en un entorno acuoso. Usando microscopía, el equipo fue capaz de observar las fibras en tres dimensiones y confirmar que la curcumina --que se vuelve fluorescente cuando se une a la proteína estructural--, se distribuía de forma homogénea a lo largo de la fibra.
   
A pesar de la enormidad del salto de lo nano a la micro escala, el equipo de investigación cree que pueden idear fibras aún más grandes. El siguiente paso, apunta Montclare, es desarrollar proteínas que puedan ensamblarse a escala milimétrica, creando fibras lo suficientemente grandes como para verse a simple vista. "Es incluso posible imaginar la generación de cabello."

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Investigadores de tres instituciones que han colaborado. In addition to Montclare NYU School of Engineering doctoral candidate Jasmin Hume, graduate student Rudy Jacquet, and undergraduate student Jennifer Sun co-authored the paper. Richard Bonneau, an associate professor in NYU's Department of Biology and a member of the computer science faculty at NYU's Courant Institute of Mathematical Sciences, and postdoctoral scholar P. Douglas Renfrew also contributed, along with M. Lane Gilchrist, associate professor of chemical engineering at City College of New York and master's degree student Jesse A. Martin, also from City College. Their work was supported by the Army Research Office and the National Science Foundation.

- Fuente: Universidad de Nueva York Escuela Politécnica Superior de Ingeniería.
- Publicación: "Engineered Coiled-Coil Protein Microfibers," disponible en (http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bm5004948).
- Imagen: La microscopía revela tres vistas dimensionales y la sección transversal de la fibra de diseñada con curcumina distribuida homogéneamente en el todo. Crédito: Universidad de Nueva York.
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Encontrado el humano-neandertal más antiguo, de hace 45.000 años

Referencia: News.Discovery.com .
por Jennifer Viegas, 22 de octubre 2014

Un hueso descubierto por casualidad en la orilla de un río siberiano ha ofrecido el genoma más antiguo recuperado de un humano moderno, según un nuevo estudio nos da nuevas pistas sobre cuándo los humanos salieron de África y se cruzaron por primera vez con los neandertales que vivían en Europa y Asia.


El hombre, que vivió hace unos 45.000 años, está sin duda relacionado con los seres humanos y los neandertales, informa el estudio publicado en la revista Nature. Su ADN mostró que ambos grupos humanos se emparejaron por primera vez hace unos 60.000 años.

El líder del proyecto Chris Stringer, del Museo de Historia Natural de Londres, explicó a Discovery News que el hombre siberiano pertenecía a una población estrechamente relacionada con los antepasados ​​de los europeos y los asiáticos de hoy día. Llevaba sólo un poco más de ADN neandertal.

"Pero sus segmentos genómicos de ascendencia Neanderthal son, de promedio, alrededor de tres veces la longitud de los descubiertos en los genomas de hoy", anotó Stringer, "ya que los trozos de ADN neandertal se han ido rompiendo gradualmente en cada generación desde la época de mestizaje."

Él y su equipo trazaron las tasas de cambio hasta el presente, cuando todos los no africanos poseemos un 2 por ciento de Neandertal en el ADN. Yendo hacia atrás en el tiempo, los investigadores han podido ver que el mestizaje con los neandertales tuvo lugar hace de 7.000 a 10.000 años antes de que viviera el hombre siberiano. Esto significa que dicho mestizaje debió ocurrir hace más de 60.000 años.

"Así que, los ancestros de Australasia (gentes de Australia, Nueva Zelanda, la isla de Nueva Guinea, y las islas vecinas en el Océano Pacífico), su aportación similar de ADN Neanderthal a los euroasiáticos, debió ser posterior, en lugar de antes, la dispersión por el territorio neandertal ", señaló Stringer.

Y concluyó: "Si bien aún es posible que los humanos modernos llegaran al Asia meridional antes de hace unos 60.000 años, aquellos grupos no podrían haber hecho una contribución significativa a las poblaciones modernas que sobreviven fuera de África, que contienen evidencias de cruce con los neandertales."


- Imagen: Yuliya S. - "Neanderthals" in St. Michael's Cave - Gibraltar. Wikipedia.
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Nuevos compuestos para la fabricación de dispositivos OLED modulables

a 23 de octubre de 2014

Los grupos de investigación de la Universitat Jaume I de Química Organometálica y Catálisis Homogénea y de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos han desarrollado nuevos compuestos orgánicos caracterizados por una mayor modulabilidad, estabilidad y eficiencia que podrían ser aplicables en la industria de semiconductores para su uso en componentes electrónicos o iluminación.

