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Avances en Nanotecnologia (Medicina)

La nanotecnología y la prevención del SIDA

La India y Australia se han unido en una investigación colaborativa sobre el uso de la nanotecnología en las energías renovables y la planificación familiar.Según el Dr. S Bandyopadhyay, profesor asociado y especialista en nanotecnología de la Facultad de Ciencias de los Materiales y Tecnología de la Universidad de New South Wales (UNSW), Australia, la investigación colaborativa ha comenzado dentro del programa Australia IndiaScience Research Funding (AISRF), en el que ambos gobiernos invertirán 50 millones de dólares australianos en cinco años (un millón anual de dólares australianos).La investigación colaborativa entre los dos países ha comenzado por aumentar la estabilidad térmica y la conductividad de los nanotubos de carbono (CNT) utilizando diferentes polímeros.Las nanopartículas también tienen un gran potencial en los métodos de planificación familiar, incluyendo la prevención de enfermedades de transmisión sexual como el VIH / SIDA.

Nanopartículas que atacan las células cancerosas

Científicos de BIND han demostrado que sus nanopartículas --que no sólo llevan fármacos incorporados, sino que además están revestidas con proteínas específicas para el cáncer-- pueden detener mejor el crecimiento de tumores de próstata, de mama y de pulmón en roedores. BIND ha fabricado unas partículas que pueden permanecer en el torrente sanguíneo durante más de un día, aumentando la probabilidad de que el fármaco llegue al tejido al que está destinado. También está perfeccionando un método para hacer grandes volúmenes de su sistema de administración basado en nanopartículas a modo de preparación para los ensayos clínicos que hará de su tecnología en pacientes con cáncer el año próximo.El enfoque de la compañía se basa en polímeros autoensamblables desarrollados en el laboratorio de Robert Langer, profesor de ingeniería química del MIT y pionero en la investigación de biomateriales. Langer fundó BIND en el 2006 con Omid Farokhzad, científico y médico de la Facultad de Medicina de Harvard y antiguo investigador postdoctoral en el laboratorio de Langer."La idea de utilizar nanopartículas es reducir la dosis mientras se mantiene la eficacia y se reducen los efectos secundarios", señala Piotr Grodzinski, director de los Programas de Nanotecnología para el cáncer del Instituto Nacional del Cáncer, en Bethesda, Maryland (EEUU).
Nanocuerpos que modifican la función y la forma de las proteínas
Las funciones de las proteínas están determinadas por su estructura y forma. El reconocimiento de un antígeno de una proteína por parte de los anticuerpos del sistema inmunológico puede distorsionar su forma y perturbar así su función. Un equipo de investigación dirigido por el profesor Heinrich Leonhardt, del LMU-Biocenter, el profesor Karl-Peter Hopfner, del LMU Genecenter y el biólogo de la LMU, el Dr. Ulrich Rothbauer, pudo demostrar que unos anticuerpos extraordinariamente pequeños, llamados nanocuerpos, pueden modular las propiedades de la proteína verde fluorescente (GFP) con exquisita precisión.La GFP puede estar vinculada a otras proteínas y se utiliza para rastrear los cambios dinámicos en células vivas. La capacidad para modificar los parámetros de fluorescencia de la GFP amplía su utilidad como marcador intracelular. Más importante aún, el estudio proporciona la base estructural de cómo los nanocuerpos pueden manipular específicamente las proteínas de forma sutil, abriendo nuevas posibilidades de experimentación.Los anticuerpos son proteínas especializadas que marcan las sustancias extrañas como objetivos para un ataque inmunológico. Esto los convierte en una herramienta ideal para la investigación y la terapia, ya que se pueden enlazar específicamente a casi cualquier estructura química. No obstante, los anticuerpos convencionales son muy grandes y tienden a agruparse en las células vivas. En cambio, los camellos y sus parientes sudamericanos (alpacas, guanacos, llamas y vicuñas) producen también unos anticuerpos considerablemente más pequeños. Los dominios de reconocimiento de estas estructuras constituyen la base de los llamados nanocuerpos que conservan su actividad de unión dentro de las células.Para obtener nanocuerpos específicos para la GFP, el equipo de la LMU y sus colegas de la TU Darmstadt, la Universidad Libre de Bruselas y la empresa ChromoTek de la LMU, inmunizaron primero a las alpacas con la GFP; luego, transfirieron la información genética correspondiente a los anticuerpos --incluidos los específicos para la GFP-- a las bacterias. Como explica el Dr. Ulrich Rothbauer, de ChromoTek: "Estos fragmentos de anticuerpos fueron sintetizados por las bacterias y se podría comprobar su capacidad para enlazarse a la GFP. Siete de estos nanocuerpos se identificaron a partir de una amplia biblioteca de nanocuerpos”.La GFP tiene forma de barril abierto por ambos extremos y la estructura fotoabsorbente necesaria para la fluorescencia --el cromóforo-- se forma espontáneamente en el interior del barril. La absorción de la luz conduce a la fluorescencia de color verde, dependiendo la respuesta de la conformación exacta de la proteína. Dos de los nanocuerpos tuvieron unos efectos acusados sobre la señal emitida por la GFP aislada. “La unión de uno potenció la fluorescencia hasta cinco veces, el otro la redujo hasta cuatro veces, permitiéndonos básicamente activar o desactivar la señal”, señala Rothbauer. Cómo se logra esto lo revelaron los estudios estructurales en el Genecenter: "Nuestros estudios estructurales de los complejos enlazados mostraron que un nanocuerpo empujó una región concreta de la proteína más cerca del cromóforo, mientras que el otro la alejó", explica Axel Kirchhofer, primer autor del estudio.Para determinar si el nanocuerpo potenciador podría actuar como sensor para las proteínas enlazadas a la GFP en las células, los investigadores crearon células que sintetizaron un receptor de la hormona etiquetado con GFP en el citoplasma y expresaron el potenciador en la cara interna de la membrana nuclear. La adición de la hormona hace que el receptor se mueva hacia el interior del núcleo. "Pudimos seguir el proceso midiendo la fluorescencia inducida cuando la etiqueta de la GFP fue capturada por los nanocuerpos. Esta fructífera colaboración entre la célula y el biólogo estructural demuestra que los nanocuerpos reconocen, inducen y estabilizan conformaciones alternativas de proteínas y que se pueden utilizar para estudiar su significado funcional in vivo", señala Rothbauer.
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Hubble ¿Aun puedes ir mas alla?

