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domingo, 30 de abril de 2017

Los riesgos de la nanotecnologia.

¿Qué sabemos de… “Los riesgos de la nanotecnología”?
El nuevo título invita al debate sobre la revolución de lo pequeño.
En las últimas décadas la nanotecnología se ha incorporado a un ritmo frenético en múltiples ámbitos, desde la alimentación, la medicina, la cosmética, hasta la energía o la industria textil. Muchas de las aplicaciones de esta disciplina basada en el comportamiento de la materia a escala nanométrica son espectaculares y han tenido una amplia difusión mediática. El prefijo ‘nano’ aporta valor al producto. Pero, como toda tecnología, la capacidad de controlar el nanomundo también tiene su ‘lado oscuro’. Su existencia y aplicación comporta peligros que es necesario conocer para minimizar sus efectos negativos.
Marta Bermejo, jefa de la Unidad de Vigilancia de la Salud y Medicina del Trabajo del CSIC, y Pedro Serena, investigador científico del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, intentan arrojar un poco de luz sobre el impacto y los posibles daños que puede comportar esta actividad en Los riesgos de la nanotecnología, el nuevo libro de la de la colección "¿Qué sabemos de…?",  editada por el CSIC y Los Libros de la Catarata.
Tras repasar su evolución, los avances que ha posibilitado y los que están por llegar, los autores hablan de sus riesgos sociales y económicos. Así, señalan conceptos como la “nanodivisión” para referirse a las desigualdades entre países con capacidad para explotar las ventajas de la nanotecnología y los que no la tienen. También dominar los procesos de lo diminuto comporta conflictos de orden ético y religioso, lo que requiere iniciativas legislativas y de gobernanza.
Posibles impactos en la salud y el medio ambiente.
Otro de los aspectos más relevantes de la obra es cómo afecta a la salud y al medio ambiente la exposición (tanto inmediata como a largo plazo) a los nanomateriales sintetizados en los laboratorios. Para desentrañar esta cuestión, los autores aportan las evidencias científicas existentes. “Nuestra intención es que al terminar este libro el lector o lectora tenga una información más clara para establecer una posición frente a la llegada de la nanotecnología, sin caer en un terror paralizante, alarmismos infundados o euforias descontroladas”, explican Bermejo y Serena.  
El libro Los riegos de la nanotecnología, integrado en la colección de divulgación "¿Qué sabemos de...?" puede adquirirse tanto en librerías como en las páginas web de la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata.
CSIC. CULTURA CIENTÍFICA. 20/4/2017.

sábado, 29 de abril de 2017

Electronica resistente al calor para la conquista de Venus.

A raíz de que recientes estudios sugieren que Venus pudo haber sido habitable, los científicos se han esforzado en estudiar instrumentos electrónicos capaces de soportar las elevadas temperaturas allí existentes. En este caso, la investigación viene de la mano del Centro de Investigación Glenn de la NASA.
Imagen: Integrated circuit before (above) and after (below) testing in Venus atmospheric conditions. Credits: NASA.