Macarena Poyatos y Antonio Guerrero. Autor: Damián Llorens (UJI)
La Universitat pública de Castelló ha puesto en marcha un proyecto de prueba de concepto sobre esta tecnología para comprobar que los compuestos posean las propiedades electroquímicas y fotoluminiscentes necesarias para la fabricación de OLED modulables capaces de emitir en la región del azul del espectro visible, aplicando voltajes más bajos, consiguiendo mayor eficiencia y con una mayor vida útil.

Los compuestos preparados presentan características electrónicas y físicas modulables (permiten introducir pequeños cambios en la estructura fundamental para modular las propiedades fotofísicas del compuesto final); su forma de procesado cumple los requisitos para el empleo de métodos industriales, escalables y baratos; son solubles en disolventes no tóxicos, y la estructura de las moléculas facilita la conectividad electrónica entre los dos extremos y el ajuste de las propiedades de transporte electrónico mejorando la eficiencia del dispositivo.

Durante la investigación dirigida por Macarena Poyatos y Antonio Guerrero se han desarrollado dos familias de compuestos nitrogenados basados en pireno (un cromóforo ampliamente empleado en investigación fotoquímica fundamental y aplicada), cuya preparación ha requerido sólo cuatro etapas de síntesis, lo que implica una menor generación de residuos y el empleo de menores volúmenes de disolventes.

La familia de compuestos orgánicos neutros basados en pireno puede prepararse a gran escala y ha demostrado poseer una elevada estabilidad. Emiten en la zona azul del espectro visible y presentan excelentes rendimientos cuánticos. La segunda familia de compuestos se obtiene a partir de la primera, y está también basada en pireno. Esta familia de sales orgánicas nitrogenadas es extraordinariamente robusta, emite en la zona azul del espectro visible y presenta rendimientos cuánticos moderados.


Una vez implementados en los dispositivos OLED, los compuestos desarrollados y patentados formarán parte de la capa emisora de luz junto con lo que se conoce como host. El host utilizado de forma aislada no generaría luz visible, pero al añadir un emisor (compuesto orgánico u organometálico) la emisión se produce en la parte visible del espectro. Los OLED pueden funcionar a voltajes muy bajos; así, funcionando en condiciones poco exigentes, tendrían una vida media más larga.

Los investigadores buscan una empresa fabricante de dispositivos OLED interesada en la producción y/o comercialización de este tipo de dispositivos basados en los compuestos desarrollados por estos dos grupos de investigación.


- Fuente: CienciaTV. Universitat Jaume I .
- Vídeo "La UJI patenta nuevos compuestos para la fabricación de dispositivos OLED modulables"
- Imágenes: Macarena Poyatos y Antonio Guerrero. Autor: Damián Llorens (UJI)
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Desarrollan materiales inteligentes que actúan en el espacio

Referencia: OIC - Universidad Carlos II de Madrid, 23 octubre 2014

ARQUIMEA, una compañía que nació en el Vivero de Empresas del Parque Científico de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), probará en la Estación Espacial Internacional una tecnología propia basada en materiales inteligentes que permite desplegar objetos en órbita sin tener que recurrir al uso de explosivos.


En la actualidad, al lanzar un satélite al espacio las piezas móviles suelen ir sujetas mediante mecanismos fijos que se rompen mediante pequeñas explosiones pirotécnicas para liberarlas. Esto ocurre con los paneles solares, por ejemplo, que se despliegan desde hace décadas de esta forma una vez que el satélite está en órbita. Sin embargo, “ARQUIMEA lleva ocho años desarrollando una novedosa y revolucionaria tecnología que utiliza materiales inteligentes para sujetar partes móviles de la nave espacial en el lanzamiento  y liberarlas una vez en órbita sin tener que recurrir al uso de pirotécnicos”, explica el presidente de la compañía, Diego Fernández Infante.

La solución que propone ARQUIMEA, patentada y bautizada como SMARQ®, nació en el seno de la Universidad, como la propia compañía, una spinoff UC3M. Tras casi una década de trabajo y ensayos  en el laboratorio, el primer producto basado en esta tecnología será probado en órbita en 2016, previsto en el marco de una serie de experimentos que se llevarán a cabo en la Estación Espacial Internacional. Antes, los investigadores deberán probar el dispositivo en condiciones de microgravedad a bordo de vuelos parabólicos.