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Hubble las galaxias mas antiguas jamas observadas

El telescopio Hubble batió un nuevo record al descubrir las galaxias más antiguas observadas hasta ahora, que datan de 13.000 millones de años, es decir, de 600 a 800 millones de años después del Big Bang, anunció el martes la NASA.

Estos nuevos objetos cósmicos descubiertos son esenciales para entender la evolución que hubo desde el nacimiento de las primeras estrellas a la formación de las primeras galaxias, que dieron lugar más tarde a la creación de la Vía Láctea y otras galaxias elípticas que pueblan el Universo actual, indican los astrofísicos que participaron de este descubrimiento.
El equipo de astrónomos combinó los datos brindados por los nuevos instrumentos de Hubble (el primer telescopio espacial) y las observaciones hechas con el telescopio orbital Spitzer para calcular las edades y la masa de estas primeras galaxias.
"Las masas de estas primeras galaxias representaban cerca del uno por ciento de la de la Vía Láctea", explica Ivo Labbé, de Carnegie Observatories, uno de los miembros del equipo de investigación.

"Para nuestra mayor sorpresa, los resultados muestran que estas galaxias existían 700 millones de años después del Big Bang (que teóricamente marcó el comienzo del Universo), lo que significa que deben haber comenzado a formar estrellas varios cientos de millones de años más temprano y aplaza aún más las fechas de las primeras formaciones estelares", agrega.
"Con la reparación y la modernización de Hubble (efectuada en mayo de 2009) y sus nuevos instrumentos entramos en un territorio cósmico desconocido que abre la vía a nuevos descubrimientos", destaca Garth Illingworth, de la Universidad de California de Santa Cruz, uno de los responsables de este trabajo.
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Moviendo motores: Rusia usara la energia atomica.

Rusia fabricará naves que viajan con energía atómica

La agencia espacial rusa, conocida con el nombre de Roscosmos, anunció que su próximo proyecto es la construcción de naves espaciales que funcionen con energía nuclear, y para ello el gobierno ruso anunció que invertirá 12 millones de euros. En el proyecto también participará el corporativo ruso para la investigación atómica Rosatom y el principal objetivo de la unión de estas dos empresas es lograr que en poco tiempo las misiones espaciales del país europeo utilicen energía atómica, lo que les permitirá tener un desempeño más eficiente. El presidente de la agencia espacial, Anatatoli Perminov, declaró que esta tecnología será imprescindible si es que se quiere lanzar naves que recorran trayectos más largos, como el que lleva al planeta rojo. Declaró, también, que el proyecto maestro estará listo en 2012 y prevé que su costo total se incremente hasta los 400 millones de euros (aproximadamente 7 mil 500 millones de pesos). Con la construcción de estas naves, la agencia espacial buscará construir naves que, de acuerdo a los especialistas, serán las únicas capaces de mantener una estación espacial en la Luna y de explorar Marte. El científico Anatoli Korotéev del Keldysh Center de Moscú, quien se encargará de la construcción de los vehículos, pronosticó que el desarrollo de éstos comenzará a partir de 2018. El investigador mencionó que una tecnología semejante ya se había utilizado en la década de los 60 durante la carrera espacial en la que se diseñaron unos satélites que funcionaban con motores atómicos de potencia reducida. El gobierno ruso encabezado por Dimitri Medvedev ha dispuesto que se obtenga el dinero necesario para que estas naves se desarrollen en el menor tiempo posible y encabezar de nueva cuenta la tecnología espacial. A partir de 2010, cuando la NASA saque de circulación los transbordadores Discovery, las naves rusas Soyuz serán las únicas que podrán realizar los viajes a la Estación Espacial Internacional.
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Robot Spirit y sus 4 años en Marte

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El robot 'Spirit' cumple cuatro años en Marte

El geólogo-robot Spirit, que la NASA envió a Marte para funcionar allí tres meses, cumple hoy cuatro años de actividad en la superficie del planeta vecino y sigue trabajando. Fue el 4 de enero de 2004 cuando el Spirit (un vehículo todoterreno del tamaño de un carrito de golf), llegó al suelo marciano, en concreto al cráter Gusev, tras un viaje de medio millón de kilómetros desde la Tierra que duró siete meses. Unos días después, el 25 de enero, llegó al otro lado del planeta rojo su gemelo Opportunity.

El Spirit ha recorrido en cuatro años 19,1 kilómetros por la desértica superficie marciana y ha tomado más de 210.000 fotografías.

Aparte del hito de ingeniería que suponen, la misión de estos dos robots, desde el punto de vista de la exploración científica, destaca por sus hallazgos geológicos, que sugieren que en el pasado debió fluir agua líquida en grandes cantidades por Marte.
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