El Universo se expande «como una montaña rusa

Científicos explican que el crecimiento del Cosmos no es continuo, sino que ha sufrido distintos períodos de velocidad desde el Big Bang. «Ahora estamos lanzándonos cuesta abajo», comparan.

Los Pilares de la Creación, una de las imágenes más hermosas del Universo

LBN

La medición, con quásares

Desde hace 5.000 millones de años, una fuerza misteriosa conocida como energía oscura ha provocado que el Universo se expanda cada vez más rápido. ¿Siempre fue así? ¿El Cosmos ha crecido a la misma velocidad desde el principio de los tiempos? Una nueva investigación del Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III) sobre el primer período tras el Big Bang revela que no. Al principio, unos 3.000 millones de años después de la gran explosión, el Universo estaba costreñido por la gravedad y se expandía de forma mucho más lenta. Sin embargo, ese patrón se transformó a medida que aumentó la energía y alcanzó la rápida aceleración que se supone todavía continúa.

«Si pensamos en el Universo como una montaña rusa, ahora estamos lanzándonos cuesta abajo, ganando velocidad a medida que avanzamos», dice Nicolas Busca, del Laboratorio de Astropartículas y Cosmología del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS) en París, uno de los autores principales del estudio. «Nuestra nueva medición nos habla de la época en la que el Universo estaba subiendo la colina, todavía frenada por la gravedad».

El equipo, que publica sus resultados en la revista Astronomy & Astrophysics y en arXiv.org., fue capaz de medir por primera vez la tasa de expansión de hace 11.000 millones de años observando no las galaxias -ya que al estar tan lejos son también muy débiles-, sino la distribución del gas en las regiones distantes del Universo. Estas nubes de gas pudieron ser medidas porque absorben la luz de los quásares, objetos que emiten una gran cantidad de energía y que se encuentran en el corazón de las galaxias. La medición de esta absorción -un fenómeno conocido como el bosque Lyman-alfa- produce una imagen detallada del gas entre nosotros y el quásar.

Evolución del Universo

«La parte difícil es la combinación de todos esos mapas unidimensionales en un mapa tridimensional. Es como tratar de ver una imagen que ha sido pintada en las púas de un puerco espín», explica Anze Slosar, del Brookhaven National Laboratory. No es para menos, ya que el nuevo mapa utiliza la luz de 50.000 quásares en todo el cielo.

Según los científicos, las mediciones dibujan un cuadro de cómo el Universo ha evolucionado a lo largo de su historia. La imagen que surge es consistente con nuestra comprensión actual del Cosmos, en el que la energía oscura es una parte constante del espacio. «Lo que es fascinante sobre el nuevo resultado es que, por primera vez, vemos cómo la energía oscura trabajaba en un tiempo antes de que empezara la aceleración actual del Universo», explica el equipo.

Publicado en ABC

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Un chip tipo órgano emula una enfermedad pulmonar mortal

El microdispositivo simula un órgano y en el futuro podría reducir la necesidad de experimentar con animales.

^{Pulmones de laboratorio: Líquido y aire son bombeados en los diferentes canales de este pulmón (creado en un chip) para imitar la función pulmonar humana.}

Investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada en la Biología de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) han demostrado que su 'pulmón en un chip' puede simular una enfermedad pulmonar potencialmente mortal. También informan que mediante el uso del chip pulmonar los científicos pueden descubrir aspectos nuevos de la enfermedad que no se encontrarían con experimentos con animales.

El estudio, publicado el miércoles en Science Translational Medicine, es la primera demostración definitiva de que los chips imitadores de órganos del Instituto, entre los que se incluye un intestino, un corazón y un riñón, se pueden utilizar para modelar una enfermedad e incluso para poner a prueba candidatos a fármaco.

El dispositivo de chip pulmonar es un bloque de polímero transparente, flexible y del tamaño de un pulgar, perforado por dos pequeños canales separados por una membrana delgada. El aire fluye a través de un canal, que está forrado con células de pulmón humano. Un líquido rico en nutrientes actúa como sustituto de la sangre y fluye a través de otro, a su vez forrado con células de vasos sanguíneos. Un vacío aplicado en el chip mueve los canales para recrear la forma en que los tejidos de pulmón humano físicamente se expanden y contraen al respirar.

El estudio, dirigido por el miembro del Instituto Wyss Dongeun Huh, se centró en el edema pulmonar, una afección en la cual los pulmones se llenan de coágulos de sangre y fluidos. Puede ser causado por insuficiencia cardíaca, y como resultado de los efectos secundarios de un fármaco contra el cáncer común. Los investigadores inyectaron el medicamento contra el cáncer en el canal de vasos sanguíneos y encontraron que las proteínas del fluido y el plasma sanguíneo se filtraron a través de la membrana hacia el canal de aire, de forma similar a lo que provoca el efecto secundario del fármaco en pacientes.

Esto llevó a dos descubrimientos sorprendentes, indica Geraldine Hamilton, coautora del estudio y científica líder del grupo en Wyss. Uno fue que el sistema inmune, que no estaba representado en el chip, no es necesario para causar el efecto secundario de fuga, tal y como se había pensado previamente. En segundo lugar, el equipo encontró que cuando encendían el sistema de vacío para crear movimientos parecidos a los de la respiración, la fuga empeoraba, otro aspecto desconocido del edema pulmonar.

Los investigadores también mostraron que un candidato a fármaco de GlaxoSmithKline podría impedir la fuga en el sistema de chip (los investigadores de GSK también fueron coautores del estudio de Wyss). En otro estudio en la misma edición de Science Translational Medicine, los investigadores de GSK demostraron en ratones con insuficiencia cardiaca que su medicamento puede reducir el edema pulmonar, lo que ayuda a validar el sistema de chip, señala Hamilton. "Lo cierto es que de aquí a muchos años seguiremos necesitando animales para las pruebas clínicas, pero esto nos lleva un paso más cerca de encontrar alternativas", indica.

También existe cierto escepticismo. Los sistemas de órganos en chips carecen del medio ambiente típico al que un órgano estaría expuesto, tales como las diversas hormonas y otras señales moleculares que constantemente se distribuyen por todo el cuerpo de un organismo, afirma Michael Hayward, científico principal en Taconic, una compañía de ciencias vitales con sede en Cranbury, Nueva Jersey (EE.UU.). Hayward, que se especializa en el desarrollo de modelos animales de enfermedades humanas, también observa que la mayoría de las enfermedades involucran varios órganos distintos, y la comprensión del modo en que los diferentes órganos interactúan para provocar un estado de enfermedad no podría recrearse en un dispositivo que imite un único órgano.

Hamilton reconoce que la industria y los reguladores van a exigir una notable validación de la tecnología de órganos en chips antes de usarla como alternativa a los animales, pero los beneficios potenciales de la tecnología se hacen evidentes en el estudio del miércoles, señala. "No solo hemos imitado la respuesta clínica, sino que también hemos encontrado algo nuevo. Esto es solo una primera impresión de los efectos que podría tener en el descubrimiento y desarrollo de fármacos en el futuro", asegura. "No solo podríamos reemplazar al animal, sino también ganar una mayor comprensión".

Y un día, podrían comenzar a abordar las preocupaciones de Hayward y otros expertos sobre la naturaleza aislada de sus dispositivos. "Nuestro objetivo final, de alto riesgo, es no solo desarrollar modelos de enfermedades, sino desarrollar un sistema integrado de chip corporal donde podamos empezar a vincular estos órganos, y acercarnos un paso más a imitar la respuesta humana", concluye.