Esta tecnología cuenta con la ventaja de que no produce las vibraciones de las explosiones, además de que también se puede probar en tierra. La clave de ello son los materiales que se utilizan, que poseen una característica singular: la memoria de forma. “Cuando se les aplica electricidad o calor se contraen, de manera similar a como ocurre con las fibras humanas cuando lo manda el cerebro", explica Diego Fernández Infante. Esta propiedad es la que permite sujetar la pieza durante el lanzamiento para, una vez en órbita, liberarla con tan solo activar una señal eléctrica.

Este proyecto de investigación se realiza dentro del programa científico europeo Horizon 2020-call-1(Space) aprobado por la Comisión Europea, liderado por ARQUIMEA y en el que participan empresas y centros de investigación de varios países europeos. El objetivo es desarrollar y calificar varios productos basados en la tecnología SMARQ® para probarlos en la Estación Espacial Internacional, convirtiéndose en la primera demostración en vuelo de esta tecnología. Numerosos clientes internacionales están interesados en modernizar sus plataformas satelitales e incorporar esta tecnología, revelan fuentes de la compañía: “Esta misión de vuelo supone el último requisito de calidad necesario para que la tecnología SMARQ® salga del laboratorio y pueda ser utilizada con total garantía por los principales fabricantes de satélite del mundo”, comentan. 


ARQUIMEA Ingeniería SL es una compañía tecnológica fundada en 2005 por estudiantes de doctorado del Robotics Lab de la UC3M e inició su trayectoria empresarial en el Vivero de Empresas del Parque Científico UC3M. En estos años ha generado un portfolio de quince patentes, muchas de ellas en colaboración con investigadores de la Universidad, a los que se considera parte esencial de la empresa. De hecho, su centro de diseño en España se encuentra en el Parque Científico UC3M (el otro está situado en Frankfurt, Alemania), desde los cuales realiza una labor clave: el I+D+i. Y es que la visión de la compañía es desarrollar tecnología en el marco de complejos programas espaciales para luego transferirla a productos que no sólo se utilicen en espacio, sino en otros sectores como medicina, automoción o defensa. En este sentido, desarrolla microelectrónica resistente a radiación, circuitos integrados, actuadores HDRM, válvulas, sensores y otras tecnologías robóticas.


- Fuente: UC3M, vía AlphaGalileo.org .
- Imágenes, crédito UC3M.
- Vídeo "Materiales inteligentes que actúan en el espacio"
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Desnaturalizando conceptos

por Pedro Donaire

Muchas veces podemos encontrar conceptos e ideas, tanto en el lenguaje coloquial como el científico, que se cuelan en el análisis o las conclusiones como si fueran entidades reales, es lo que se llama 'naturalización'. Este es el caso de la razón, la conciencia, la moral y la mente.


La Razón no existe como entidad aparte*. Nadie nace con algo llamado Razón. El razonamiento es una herramienta lingüístico-cognitiva para obtener conocimiento, estandarizarlo y objetivarlo. Y proviene del medio socio-cultural que vivimos. El hecho es que usamos dicha herramienta, cada vez más refinada, que llamamos en su conjunto racionalidad. Por lo tanto, se puede afirmar que no somos seres racionales, sino seres que podemos comportarnos racionalmente cuando utilizamos las herramientas adecuadas.

La Conciencia no existe como entidad aparte*. Usamos el conocimiento obtenido a través del razonamiento para saber, confirmar o cuestionar cosas sobre nosotros mismos y nuestro entorno, es decir, que nos vamos haciendo conscientes de todo ello en un proceso continuo desde la niñez a la vejez.

La Moral no existe como entidad aparte*. La especie humana ha ido utilizando las diversas contingencias sociales para estandarizar conductas útiles, que se estipulan como correctas e incorrectas, extendiendo su acción desde la convivencia en comunidad hasta la más sofisticada y compleja sociedad, cumpliendo su función de cohesión y acuerdo social.

La Mente no existe como entidad aparte*. Ese conjunto emergente que engloba la capacidad de raciocinio y cognición, las diversas percepciones externas e internas, las emociones, la memoria y la voluntad, es un fenómeno que se va forjando en un proceso continuo a lo largo de la vida, dadas unas condiciones socio-medioambientales con las que interactúa el individuo.

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*Cuando digo que 'no existe como entidad aparte', me refiero a que no existe como ente separado real, por supuesto que, de forma analítica, podemos deducir que es una parte de un todo, pero en sí mismo no tiene entidad propia independiente del conjunto, y ese conjunto es lo que llamamos individuo o persona.


- Imagen: cuadro de Carmen Pinteño (Huércal-Overa, 1937), en el Museo Casa Ibáñez de Olula del Río. "La Chanca" (óleo sobre lienzo, 72x93 cm). http://albox.mforos.com/1042762/11111561-el-museo-ibanez-incorpora-dos-obras-de-carmen-pinteno/.
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El lenguaje no es innato ni es un instinto

Referencia: NewScientist.com ,
por Alun Anderson, 20 de octubre 2014

¿La manera en que pensamos sobre el lenguaje lo sitúa en la cúspide de una revolución? Después de leer “El mito del Lenguaje”, ciertamente parece que un gran cambio ya está en marcha, capaz de abrir la mente de la gente liberando nuevas formas de pensar sobre el lenguaje.

Vyvyan Evans "The Language Myth:
Why language is not an instinct"
(El mito del lenguaje: Por qué el lenguaje
no es un instinto)
Publicado por: Cambridge University Press
Salí emocionado. Me pareció que las palabras ya no son tantas cosas, que pueden estar limitadas por la definición del diccionario, pero son enciclopédicas, y que apuntan a conjuntos de conceptos. Existe la noción intrigante de que el lenguaje siempre será menos rico que nuestras ideas y siempre habrá cosas que no podremos expresar. Y existe una creciente evidencia de que las palabras tienen sus raíces en conceptos construidos por la experiencia corporal de nuestra vida en el mundo.

El autor, Vyvyan Evans, es profesor de lingüística en la Universidad de Bangor, Reino Unido, y su propósito principal no es tanto un mapa de esta revolución (que llega como secuela), sino de prepararse para ella porque barrerá las viejas ideas. El libro está seguro de agitar una tormenta, ya que en su punto de mira están las ideas clave de algunos de los grandes pensadores del mundo, incluyendo a los filósofos Noam Chomsky y Jerry Fodor .

Las ideas sobre el lenguaje que han entrado en la conciencia pública tienen más de mito que de realidad, argumenta Evans. Los bestsellers de Steven Pinker, el profesor de la Universidad de Harvard, que popularizó a Chomksy con su libro “The Language Instinct, How the Mind Works and The Stuff of Thought”, son en particular, objetivo de su crítica. "La ciencia ha avanzado", escribe Evans. "Y arrasa con todo, y Pinker está muy equivocado, tanto sobre el lenguaje como sobre otras cosas ..."

El punto de vista común de la "lengua como instinto" es el mito que Evans quiere destruir e intenta hacerlo con gran brío. El mito proviene de la manera en como los niños aprenden los idiomas sin esfuerzo, con sólo escuchar a los adultos a su alrededor y sin tener en cuenta de manera explícita las reglas gramaticales que los rigen.

Este "milagro" de aprendizaje espontáneo llevó a Chomsky argumentar que la gramática se almacena en algún módulo de la mente, un "dispositivo de adquisición del lenguaje", en espera de ser activado, etapa por etapa, cuando un niño se enfrenta con el revoltijo de la lengua. Y las reglas detrás de ese lenguaje están construidas en nuestros genes.

Esta gramática innata no es la gramática de un libro de texto, sino una gramática universal, capaz de generar las reglas de cualquiera de los 7.000 idiomas, más o menos, a los que un niño puede estar expuesto, por muy diferentes que parezcan. En “The Language Instinct”, Pinker coloca de esta forma, "una gramática universal, que no puede reducirse a la historia o a la cognición, donde subyace el instinto del lenguaje humano". La búsqueda de esta gramática universal ha mantenido ocupados a los lingüistas durante medio siglo.

Es posible que hayan estado persiguiendo un espejismo. Evans reúne una impresionante evidencia empírica para desmontar las diferentes facetas del "mito de la lengua instinto". Una crítica fundamental es que cuantas más lenguas se estudian, tanto más evidente se hace su diversidad y  menos probable una gramática universal subyacente.