 

Por Technology Review

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Descubren un planeta que se convierte en polvo

Este mundo rocoso, situado a 1.500 años luz de distancia, se desintegra sin remedio bajo el calor abrasador de su estrella.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la NASA han detectado a 1.500 años luz de distancia un planeta rocoso, no mucho mayor que Mercurio, que parece estar evaporándose bajo el calor abrasador de su estrella. Una larga cola de escombros -muy parecida a la de un cometa- sigue a este mundo, como un recuerdo permanente del que será su trágico final. De acuerdo con los cálculos del equipo, el exoplaneta se desintegrará por completo dentro de 100 millones de años. La investigación aparece publicada en la revistaAstrophysical Journal y puede consultarse en Arxiv.

El equipo descubrió que este polvoriento planeta rodea a su estrella cada 15 horas, una de las órbitas planetarias más cortas jamás observadas. Un paseo tan breve supone que ambos cuerpos están muy cerca, por lo que el planeta debe de ser calentado por su estrella a una temperatura de casi 2.000º C, nada menos. Los investigadores creen que a estas temperaturas infernales el material de roca en la superficie del planeta se funde y se evapora, formando un viento que transporta el gas y el polvo hasta el espacio. Densas nubes de polvo siguen al planeta al tiempo que éste acelera alrededor de su estrella.

«Creemos que este polvo está compuesto de partículas de tamaño submicrónico», dice el coautor del artículo Saúl Rappaport, profesor emérito de física en el MIT. «Sería como mirar a través de la niebla de Los Ángeles», describe.

Los resultados del grupo se basan en datos del Kepler, un telescopio espacial que observa más de 160.000 estrellas en la Vía Láctea. El observatorio registra el brillo de cada estrella a intervalos regulares y los científicos analizan los datos para detectar signos de nuevos planetas fuera de nuestro Sistema solar.

Los astrónomos que usan el satélite Kepler suelen identificar exoplanetas mediante la búsqueda de manchas regulares en el brillo de una estrella, lo que indica que algo pasa por delante. Sin embargo, los investigadores encontraron un curioso patrón de luz en una estrella denominada KIC 12557548. El grupo examinó las curvas de luz de la estrella y encontraron que su luz se reducía en diferentes intensidades cada 15 horas, lo que sugiere que algo estaba bloqueando la estrella con regularidad, pero en distintos grados.

«Muertes extraordinarias»

¿Qué ocurría? El equipo consideró varias explicaciones, incluyendo la posibilidad de que un dúo planetario -dos planetas que orbitan entre sí- también girasen alrededor de la estrella. pero al final los datos no apoyaban esta hipótesis. En cambio, a los investigadores se les ocurrió otra posibilidad: que las diferentes intensidades de luz fueran causadas por algo amorfo, algo que cambia de forma.

Los científicos investigaron distintas formas en que el polvo puede ser creado y arrancado de un planeta. Si esto ocurre, este mundo debe de tener un campo gravitatorio bajo, al igual que el de Mercurio, con el fin de que el gas y el polvo pueda escapar de la atracción gravitatoria del planeta. Además, debe estar muy caliente, alrededor de 1.982° C.

En cuanto a la cantidad de polvo que se arroja desde el planeta, el equipo concluye que, al ritmo estimado, se desintegrará por completo dentro de 100 millones de años.

Dan Fabrycky, miembro del equipo científico del observatorio Kepler cree que ésta puede ser una de las muchas maneras en que un planeta puede desaparecer. «Los planetas no son objetos eternos, pueden tener muertes extraordinarias, y en este caso el planeta podría evaporarse por completo en el futuro», señala.

Por ABC

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Logran generar electricidad a partir de virus

El revolucionario generador tiene la energía suficiente como para iluminar un pantalla de cristal líquido.

Un grupo de investigadores del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en Estados Unidos, han desarrollado un método para generar energía utilizando virus inofensivos, capaces de convertir la energía mecánica en electricidad. El estudio se publica esta semana en "Nature Nanotechnology".

Imagine por un instante que fuera posible ir cargando el móvil mientras camina, gracias a un pequeño generador, fino como una hoja de papel, incrustado en la suela de su zapato. ¿Imaginación? Es posible, aunque algo así está ahora un poco más cerca de la realidad. Los investigadores, en efecto, lograron crear un generador capaz de producir la corriente necesaria para iluminar una pequeña pantalla de cristal líquido,que funciona pulsando con un dedo un electrodo del tamaño de un sello de correos.

Y es ahí donde está el "truco", ya que el pulsador está recubierto por una fina capa de virus especialmente diseñados y que convierten la fuerza que aplicamos con el dedo en una carga eléctrica. Se trata del primer generador capaz de producir electricidad mediante el aprovechamiento de las propiedades piezoeléctricas de un material biológico. La piezoelectricidad es la capacidad que tiene un sólido de acumular carga eléctrica como respuesta a una tensión mecánica.

Este método podría dar lugar a la fabricación de pequeños dispositivos que produjeran energía eléctrica a partir de los movimientos habituales en cualquier tarea cotidiana, como cerrar una puerta, o subir las escaleras.

"Se necesita más investigación, pero nuestro trabajo es un primer paso hacia el desarrollo de generadores de energía personales, para su uso en nano-dispositivos, y otros mecanismos basados en la electrónica de virus", explica Seung-Wuk Lee, científico de la Universidad de Berkeley y profesor de Bioingeniería. Lee dirigió la investigación al frente de un equipo que incluye, entre otros, a Ramamoorthy Ramesh, profesor de Ciencias de los Materiales en la Universidad de Berkeley, y Byung Yang Lee, del Berkeley Lab.

El efecto piezoeléctrico fue descubierto en 1880 y, desde entonces, ha sido observado en cristales, cerámica, huesos, proteínas y ADN. También se ha llevado a la práctica: los encendedores de los cigarrillos eléctricos y los microscopios de sonda, por ejemplo, no podrían funcionar sin él. Sin embargo, los materiales utilizados para fabricar dispositivos piezoeléctricos son tóxicos, lo que hasta ahora ha limitado el uso generalizado de esta tecnología.

Lee y sus colaboradores se preguntaron si un virus, estudiado en laboratorios de todo el mundo, podía ofrecer una mejor alternativa: elbacteriófago M13, que solo ataca a las bacterias y que es, por lo tanto, inofensivo para las personas. Por supuesto, al ser un virus, se reproduce por millones en cuestión de horas, proporcionando un suministro constante. Además, este virus es fácil de manipular genéticamente.

400 milivoltios

Para conseguir el éxito, los investigadores de Berkeley tuvieron, en primer lugar, que determinar si el virus M13 era, o no, piezoeléctrico. Para ello, Ramesh y Lee aplicaron un campo eléctrico a una película de virus M13, observando lo que ocurría mediante un microscopio especial. Los investigadores vieron entonces que las proteínas helicoidales que envuelven los virus se retorcían y giraban en respuesta, una señal segura del efecto piezoeléctrico.

Los científicos mejoraron aún más el sistema apilando películas compuestas de capas individuales de virus, una encima de otra. Una pila de aproximadamente 20 capas de espesor mostró el mayor efecto piezoeléctrico. Finalmente, fabricaron un generador de virus, basado en la mencionada energía piezoeléctrica. Así, crearon las condiciones para que los virus modificados genéticamente se organizaran de forma espontánea en una película de capas múltiples, que se intercaló después entre dos electrodos revestidos de oro, conectados por cables a una pantalla de cristal líquido.

Cuando se aplicó presión sobre el generador, éste produjo un máximo de 6 nanoamperios de corriente, y 400 milivoltios de potencial. "Ahora estamos intentando mejorar esta técnica", afirma Lee, quien concluye que, "debido a que las herramientas de la biotecnología permiten la producción a gran escala de virus modificados genéticamente, los materiales piezoeléctricos basados en virus podrían ofrecer una ruta sencilla hacia la microelectrónica del futuro".

Por ABC

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La bacteria E.Coli aparecida en Alemania se comporta como pegamento

 

Científicos que investigan la nueva versión de Escherichia coli aparecida en Alemania, que ya ha causado al menos 18 muertes, descubrieron que la bacteria combina una toxina altamente venenosa pero común, con un raro “pegamento”, que la une con el intestino del paciente.

 

Podría tomar meses todavía entender las características de esta variación de la bacteria, que ha enfermado a unas 1.500 personas en Europa, pero se teme que se trata de la E. coli más tóxica que haya atacado a la población humana.

 

La mayoría de las bacterias E. coli son inofensivas, pero la versión aparecida en Alemania y otros lugares del viejo continente es conocida como 0104:H4, y es parte de una rama más tóxica de estas bacterias conocida como STEC. Este tipo de bacterias produce una toxina llamada Shiga, que causa diarrea y vómitos. En casos severos, ataca a los riñones, pudiendo producir la muerte.

 

Los investigadores creen que, tal como otras STEC, esta bacteria contiene un “pegamento” o proteína que ayuda a la bacteria a pegarse a las células del intestino. Así, al cuerpo le cuesta más deshacerse de la bacteria, de modo que ésta puede seguir emitiendo la toxina durante más tiempo. Sin embargo, la bateria aparecida en Alemania no tiene el mismo pegamento que tienen las demás STEC, y le falta un gen llamado “eae”.

 

La bacteria alemana ha afectado a más adultos y mujeres que hombres y niños. Sin embargo, la E. coli corriente afecta normalmente más a los niños, y no discrimina por género. La ausencia del gen podría sugerir que éste juega un rol en a quién afecta la bacteria.

 

Las propiedades diferentes de esta E. coli no sólo se limitan al pegamento o a la infección de adultos. También es resistente a antibióticos. Para empeorar las cosas todavía más, no se ha podido identificar aún el origen de la infección. Aunque en un momento se le echó la culpa a pepinos importados de España, estudios descartaron que la bacteria haya estado presente en el vegetal.

 

Los científicos esperan que con un mayor análisis del genoma de la bacteria se pueda entender mejor qué es lo que le da la habilidad de pegarse al intestino, y cómo eso se relaciona con el potencial infeccioso que tiene en los adultos y las mujeres.

 

Link: Deadly E. coli mixes common toxin with rare glue (Reuters)

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Producen el mayor núcleo de antimateria jamás obtenido en un laboratorio

Se trata de núcleos de Antihelio 4 formados por dos antiprotones y dos antineutrones

 

ABC

El hallazgo se ha producido en el colisionador de partículas RHIC del Laboratorio Nacional de Brookhaven

 

Se trata de núcleos de Antihelio 4, la imagen especular del Helio 4, formados por dos antiprotones y dos antineutrones. El hallazgo se ha producido en el colisionador de partículas RHIC del Laboratorio Nacional de Brookhaven, del Departemento de Energía de Estados Unidos, y aportará datos útiles para el nuevo detector deantimateriaAMS que este mismo jueves será llevado a la Estación Espacial Internacional en el último viaje del transbordador Endeavour.

 

Hace cerca de un año, los Físicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven publicaron un artículo en el que describían el hallazgo de un extraño núcleo atómico. No estaba compuesto de materia ordinaria, sino de antimateria, y además incorporaba una extraña clase de quarks en lugar de los habituales «arriba» y «abajo» de los que todos estamos hechos.

 

Mayor partícula de antimateria obtenida en un laboratorio

 

Ahora, Brookhaven vuelve a estar de actualidad, ya que allí se acaba de producir un núcleo de anti helio 4, la mayor partícula de antimateria obtenida hasta ahora en un laboratorio. El ritmo al que estas antipartículas se generaban en el interior del colisionador de Brookhaven sugiere que muy pronto se podrán obtener núcleos de antimateria aún mayores.

 

Según las teorías actuales, por cada partícula de materia que existe en el Universo tiene que haber otra de antimateria, con igual masa pero con carga eléctrica opuesta. El problema es que cuando materia yantimateria entran en contacto, se aniquilan mutuamente. Lo cual da lugar a uno de los mayores misterios de la Física moderna: si durante el Big Bang se generó igual cantidad de materia que de antimateria, ¿por qué el Universo parece estar hecho por completo de materia ordinaria? ¿Dónde está la antimateria que falta?

 

Más de mil millones de colisiones

 

Responder a estas preguntas es la misión de algunos de los mayores laboratorios de física del mundo, entre ellos el Colisionador de iones de Brookhaven (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC), del Departemento de Energía de Estados Unidos. En su interior se simulan las condiciones que reinaban en el Universo justo después del Big Bang, justo en los instantes en los que debió de existir la misma cantidad de materia que de antimateria.

 

Durante el experimento se efectuaron más de mil millones de colisiones entre partículas. Colisiones durante las que se generaron cerca de medio billón de nuevas partículas, surgidas de la energía liberada en los impactos. Pero en 18 de esas colisiones los investigadores lograron detectar la firma única de núcleos de antihelio 4.

 

Un núcleo de Helio consta de dos protones y dos neutrones

 

Un núcleo de Helio ordinario consta de dos protones y dos neutrones, cada uno de los cuales está a su vez formado por quarks. Como si de una imagen en el espejo se tratara, el núcleo de antihelio consta de dos antiprotones y dos antineutrones. Cuanto mayor y más pesada sea una partícula, más energía hay que invertir en el acelerador para que esa partícula se cree, como ha sido el caso, como consecuencia de una colisión.

 

«Es probable que el antihelio sea la partícula más pesada que se pueda ver en un acelerador durante bastante tiempo», asegura Xiangming Sun, de la Universidad de Berkeley y uno de los miembros del equipo de investigación que ha realizado el experimento. «Después del antihelio - afirma el científico- el siguiente núcleo estable de antimateria sería el antilitio, cuya producción en un acelerador es dos millones de veces menos probable que la del antihelio».

 

Galaxias hechas de antimateria

 

Para buscar partículas aún más pesadas, la Ciencia cuenta con el AMS (Espectrómetro Magnético Alfa), un instrumento que este mismo jueves será llevado a la Estación Espacial Internacional en el último viaje del transbordador Endeavour. Con el AMS, los científicos esperanaveriguar si «ahí fuera» existen estrellas, o incluso galaxias enteras, hechas exclusivamente de antimateria.

 

El nuevo hallazgo en Brookhaven servirá, también, para que el AMS afine sus instrumentos e intente localizar nubes de antihelio 4 en la inmensidad del espacio. Si lo consigue, demostraría que es posible la existencia de una gran cantidad de antimateria en nuestro propio Universo. Una antimateria que formaría sus propias estructuras independientes de las que están hechas de materia ordinaria.