En una vista rápida, Evans cuenta historias de lenguas con un orden de palabras completamente aleatorio, incluyendo el Jiwarli y el Thalanyji de Australia. Luego está la lengua Inuktitut de los Inuit, que construye oraciones con prefijos y sufijos para crear palabras gigantes como tawakiqutiqarpiit, que más o menos significa, "¿vendes tabaco?" Y existe una lengua nativa de Canadá, la Straits Salish, que parece no tener sustantivos ni verbos.

La idea de un lenguaje natural también resulta inestable, señala Evans, los estudiosos han visto ahora emerger lenguas entre las comunidades de personas sordas. El lenguaje de signos es tan rico gramaticalmente como el hablado, pero los nuevos no aparecen completamente formados tal como podríamos esperar si la gramática se presentara en nuestros genes. En su lugar, van ganando riqueza gramatical a lo largo de varias generaciones.

Ahora, además, tenemos estudios detallados sobre cómo los niños adquieren el lenguaje. Las frases gramaticales no aparecen en sus bocas en ciertas etapas del desarrollo, más bien van emergeiendo pequeños fragmentos conforme los niños van aprendiendo. Al principio, utilizan trozos de expresiones concretas que escuchan a menudo, sólo gradualmente van aprendiendo los patrones y una gramática plenamente capacitada. Así pues, las gramáticas emergen del uso, y la visión de una "lengua-como-instinto", afirma Evans, debería sustituirse por la de "lengua-como-uso".

La visión "innata" también se encuentra con un problema filosófico profundo. Si las reglas del lenguaje se construyen en nuestros genes, ¿cómo es que las oraciones significan algo? ¿Cómo se conectan a nuestros pensamientos, conceptos y con el mundo exterior?

Una solución al lenguaje como instinto es que haya un lenguaje interno del pensamiento llamado "mentalés". En “The Language Instinct”, Pinker explica: "Conocer una lengua, entonces, es saber cómo traducir mentalés en cadenas de palabras". Pero los filósofos se quedan discutiendo esa misma cuestión: ¿cómo los mentalés llegan a tener significado?

Aquí es donde Evans pasa de demoler el viejo orden mundial a visualizar el nuevo. Él enraíza la lengua en las cosas que hacemos conforme vivimos, criaturas en movimiento. Tomemos la tarea de martillar un clavo. Como es de esperar, una parte de nuestra corteza motora entrará en acción a medida que trabajamos. La sorpresa viene cuando se utiliza o escucha una expresión como "martilleó un clavo", entonces, se ilumina la misma parte del cerebro que cuando vemos o estamos martilleando. Nuestros pensamientos no toman el lugar de un mentalés abstracto, sino que “toman cuerpo", surgiendo directamente en y desde la experiencia.

Este es el punto de partida. Evans traza cómo podemos conseguir pasar de estos conceptos básicos a otros mucho más abstractos, como el amor. Y va mostrando cuán diferente sería una gramática de "lengua-como-uso". Esperamos que "palabras" y "gramática", es decir, las reglas para combinar palabras, sean totalmente independientes, pero hay una sorpresa desde este nuevo punto de vista: no hay diferencia sistemática entre las palabras y las reglas.

Esperamos que tu primera reacción sea decir "¡Qué!" y la segunda sea obtener el libro, ya que, una y otra vez, te ofrecerá la emoción particular de cuestionarlo. Puede ser que esta nueva visión conduzca a una revolución en la lingüística, o que el imperio contraataque con una fuerza abrumadora que todavía desconocemos. Pero estamos seguros de que Evans tiene un nuevo episodio, provisionalmente titulado “The Meaning Making Engine”, aún en producción.


 - Artículo original en NewScientist "Why language is neither an instinct nor innate"
- Imagen: Vyvyan Evans, sitio web http://www.vyvevans.net/ .
- Imagen 2. The Tower of Babel (Bruegel)
- Imagen 3. combinación de lenguas antiguas. Autor desconocido.
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Demostrado que la carga eléctrica se propaga a lo largo de nanocables microbianos

Referencia: EurekAlert.org .
contacto: Janet Lathrop, 19 octubre 2014

La afirmación del microbiólogo Derek Lovley y sus colegas, en la Universidad de Massachusetts Amherst, acerca de que el microbio Geobacter produce diminutos cables eléctricos, llamados nanocables microbianos, se ha visto envuelto en la controversia durante una década; pero un nuevo estudio colaborativo ofrece evidencias más fuertes que nunca que apoyan sus afirmaciones. 