 

Publicado en ABC.es

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El agujero negro más denso de la galaxia

“Es el agujero negro más grande en el universo próximo y podría tragarse nuestro sistema solar completo”. Esta es la tarjeta de presentación, cortesía del astrónomo de la Universidad de Texas Karl Gebhardt, del fenómeno cósmico que se encuentra en la próxima galaxia M87 y cuya densidad equivale a la de más de seis billones de soles. Una medida más allá de lo que podemos llegar a imaginar.

 

M87 es la principal galaxia de la Vía Láctea y su “proximidad” (apenas unos 50 millones de años luz, un paseo para la Enterprise) la hace idonea para que los científicos puedan estudiar todo lo relacionado con los agujeros negros, como el localizado por Gebhardt y sus colegas. Para medir su masa, se sirvieron del telescopio Gemini North situado en la cima del Mauna Kea en Hawai y varios supercomputadores.

 

Aunque parte de la masa del agujero negro proviene de los gases y estrellas que ha devorado a lo largo de su existencia, lo más probable es que este monstruo se haya formado por la unión de dos más pequeños. Los grandes agujeros negros tienen además un lugar llamado “horizonte final”, un momento en el que su gravedad es tan grande que la luz no puede escapar de él. El del presente en la galaxia M87 tiene un tamaño de veinte billones de quilómetros, tres veces la órbita de Plutón.

 

“No sabemos si los agujeros negros son agujeros negros. Para determinarlo necesitas algo que pruebe que se está dando un “horizonte final”, algo que todavía no existe”, declaró Gebhardt, que a pesar de ello cuenta con que el agujero negro deje una estela de polvo cósmico, una sombra que pueda ser fotografiada por la futura red mundial de telescopios.

 

Link: Astronomers Weigh Heaviest Black Hole Yet (Wired)

Publicado en Fayerwayer

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Las tormentas generan antimateria (NASA)

Los científicos de la NASA han descubierto un fenómeno sorprendente: las tormentas que tienen lugar en la atmósfera terrestre generan rayos de antimateria lo suficientemente intensos como para viajar miles de kilómetros por el espacio. Estos rayos, que tienen lugar hasta 500 veces cada día, han sido detectado con el telescopio espacial de rayos gama Fermi, y presentados en sociedad por Michael Briggs, miembro del equipo de Monitoreo de rayos gama Fermi, en la última reunión de la Sociedad Astronómica Americana.

La antimateria, esa rara sustancia a la que los escritores de ciencia ficción recurren cada vez que necesitan un arma capaz de acabar con un planeta o un motor que impulse una naves espacial más rápido que la velocidad de la luz, puede explicarse en pocas palabras como una imagen especular de la materia ordinaria. Un átomo de antihidrógeno, por ejemplo, tiene las mismas propiedades y componentes que uno de hidrógeno “normal”, pero posee una carga eléctrica opuesta. Hemos podido generar y capturar algunos, pero cuando entran en contacto con la materia se aniquilan instantáneamente. Este proceso se encargo de eliminar casi toda la antimateria existente instantes después del Big Bang. Pero a pesar de lo difícil que nos resulta -a pesar de disponer de enormes aceleradores de partículas- obtener antimateria, parece que tenemos una fuente prácticamente inagotable de ella a la vuelta de la esquina, en las tormentas.

 

Científicos de la NASA, con la inestimable ayuda del telescopio espacial de rayos gamma Fermi, detectaron en el espacio rayos de antimateria provenientes de la Tierra. Obviamente, de inmediato se preguntaron cual era la fuente de semejante tipo de radiación, y la respuesta fue sorprendente: las tormentas de la Tierra eran las responsables de lanzar al espacio haces de antimateria. Nunca se había observado un fenómeno así antes, ya que los instrumentos en órbita no eran capaces de detectarlos. Sin embargo, Fermi cambió las reglas de juego, y la NASA se encontró con estos datos sorprendentes. Los científicos creen estas partículas de antimateria se originan en destellos de rayos gamma, breve explosiones que a su vez parecen estar relacionadas con los relámpagos. En la NASA estiman que se producen unos 500 estallidos de este tipo cada día, aunque solo unos pocos han sido detectados. El hallazgo de estos chorros de antipartículas fue presentado en el marco de la reunión de la Sociedad Astronómica Americana que se celebró en Seattle, y también será publicado en la revista especializada Geophysical Research Letters.

 

Fermi encontró en el espacio rayos de antimateria provenientes de la Tierra. (J. Dwyer/FIT, NASA)

Michael Briggs, miembro del equipo del Monitor de Estallidos de Rayos Gamma de Fermi en la Universidad de Alabama, explica que “estas señales constituyen la primera evidencia directa de que las tormentas son capaces de generar haces de partículas de antimateria”. El telescopio espacial Fermi fue especialmente diseñado para observar los rayos gamma, y dado que cuando la antimateria se encuentra con una partícula de materia normal se aniquilan emitiendo este tipo de radiación, pudo detectarlos sobre las tormentas. El detector instalado en el Fermi ha detectado rayos de  hasta 511 mil electronvoltios, un nivel de energía que indica claramente que un electrón se ha encontrado con su  “versión en espejo”, el positrón, y han dado las hurras. “Todas las pruebas indican que las partículas de antimateria tienen origen en los rayos gama terrestres (TGF, por Terrestrial gamma-ray flash)”, dicen en la NASA. "Los resultados obtenidos mediante los instrumentos de Fermi nos permiten comprender mejor el funcionamiento de los TGF. Tendremos que seguir investigando para saber hace tan especiales a estas tormentas y conocer el rol que juegan los rayos gama en el proceso", afirma Steven Cummer, de la Universidad Duke.

 

Las tormentas pueden lanzar al espacio haces de antimateria.(NASA)

"Hemos aprendido que pueden encontrarse misterios interesantes muy  cerca de casa", dice Ilana Harrus, integrante del programa Fermi de la NASA. La sonda Fermi fue lanzada en 2008 y desde entonces busca rayos gamma. En menos de tres años ha demostrado ser una herramienta vital para conocer el Universo y, por lo visto, también nuestro propio planeta.

 

Enlaces

Visto en  National Geographic

Publicado en Neoteo

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Los avances científicos que vienen

La prestigiosa revista «Nature» lanza sus predicciones para este año. La publicación casi siempre acierta. Desde genomas aptos para casi todos los bolsillos, a la llegada de vuelos privados espaciales.

 

Una máquina cuántica que desafía la realidad, la primera forma de vida artificial de Craig Venter o el genoma del Neandertal fueron elegidos por la prestigiosa revista «Science» entre los diez mejores hallazgos científicos del año que acaba de terminar. Ahora, la revista «Nature» realiza sus predicciones sobre cuáles son los hallazgos clave que pueden emerger del mundo de la investigación en este año que comienza.

 

Células IPS o reprogramadas

El clima cálido del pasado

Un proyecto de perforación del hielo en el norte de Groenlandia podría arrojar luz sobre el penúltimo periodo cálido que vivió la Tierra, el interglacial eemiense. En julio las perforadoras alcanzaron el lecho rocoso a más de 2.500 metros de profundidad, y ahora los investigadores están analizando el gas y las partículas atrapadas en el hielo para conocer detalles de este periodo que tuvo lugar hace 130.000-115.000 años, cuando la temperatura media global del planeta era 5ºC superior a la actual.

 

Genes y enfermedades

Los estudios del genoma completo, donde se compara el ADN de personas con una enfermedad con el de otras sin esa patología, han revelado vínculos entre enfermedades y algunas regiones del genoma, pero no han logrado avanzar mucho sobre la bioquímica que hay detrás de esas asociaciones, algo que se espera pueda ocurrir en 2011.

 

Células como tubo de ensayo

Los investigadores ya saben cómo convertir una célula de la piel en una célula nerviosa o en cualquier otro tipo celular. Esa tecnología, aún verde para aplicarse en tratamientos a pacientes, será este año muy útil en proyectos de investigación. Las células humanas reprogramadas serán las mejores ratas de laboratorio para probar nuevos medicamentos e investigar, sobre todo enfermedades psiquiátricas que no tienen buenos modelos animales con los que ensayar.

 

Genoma para todos

Este año podría ser el momento del genoma «low cost», cuando por unos 1.000 dólares cualquiera pueda obtener su mapa genético. Con la nueva generación de máquinas de secuenciación, el número de genomas secuenciados por completo se disparará.

 

La «partícula de Dios»

 

Aunque es poco probable que el esquivo bosón de Higgs (la llamada «partícua de Dios») pueda ser verificado este año por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), hay posibilidades de que el LHC aporte evidencias sobre la supersimetría en la naturaleza, la teoría por la que toda partícula tiene un socio superpesado por descubrir. En Illinois, se quiere retrasar el cierre de su acelerador de partículas (el Tevatron) por hallar el bosón de Higgs.

 

La hora de la materia oscura

Están en marcha una serie de experimentos subterráneos, como el Xenon 100 en Italia o el de búsqueda criogénica de materia oscura en Minesota (Estados Unidos), que esperan identificar partículas de materia oscura.

 

Avance contra la hepatitis C

Se espera que en 2011 la Agencia de Medicamentos de Estados Unidos apruebe la comercialización del telaprevir, indicado contra el virus de la hepatitis C, con el que está infectado el 3% de la población mundial.

 

Un gemelo para la Tierra

Los «cazadores» de planetas anticipan que el telescopio Kepler de la NASA captará este año un planeta parecido a la Tierra orbitando una estrella similar al Sol.

 

Los últimos transbordadores

El último vuelo de la flota de transbordadores espaciales de la NASA está previsto para el mes de abril, cuando se trasladará a la Estación Espacial Internacional el Espectrómetro Alfa Magnético (AMS) para la búsqueda de antimateria y materia oscura. Sin embargo, el Congreso de Estados Unidos podría autorizar otra salida de un transbordador en noviembre. Asimismo, si la segunda prueba de lanzamiento del «Dragon», la nave desarrollada por SpaceX, una firma comercial de vuelos espaciales de California, termina con éxito, el lanzamiento de vuelos privados con tripulación o carga será una realidad.

 

Explorar el sistema solar

En marzo, la misión Messenger de la NASA está llamada a convertirse en la primera nave en orbitar Mercurio, mientras que en agosto la sonda Dawn orbitará a uno de los componentes más grandes del cinturón de asteroides Vesta. Otras misiones previstas incluyen a Juno, que orbitará los Polos de Júpiter, o el vehículo robótico Mars Science Laboratory, que desentrañará los secretos del planeta rojo.

 

El superláser coquetea con la fusión

Los responsables del Laboratorio Lawrence Livermore (California) esperan que su láser NIF (siglas en inglés del Centro Nacional de Ignición), el más potente del mundo, obtenga energía de la fusión nuclear mediante el bombardeo con rayos láser.

 

Estudiando la Tierra

El satélite GOCE de la Agencia Espacial Europea, diseñado para medir el campo gravitatorio terrestre, publicará resultados durante este año, que servirán para vigilar el aumento del nivel del mar. Mientras tanto, la NASA lanzará el satélite Aquarius para estudiar la salinidad de los océanos y el Glory se centrará en la radiación solar y los aerosoles.

 

Por ABC.es

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Realizan primer implante arterial biodegradable de España

Unas 70 mil angioplastias se realizan cada año en España, y más de tres millones en el mundo. Para realizar estas intervenciones se utilizan los llamados “stents”, que son dispositivos para abrir las arterias obstruidas, y mantenerlas abiertas hasta que sanen.

 

El principal inconveniente de los stents utilizados en la actualidad, es que al ser de material metálico se quedan en el cuerpo para siempre, aun cuando ya no hagan falta porque la arteria se ha recuperado.

 

Ahora, en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid se ha empezado un ensayo pionero en España para el uso de dispositivos vasculares biorreabsorbibles. Consisten en unas especies de mallas que sirven de soporte para mantener abierta la arteria, pero que están hechas de un polímero que se degrada poco a poco con el tiempo.

¿La principal ventaja? Cumplen su función como soporte de la pared de la arteria durante un par de meses, y luego dejan vía libre por si hay que volver a actuar en la zona, por ejemplo mediante un bypass, cosa que no puede hacerse en el caso de usar un dispositivo tradicional.

Según los responsables del estudio realizado en el Hospital Central de Madrid, a los seis o siete meses, la mayoría de la malla de plástico habrá desaparecido, aunque hay algunas trazas que quedan todavía al año.

 

Otra de las ventajas de este nuevo material es, además de que permite realizar otros procedimientos en la misma arteria (porque ya no queda rodeada de por vida de una malla metálica), que se reduce aproximandamente a la mitad el tiempo durante el cual el paciente tiene que tomar anticoagulantes lo que evita el riesgo de hemorragias. Se estima que en 2012 ya se estén utilizando estos dispositivos reabsorbibles en todos los hospitales españoles.

 

 

Links:

- Dos pacientes españoles se benefician del primer ’stent’ reabsorbible (El Mundo)
- Instalado el primer implante arterial biodegradable de España (El País)

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Japoneses crean genéticamente a un ratón que canta

 

En Japón nació un ratón que canta como un pájaro en vez de hacer el ruido que hacen los ratones. Bueno, y ¿qué importancia podría tener un ratón que canta? Pues se cree que podría estar desarrollando un lenguaje.

Los investigadores de la Universidad de Osaka no estaban tratando de crear un ratón cantante, sino que ocurrió por accidente. Estudiando cómo funciona la evolución, los científicos empezaron a criar un tipo de ratón que tiende a hacer malas copias de su ADN al reproducirse, por lo que las mutaciones son más probables en esta raza.

Así, obtuvieron algunos ratones con brazos cortos, otros con colas regordetas, y uno que consiguió la habilidad de cantar como un pájaro.

Lo emocionante de eso no es sólo que este ratón suena diferente, sino que también actúa diferente. Los ratones normales sólo chillan cuando están asustados, sin embargo, este ratón canta todo el tiempo, igual que un pájaro. Y cuando los pájaros cantan, están usando una especie de lenguaje, que los demás pájaros pueden aprender y entender. Así que la pregunta que complica ahora a los investigadores es: ¿está este ratón desarrollando un rudimentario lenguaje roedor?

Si es así, este animalito podría dar pistas sobre cómo evolucionó el lenguaje entre los mamíferos, y más aún, la posibilidad de crear ratones evolucionados.

“Sé que es algo lejano y que la gente dirá que es ‘demasiado absurdo’… pero hago esto con la esperanza de crear un Mickey Mouse algún día”, dijo el investigador Arikuni Uchimura.