Geobacter Pili. Demostrando que la carga eléctrica se propaga a lo largo de nanocables microbianos. Crédito: Universidad de Massachusetts Amherst .

Los físicos UMass Amherst que trabajan con Lovley y sus colegas informan en la edición actual de la revista Nature Nanotechnology que han utilizado una nueva técnica de imagen, la microscopía de fuerza electrostática (EFM), para resolver el debate biológico con la evidencia de la física, que en efecto,  demuestra que las cargas eléctricas se propagan a lo largo de nanocables microbianos tal como lo hacen por los nanotubos de carbono, un material hecho por el hombre de alta conductividad.

Los físicos Nikhil Malvankar y Sibel Ebru Yalcin, junto con el profesor de física Marcos Tuominen, confirmó el descubrimiento utilizando la EFM, una técnica que puede mostrar cómo los electrones se mueven a través de materiales. "Cuando inyectamos electrones en un punto de los nanocables microbianos, todo el filamento se iluminó conforme los electrones se propagaban a través de los nanocables", relataba Malvankar.

Yalcin, ahora en el Pacific Northwest National Lab, añade, "Esta es la misma respuesta que uno vería en un nanotubo de carbono u otros nanofilamentos sintéticos de alta conductividad. Incluso las densidades de carga son comparables. Esta es la primera vez que la EFM lo ha aplicado a las proteínas biológicas. Esto ofrece muchas oportunidades nuevas para la biología."

Lovley dice que la capacidad de la corriente eléctrica para fluir a través de nanocables microbianos tiene importantes implicaciones prácticas y medioambientales. "Las especies microbianas se comunican eléctricamente a través de estos cables, compartiendo la energía de importantes procesos, como la conversión de los desechos en gas metano. Los nanocables permiten que la Geobacter pueda vivir sobre el hierro y otros metales del suelo, cambiando significativamente la química del suelo y jugando un papel importante en la limpieza del medio ambiente. Los nanocables microbianos son también componentes clave en la capacidad de la Geobacter para producir electricidad, una novedosa capacidad que está siendo adaptada a fin de poder diseñar sensores microbianos y dispositivos informáticos biológicos."

Él mismo reconoce su escepticismo ante los nanocables de la Geobacter, las cuales son filamentos de proteínas que pueden conducir electrones como si de un alambre se tratara, un fenómeno conocido y parecido a la conductividad metálica. "El escepticismo es bueno en la ciencia, y te hace trabajar más duro para evaluar si lo que uno propone es la correcto", reseña Lovley. "Siempre es más fácil entender algo si lo puedes ver. A los doctores Malvankar y Yalcin se les ocurrió una manera de visualizar la susodicha propagación de la carga a lo largo de los nanocables, que es tan elegante que hasta un biólogo como yo puede comprender fácilmente el mecanismo."

Los biólogos ya saben desde hace años que en los materiales biológicos, los electrones se mueven normalmente a saltos entre peldaños bioquímicos separados que pueden contener electrones individuales. Pero los electrones de los nanocables microbianos están deslocalizados, no asociados con una sola molécula. Esto se conoce como una conductividad similar a la metálica, porque los electrones se conducen de manera similar a un cable de cobre.

Malvankar proporcionó la primera evidencia de este tipo de conductividad por parte de los nanocables microbianos, en los laboratorios Lovley y de Tuominen en 2011, quien decía, "la conductividad similar a la metálica de los nanocables microbianos, parecía claro que cambiaba según temperaturas diferentes o según el pH, pero aún había muchos escépticos, sobre todo entre los biólogos."

Para añadir más apoyo a su hipótesis, el laboratorio de Lovley alteró genéticamente la estructura de los nanocables, eliminando los aminoácidos aromáticos que proveen la necesaria deslocalización de los electrones para la conductividad similar a la metálica, ganando con ello a más escépticos. Pero la EFM proporciona la evidencia clave final, subraya Malvankar.

"Nuestra imagen muestra que las cargas fluyen a lo largo de los nanocables microbianos, aun siendo proteínas, e incluso en su estado nativo adjuntos a las células. Ver para creer. Poder visualizar la propagación de la carga en los nanocables a nivel molecular es bastante satisfactorio. Espero que esta técnica tenga un especial impacto futuro en las muchas áreas donde se cruzan la física y la biología", añadió.