 

 

Link: Bioengineered mouse sings like a bird, may be developing language (DVICE)

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Hallan extraña forma de vida en la Tierra

Científicos en Estados Unidos descubrieron un microorganismo que se desarrolla y mantiene vivo a base de arsénico, una sustancia altamente tóxica.

La bacteria logró vivir y desarrollarse enteramente a base de arsénico.

El hallazgo, una bacteria descubierta en un lago en California, podría cambiar la concepción de cómo y dónde puede haber vida, afirman los científicos en la revista Science.

Hasta ahora se ha sabido que todas las formas de vida en la Tierra dependen de seis elementos esenciales para crecer y sobrevivir: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre.

Y los científicos también han sabido que cualquier cambio en estos elementos conduce a una alteración en los complejos compuestos químicos necesarios para la vida, como las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

Ahora, sin embargo, todo esto podría cambiar con el descubrimiento llevado a cabo por la doctora Felisa Wolfe-Simon, geomicrobióloga de la Agencia de Inspección Geológica de Estados Unidos (USGS), en California.

 

Forma rara de vida

 

La científica y su equipo descubrieron una bacteria capaz de intercambiar completamente arsénico por fósforo e incluso incorporar ese arsénico en su ADN.

El microorganismo, miembro de la familia de proteobacterias Halomonadaceae, fue descubierto en el Lago Mono, California, un lago de aguas saladas y altamente tóxicas.

La doctora Wolfe-Simon creía que los antiguos sistemas de vida pudieron haberse compuesto de arsénico en lugar de fósforo.

Los científicos tomaron muestras del Lago Mono en California.

El fósforo, en forma de fosfato, forma parte esencial de las moléculas de ADN y ARN, que son clave para almacenar y transportar energía en las células.

El arsénico, por otra parte, aunque tiene propiedades químicas similares y se comporta igual al fósforo, es altamente tóxico para la mayoría de las formas de vida porque altera los procesos metabólicos.

De hecho, explica la investigadora, su toxicidad surge cuando las células intentan utilizar arsénico en lugar de fósforo.

Para probar su teoría de que algunos microorganismos pueden adaptarse y usar arsénico en lugar de fósforo, la científica recogió muestras del lago californiano y cultivó microbios procedentes de esas muestras en el laboratorio con concentraciones cada vez más altas de arsénico.

En el proceso, en lugar de añadir algún compuesto que normalmente se agregaría para mantener vivos a los microbios sino cada vez fue reduciendo más la concentración de fósforo original de los organismos para lograr que éstos comenzaran a producir ADN con arsénico para poder sobrevivir.

Tal como explica la investigadora, inicialmente no esperaban encontrar sobrevivientes en el experimento. Pero su sorpresa fue enorme cuando descubrió bacteria viva y moviéndose aceleradamente.

Y como habían utilizado marcadores para seguir el rastro del arsénico en las bacterias pudieron comprobar que cada una lo había incorporado en sus componentes celulares, incluso hasta su ADN.

El lago en California es un depósito desértico de aguas saladas y tóxicas.

"Cada vez que analizaba a una bacteria contenía la respiración" expresó Wolfe-Simon.

Aunque el hallazgo ha sido recibido con mucho interés, otros investigadores afirman que es necesario llevar a cabo más estudios para confirmar si realmente el arsénico logró incorporarse en los componentes químicos de la bacteria.

"Éste es un descubrimiento impresionante y muy emocionante" dice en la revista Science el doctor Barry Rosen, bioquímico de la Universidad Internacional de la Florida, en Miami.

Pero agrega que aunque es "creíble", todavía queda la duda de si el arsénico quedó simplemente concentrado en las múltiples vacuolas celulares de la bacteria y no se incorporó en su bioquímica.

La doctora Wolfe-Simon y su equipo planean ahora recoger muestras de microorganismos de sitios con alto contenido de arsénico pero bajas concentraciones de fósforo con el fin de encontrar microbios que dependan únicamente del tóxico.

De esta forma intentarán entender mejor los mecanismos con los cuales el arsénico puede introducirse en las estructuras moleculares y cómo es que el ADN puede funcionar con este elemento incorporado.

El hallazgo, sin embargo, podría cambiar la forma como hasta ahora hemos concebido a la vida y la posibilidad de que ésta pueda existir más allá de la Tierra, en lugares que carecen de los elementos esenciales para la vida.

 

Por Neoteo

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Detectan oxígeno en la luna Rea

Sobre un total de 62 lunas girando alrededor de Saturno, Rea es la segunda más grande, sólo superada por Titán. Sin embargo, Rea ha capturado un gran nivel de atención después de que la sonda espacial Cassini, tras realizar una pasada a menos de cien kilómetros de su superficie, detectara una atmósfera muy tenue con oxígeno y dióxido de carbono. Aunque el oxígeno ya había sido detectado en otros planetas y satélites por diferentes medios, el oxígeno de Rea fue detectado de forma directa por los instrumentos instalados en la sonda.

El oxígeno es más o menos un extraño en el Sistema Solar. En la Tierra existe suficiente para sostener la vida de la gran mayoría de los organismos presentes, pero en lo que se refiere a otros planetas y lunas, sólo aparece en la forma de rastros tenues. Dos de las lunas de Júpiter, Ganímedes y Europa, presentaron dichos rastros, detectados gracias a la utilización de instrumentos de alta complejidad. Pero esta vez no se trata de una luna joviana, sino de una perteneciente a Saturno, Rea. Es la segunda más grande orbitando ese planeta después de Titán (única luna con atmósfera "densa"), y está más que confirmado que se trata de una luna helada, aunque su densidad indicaría la existencia de un núcleo rocoso. La sonda espacial Cassini (originalmente Cassini-Huygens, hasta que Huygens alunizó en Titán), lanzada en octubre de 1997, realizó una pasada sobre la superficie de Rea, a unos 97 kilómetros de altura, y sus instrumentos detectaron una muy tenue atmósfera con oxígeno y dióxido de carbono.

 

Una de las mejores imágenes que NASA ha logrado de Rea. La presencia de oxígeno la convierte en otra "niña mimada" entre las lunas del Sistema Solar.

De acuerdo a esos mismos instrumentos, la atmósfera estaría sustentada por la descomposición química de la superficie helada al ser irradiada por el plasma magnetosférico de Saturno. Esto también habilita la posibilidad de que exista más oxígeno de origen radiolítico atrapado en el hielo de la luna. Hasta ahora, todas las pruebas indicaban que Rea era demasiado frío y desprovisto de agua líquida como para entregar un entorno adecuado para la vida, pero también cabe mencionar que Rea, al igual que Titán, es la única con la suficiente masa como para contener una atmósfera con su gravedad. ¿Por qué no se había detectado antes, como sucedió con Europa o Ganímedes? La respuesta es que la atmósfera es demasiado "delgada" para los instrumentos remotos: Unas cien veces más que en Europa y Ganímedes.

 

Rea, con Saturno de fondo. Los científicos tendrán otra oportunidad para estudiar su atmósfera en enero próximo, con una pasada de baja altitud

Ahora, lo verdaderamente extraño del descubrimiento no es el oxígeno en sí, sino el dióxido de carbono. La primera posibilidad es que Rea posea moléculas ricas de carbono, ya sea en su superficie o cerca de ella, afectadas por Saturno de la misma forma que el hielo. Otra teoría involucra a micro-meteoritos, cargados de carbono. Por último, se habla de que el gas podría salir completamente formado desde el interior de Rea, como residuo conservado desde el mismo nacimiento de la luna. Sea como sea, todo indica que los científicos tendrán una chance para averiguarlo muy pronto. En enero próximo, Cassini realizará una pasada por el polo sur de la luna, a apenas 75 kilómetros de su superficie.

 

Enlaces

Fuente:  Science

Por Neoteo

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Detectan el objeto más luminoso del Universo local

Otra de las grandes estrellas del espacio, el telescopio Spitzer, ha regalado una nueva sorpresa a la comunidad científica. Ofrece una imagen impresionante de la brutal colisión entre dos galaxias, que emiten tal cantidad de luz infrarroja que se ha convertido en el fenómeno estelar más brillante del Universo local. Este nuevo hallazgo consolida el conocimiento astronómico sobre el comportamiento de las galaxias y amplía lo que sabemos sobre ellas.

Esto es un no parar. Llevamos un año en que no dejan de aparecer acontecimientos estelares de gran interés y magnitud. Ahora le toca lucirse al telescopio Spitzer de la NASA, que ha encontrado un estallido de luz infrarroja tan grande que ha sorprendido a los astrónomos. Se trata del resultado de la colisión de dos titanes galácticos que debido a las altísimas cantidades de energía que desprende, su luz ha resultado diez veces más luminoso que el anterior estallido estelar más brillante conocido, la denominada Galaxia Antena. Los responsables del hallazgo, Hanae Inami y Lee Armus, del JPL (Jet Propulsion Laboratory) afirman que nos encontramos ante un evento de enorme interés porque demuestra que las fusiones de galaxias pueden desencadenarse alejadas de los centros galácticos respectivos, donde se acumula el polvo y gas que da lugar a la formación de estrellas.

Violento choque de galaxias que provoca un inmenso estallido de luz infrarroja

Inami, Estudiante graduado en la Universidad de Postgrado para Estudios Avanzados en Japón y el Centro de Ciencia Spitzer en el Instituto de Tecnología de California lo deja claro: "Este descubrimiento demuestra que la fusión de galaxias puede generar destellos de gran alcance fuera de los centros de las galaxias padre”. Como primer autor del artículo publicado en The Astronomical Journal, Inami remata su comentario asegurando que “ La emisión de luz infrarroja de la erupción domina su galaxia anfitriona y rivaliza con el de las galaxias más luminosas que vemos que están relativamente cerca de nuestra casa, la Vía Láctea". Armus, segundo autor del artículo y un astrónomo de la investigación de alto nivel también en el Centro de Ciencia Spitzer, coincide con su compañero y afirma que "no importa cómo se mire, este estallido estelar es uno de los objetos más luminosos del Universo local".

 

Gracias al Spitzer, podemos conocer eventos tan espectaculares como este

El Spitzer detectó esta gran explosión sideral a unos 500 millones de años luz, en la constelación de Delphinus, donde se encuentra el grupo de galaxias que se está fusionando conocido como II Zw 096. Las tremendas fuerzas gravitacionales ya han desvirtuado la forma típica de espiral que poseen estas galaxias. Al menos a una de ellas, pero se estima que en pocos millones de años habrá acabado con la forma de molinete de la otra. El tamaño de este gigantesca explosión se cifra en unos 700 años luz, una porción ridícula dentro de los 50.000 o 60.000 años luz que mide el grupo de galaxias de referencia. Sin embargo, su potencia es tan grande, que el 80 % de toda la luz infrarroja emitida por este cúmulo estelar lo ocupa el mega-estallido.

 

Enlaces

Fuente:  Europapress

Por Kir Ortiz en Neoteo

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Creación de órganos a partir de cero

Unos "bloques de construcción" con geles transforman las células en diferentes tipos de tejido.

Bloque celular: Un grupo de células madre está encajado en dos materiales diferentes: gelatina a la izquierda, y glicol de polietileno a la derecha. El primer material estimula a las células para que se conviertan en vasos sanguíneos.
Fuente: Hao Qi

 

 

El cultivo de tejidos vivos y órganos en el laboratorio sería un buen truco para salvar vidas. Sin embargo, reproducir la complejidad de un órgano mediante el cultivo de diferentes tipos de células con la disposición correcta—haciendo que los músculos estén unidos por tejido conectivo y traspasados por vasos sanguíneos, por ejemplo—es imposible en la actualidad. Los investigadores del MIT han dado un paso hacia este objetivo mediante la presentación de una forma de crear "bloques de construcción" con distintos tipos de tejidos que se después pueden unirse entre sí.

 

Las células madre embrionarias pueden transformarse en prácticamente cualquier tipo de célula en el cuerpo. No obstante, el control de este proceso, conocido como diferenciación, es difícil. Si se deja que las células madre embrionarias crezcan en una placa de cultivo de tejidos, se diferenciarán más o menos al azar, creando una mezcla de diferentes tipos de células.

 

El grupo del MIT, dirigido por Ali Khademhosseini, profesor asistente en la división Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología, así como receptor de un premio TR35 en 2007, colocó células madre embrionarias en "bloques de construcción" con un gel que animaba a las células a convertirse en ciertos tipos determinados de células. Estos bloques de construcción se pueden unir, utilizando técnicas desarrolladas anteriormente por Khademhosseini, para hacer estructuras más complejas. El gel se degrada y desaparece a medida que el tejido crece. En última instancia, el grupo espera crear tejido cardíaco apilando bloques que contengan células que se hayan convertido en músculos junto a bloques que contengan vasos sanguíneos, y así sucesivamente.

 

Los investigadores exponen grupos de células madre conocidas como cuerpos embrioides a un entorno físico que imita algunos de los momentos que las células experimentan durante el desarrollo embrionario. "En un intento por recrear esa polaridad, hemos aplicado tecnologías de microfabricación a la ingeniería de células madre", afirma Khademhosseini.

 

En primer lugar, el equipo coloca cuerpos embrioides en pozos a microescala, lo que provoca que las células se agrupen para formar esferas. A continuación vierten una solución de hidrogel sensible a la luz en la parte superior de las células. Cuando esta solución se expone a la luz, se endurece, dejando tras de sí una esfera de células, medio desnudas, medio encerradas en un cubo de gel. El proceso se repite para encajar la otra mitad en un segundo tipo de gel. El resultado es un bloque de hidrogel, mitad gelatina y mitad glicol de polietileno, con una esfera de células madre embrionarias en su interior.

 

El grupo de Khademhosseini descubrió que dentro de un cuerpo embrioide individual, las células en el lado más gelatinoso tomaban un camino diferente en comparación con las células del lado del glicol de polietileno. Para las células es más fácil entrar en la gelatina, y esto afecta al modo en que crecen, haciendo que se conviertan en vasos sanguíneos. "Remodelan completamente la parte de la gelatina, cavando a través del gel, alargándose y formando vasos sanguíneos como brotes", asegura Khademhosseini. Estas células también expresan marcadores químicos típicos de las células precursoras de vasos sanguíneos, llamadas células endoteliales. Las células en el otro lado se diferencian de una manera más caótica. Los investigadores también observaron lo que pasó al cambiar los moldes para crear bloques de gel que contuviesen más o menos gelatina.

 

Khademhosseini espera poner a prueba aún más los efectos de los diferentes hidrogeles. También planea integrar distintos productos químicos estimulantes del desarrollo dentro de los geles. El uso de señales químicas para influenciar la diferenciación de células madre es un enfoque común, aunque el control sobre qué partes de un grupo de células son expuestas a ciertas señales químicas ha sido difícil hasta ahora. Otros grupos han utilizado dispositivos de microfluidos para llevar los distintos productos químicos a las células. Khademhosseini cree que el uso del hidrogel facilitará las cosas.