"Este descubrimiento”, agrega Tuominen, “no sólo plantea un importante y nuevo principio en la biología, sino también en la ciencia de materiales. Los aminoácidos naturales, cuando se disponen correctamente, pueden propagar cargas similares a los conductores moleculares, como los nanotubos de carbono. Se abren interesantes oportunidades para la nanoelectrónica basada en proteínas que antes no era posible."

Los nanocables microbianos de Lovley y sus colegas son un potencial componente de la electrónica "verde", hecha con materiales reciclables, no tóxicos. También representan una nueva área en el creciente campo de la biología sintética, "ahora que entendemos mejor cómo funcionan los nanocables, y se ha demostrado que pueden ser manipulados genéticamente, parece posible diseñar 'microbios' eléctricos para una diversidad de aplicaciones."

Una aplicación que está siendo desarrollada en la actualidad es crear Geobacter en los sensores electrónicos a fin de detectar contaminantes ambientales. Otra es la creación de computadoras microbiológicas basadas en la Geobacter. Este trabajo ha sido financiado por la Office of Naval Research, the U.S. Department of Energy and the National Science Foundation.


- Fuente: Universidad de Massachusetts en Amherst .
- Imagen: Geobacter Pili. Demostrando que la carga eléctrica se propaga a lo largo de nanocables microbianos. Crédito: Universidad de Massachusetts Amherst .
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Ayudar a la desintoxicación de contaminantes

Referencia: EurekAlert.org .
Contacto: Morwenna Parrillas, 19 octubre 2014

Los científicos de la Universidad de Manchester esperan que un gran avance realizado en la investigación podría conducir a métodos más eficaces para desintoxicar contaminantes peligrosos como los PCB y las dioxinas. Este resultado es la culminación de 15 años de investigación y ha sido publicado en la revista Nature. En ésta se detalla cómo ciertos organismos consiguen reducir la toxicidad de los contaminantes. 


El equipo del Instituto de Biotecnología de Manchester investigaban cómo algunos organismos naturales logran bajar el nivel de toxicidad y acortar la vida útil de varios destacados contaminantes.

El profesor David Leys explica dicha investigación: "Ya sabemos que algunos de los contaminantes más tóxicos contienen átomos de halógeno y que la mayoría de los sistemas biológicos, simplemente no saben cómo hacer frente a tales moléculas. Sin embargo, hay algunos organismos que pueden eliminar estos átomos de halógeno. usando la vitamina B12. Nuestra investigación ha identificado que utilizan la vitamina B12 de manera muy diferente a como actualmente lo comprendemos."

Y continúa: "Pormenorizar la forma en que funciona este nuevo proceso de desintoxicación significa que ahora estamos en una mejor posición para replicarlo. Esperamos que, en última instancia, se puedan desarrollar nuevas vías para combatir algunas de las toxinas más grandes del mundo de forma más rápida y eficaz.".

Le ha llevado al profesor Leys 15 años de investigación llegar a este descubrimiento, que ha sido posible gracias a la beca por el Consejo Europeo de Investigación (CEI). La principal dificultad residía en crecimiento suficiente de los organismos naturales que hiciera estudiar cómo desintoxicaban los contaminantes. El equipo del MIB, finalmente, fueron capaces de obtener proteínas clave mediante la modificación genética de otros organismos de más rápido crecimiento. Luego utilizaron la cristalografía de rayos X para estudiar en 3D cómo conseguían deshacerse del halógeno.

La idea principal detrás de esta investigación ha sido buscar formas de combatir las docenas de moléculas muy dañinas que están liberadas en el medio ambiente. Muchas han sido expulsados directamente por los contaminantes o por la quema de residuos domésticos. A medida que la concentración de estas moléculas ha ido aumentando con el tiempo su presencia supone una mayor amenaza para el medio ambiente y la humanidad. Ya se han tomado algunas medidas para limitar esta producción de contaminantes, por ejemplo los PCB fueron prohibidos en Estados Unidos en la década de 1970 y en todo el mundo en 2001.

Señala el profesor Leys, "así como se lucha contra la toxicidad y la longevidad de los contaminantes también estamos seguros de que nuestros hallazgos pueden ayudar a desarrollar un método mejor para el cribado ambiental o de muestras de alimentos."


- Fuente, Universidad de Manchester .
- Imagen, Polución, combinación de imágenes.
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