 

"Esta es una nueva forma creativa para guiar el comportamiento de células madre utilizando hidrogeles como patrón", explica Sarah Heilshorn, profesora asistente de ciencias de los materiales e ingeniería en la Universidad de Stanford. Afirma que el aspecto más innovador del trabajo es la capacidad de crear rápidamente un gran número de construcciones celulares. "Este enfoque podría aplicarse a una amplia gama de biomateriales y otros tipos de células".

 

El objetivo final de Khademhosseini es construir un tejido cardíaco completo. "Nos gustaría plantar células para que sirvan de patrón de la ramificación vascular a través del tejido cardíaco", asegura. Las estructuras de gel multimaterial, señala, "pueden ser los módulos de nuestras estructuras celulares de auto-ensamblaje", afirma.

 

Por Technologyreview

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Desde Chile descubren el primer exoplaneta de orígen extragaláctico

 

Un equipo europeo de astrónomos descubrieron un exoplaneta, el que se encuentra orbitando una estrella que entró en nuestra Vía Láctea proveniente de otra galaxia.

 

La estrella conocida como HIP 13044 se encuentra ubicada a unos 2.000 años-luz de la Tierra, en la constelación meridional de Fornax. El planeta (llamado HIP 13044 b) fue detectado gracias a los pequeños tambaleos de la estrella y que son causados por el tirón gravitacional de un compañero que también se encuentra orbitando alrededor de esta.

 

Las observaciones que permitieron realizar el descubrimiento fueron hechas con el espectrógrafo de alta resolución FEROS del telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, el que forma parte de las instalaciones que posee la ESO en el Observatorio La Silla (Chile).

 

El exoplaneta posee una masa de al menos 1,25 veces la de Júpiter y se encuentra localizado al interior de una galaxia que forma parte de la llamada corriente Helmi: estrellas que inicialmente pertenecieron a una galaxia enana, la que fue devorada por la Vía Láctea hace unos nueve mil millones de años.

 

Link: Planet from another galaxy discovered (ESO)

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Una mirada cinematográfica a cómo funciona una célula

 

Cuando se estudiaba en el colegio enseñaban sobre las células con unas láminas de cartón. Ojalá hubiese habido animaciones como ésta, mucho más entretenidas visualmente.

 

El video, que fue producido por Xvivo, no sólo sirve para maravillarse con las imágenes, sino que los científicos también están usando animaciones de este tipo para investigar y tener una mejor idea de lo que ocurre con las células.

 

“Todo lo que teníamos hasta ahora – microscopios, rayos X, cristalografía – eran todas estáticas. Para mí, las animaciones son una forma de pegar toda esta información de una forma lógica”, explicó Tomas Kirchhausen, profesor de biología celular en la Escuela de Medicina de Harvard.

 

“Haciendo animaciones puedo ver lo que tiene sentido y lo que no tiene. Nos fuerzan a confrontar si es que lo que estamos haciendo es realista o no”, explica. Por ejemplo, Kirchhausen estudia el proceso mediante el cual una célula se “come” una proteína u otras moléculas. La animación le ayuda a “ver” cómo una proteína funciona dentro de una célula.

 

Las animaciones suelen hacerse con software como Maya y datos del Banco de Datos de Proteínas, que tiene modelos de átomos presentes en 63.000 proteínas. La disciplina ya tiene a varios adeptos que son científicos y animadores.

 

“Los científicos siempre han usado imágenes para explicar sus ideas, pero ahora estamos descubriendo el mundo molecular y somos capaces de expresar y mostrar cómo es ahí abajo. Nuestro entendimiento está recién explotando”, señala el biólogo celular y animador Drew Berry, que trabaja en el Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research en Melbourne, Australia.

 

Link: Molecular Animation – Where Cinema and Biology Meet (NYT)

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CERN atrapó por primera vez una molécula de antimateria

Cuando uno escucha la palabra “antimateria” y no conoce mucho de física, piensa que se trata de algo de la ciencia ficción. ¿Qué es, el gemelo malvado de la materia?

 

Pues eso es lo que están investigando en el CERN, donde se logró por primera vez crear y capturar una molécula de antimateria de hidrógeno.

 

Según la teoría, tras el big bang se creó una cantidad igual de materia que de antimateria en el universo. Sin embargo, la antimateria está casi ausente en nuestro mundo y es básicamente un misterio.

Moléculas de antihidrógeno habían sido creadas antes en laboratorios (en 2002 en el mismo CERN), pero esos átomos existieron tan sólo por un par de microsegundos, ya que cuando una antimolécula se junta con una molécula normal, ambas se aniquilan en un estallido de rayos gamma.

 

La capacidad de atrapar una antimolécula podría permitir una serie de experimentos respecto a la antimateria, que podrían explicar por qué no vemos la antimateria más seguido en el mundo que habitamos.

 

Esa investigación, por su parte, podría revolucionar la física moderna. Si se descubre que la antimateria es diferente a lo que la teoría dicta, podría llegar a desafiar al modelo estándar.

Para crear un antihidrógeno y evitar que se aniquilara inmediatamente, los científicos enfriaron antiprotones y los comprimieron en una pequeña nube. Luego juntaron estos antiprotones fríos con una nube similar de positrones, causando que ambos tipos de partículas se unieran creando un antihidrógeno.

 

Todo esto sucedió dentro de un contenedor magnético que mantiene aislados a los átomos de antihidrógeno. Esta trampa magnética usa unos súper magnetos que evitan que los átomos se dispersen hacia los bordes del contenedor, que están hechos de materia normal y aniquilarían la antimateria si llegasen a tocarse.

 

El CERN ha logrado que los antihidrógenos existan por poco más de un décimo de segundo, y aunque suena a muy poco tiempo, es mucho más de lo que se podía hacer hasta ahora. Si los investigadores logran estabilizar los átomos de antimateria lo suficiente como para experimentar con ellos, los descubrimientos podrían ser tremendos.

 

Links:
- CERN reserarchers trap antimatter hydrogen molecules for the first time (PopSci)
- Antihydrogen trapped for first time (EurekAlert)
- Antimatter held for questioning (Nature)

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Científicos logran replicar la formación de hueso en un laboratorio

 

Un grupo de científicos de la Eindhoven University of Technology lograron replicar exitosamente el proceso de formación de los huesos en un laboratorio. Todo el proceso fue capturado gracias al “cryoTitan electron microscope” que les permitió seguir la creación del hueso en todas la etapas, con gran nivel de detalles.

 

El proceso se hizo recreando las condiciones naturales para la formación de huesos: se depositaron nanocristales de fosfato de calcio en fibras de colágeno. El trabajo realizado validó el rol de las fibras de colágeno, ya que antes se pensaba que sólo actuaban como estructura base, cuando en realidad controla la formación mineral y, por lo tanto, la formación del hueso.

 

Como el proceso fue tan bien documentado por el microscopio, se está tomando como base para desarrollar nuevos proyectos. Un grupo italiano ya está desarrollando nuevos implantes óseos, mientras que el grupo de Eindhoven están pensando en crear nuevos biomarcadores para almacenar información. Después del salto, un video explicando al formación del hueso.

 

 

Link: Bone formation achieved in laboratory (GizMag)

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