Pero hablemos de Venus.
Venus podría haber tenido un océano de agua líquida poco profundo y temperaturas en la superficie habitables hace millones de años en su historia temprana, de acuerdo con modelos realizados por ordenador del antiguo clima del planeta por científicos del Instituto de Estudios Espaciales Goddard (GISS) de la NASA en Nueva York.
Imagen: NASA
Los resultados, publicados esta semana en la revista Geophysical Research Letters, se obtuvieron con un modelo similar al tipo utilizado para predecir el futuro cambio climático en la Tierra.
"Muchas de las mismas herramientas que utilizamos para modelar el cambio climático en la Tierra se pueden adaptar para estudiar los climas en otros planetas, del pasado y del presente," dijo Michael Way, un investigador en el GISS y autor principal del artículo. "Estos resultados muestran que el antiguo Venus podría haber sido un lugar muy diferente de lo que es hoy en día."
Venus hoy es un mundo infernal. Tiene una atmósfera de dióxido de carbono 90 veces más gruesa que la de la Tierra. Casi no hay vapor de agua. Las temperaturas alcanzan 462 ºC en su superficie.
Los científicos siempre han teorizado que Venus se formó a partir de ingredientes similares a los de la Tierra, pero siguió un camino evolutivo diferente. Las mediciones realizadas por la misión de la NASA Pioneer a Venus en la década de los 80 sugirieron por primera vez que Venus originalmente pudo haber tenido un océano. Sin embargo, Venus está más cerca del Sol que la Tierra y recibe mucha más la luz del sol. Como resultado, las moléculas de vapor de agua fueron descompuestas por la radiación ultravioleta, y el hidrógeno se escapó al espacio. Sin agua que quede en la superficie, el dióxido de carbono se acumula en la atmósfera, lo que lleva a un efecto invernadero que creó las condiciones actuales.
Estudios previos han demostrado que la rapidez en que un planeta gira sobre su eje afecta si se tiene un clima habitable. Un día en Venus es de 117 días terrestres. Hasta hace poco, se suponía que era necesaria una atmósfera gruesa como la de Venus actual para que el planeta tuviese una velocidad de rotación lenta como la de hoy en día. Sin embargo, la investigación más reciente ha demostrado que una delgada atmósfera como la de la Tierra moderna podría haber producido el mismo resultado. Eso significa que un antiguo Venus con una atmósfera similar a la de la Tierra podría haber tenido la misma velocidad de rotación que tiene hoy.
Otro factor que afecta al clima de un planeta es la topografía. El equipo GISS propuso que el antiguo Venus tenía el terreno más seco en general que el de la Tierra, especialmente en los trópicos. Esto limita la cantidad de agua evaporada de los océanos y, como resultado, el efecto invernadero por vapor de agua. Este tipo de superficie parece ideal para hacer un planeta habitable; parece tener suficiente agua para albergar vida, con terreno suficiente para reducir la sensibilidad del planeta a los cambios de la luz solar.
Way y sus colegas del GISS simularon las condiciones de un hipotético Venus en sus comienzos con una atmósfera similar a la de la Tierra, un día tan largo como el día actual de Venus, y un océano poco profundo en consonancia con los primeros datos de la nave espacial Pioneer. Los investigadores añadieron información sobre la topografía de Venus a partir de mediciones de radar tomadas por la misión Magallanes de la NASA en la década de los 90, y llenaron las tierras bajas con agua dejando las tierras altas expuestas como continentes venusianos. El estudio también tuvo en cuenta un antiguo sol que era hasta un 30 por ciento más débil. Aun así, el antiguo Venus todavía recibía un 40 por ciento más de luz solar que la Tierra hoy en día.
"En la simulación del modelo de GISS, el lento giro de Venus expone su lado diurno al sol durante casi dos meses a la vez," dijo el co-autor y científico de GISS Anthony Del Genio. "Esto calienta la superficie y produce lluvia que crea una gruesa capa de nubes, que actúa como un paraguas para proteger a la superficie de la mayor parte del calentamiento solar. El resultado es temperaturas climáticas medias que son en realidad unos pocos grados más frías que hoy en día en la Tierra”.
Fuente: Centro de Investigación Glenn (NASA).

miércoles, 26 de abril de 2017

El CSIC por la sostenibilidad climatica: Gusanos comedores de plastico.

Una investigadora del CSIC descubre que el gusano de la cera come plástico. El insecto es capaz de biodegradar rápidamente polietileno, el plástico de las bolsas de la compra y los envases alimenticios.

Los científicos quieren detectar la enzima que usa el gusano para eliminar el plástico y producirla a escala industrial.


Al año se producen en el mundo 80 millones de toneladas de polietileno, material que tarda más de 100 años en degradarse.

Imagen: Trozo de bolsa de plástico de polietileno biodegradado por 10 gusanos en 30 minutos. César Hernández / CSIC.
La investigadora del Consejo Superior de Investigaciones (CSIC) Federica Bertocchini ha descubierto que los gusanos de la cera (Galleria mellonella), que habitualmente se alimentan de miel y cera de los panales de las abejas, son capaces de degradar plástico. Este gusano es capaz de biodegradar polietileno, uno de los materiales plásticos más resistentes que existen, con el que se fabrican bolsas de la compra y envases alimenticios, entre otros objetos. El descubrimiento ha sido patentado por los investigadores.
La investigadora del CSIC ha trabajado en esta investigación junto a Paolo Bombelli y Chris Howe de la Universidad de Cambridge. El trabajo será publicado en el próximo número de Current Biology.
Cada año se producen en todo el mundo cerca de 80 millones de toneladas de polietileno, un material difícil de degradar y muy resistente. Las bolsas de plástico, por ejemplo, que están fabricadas con polietileno de baja densidad, tardan cerca de 100 años en descomponerse totalmente; las más densas y resistentes pueden llegar a tardar hasta 400 años en degradarse. De media, cada persona utiliza anualmente más de 230 bolsas de plástico, lo que genera más de 100.000 toneladas de este tipo de residuos.
En la actualidad, los procesos de degradación química son muy largos y pueden prolongarse varios meses, además de que para ello se necesita utilizar líquidos corrosivos como el ácido nítrico. Es la primera vez que un equipo de investigación encuentra algo en la naturaleza capaz de degradar este material. “El plástico es un problema mundial. Hoy en día pueden encontrarse residuos por todas partes; incluidos los ríos y los océanos. El polietileno, en concreto, es muy resistente, por lo que es muy difícil que se degrade de forma natural”, detalla la investigadora del CSIC, que desarrolla su trabajo en el Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria, IBBTEC (CSIC, Universidad de Cantabria, SODERCAN), ubicado en Santander.
“Hemos realizado muchos experimentos para comprobar la eficacia de estos gusanos biodegradando el polietileno. 100 gusanos de la cera son capaces de biodegradar 92 miligramos de polietileno en 12 horas, es realmente muy rápido”, destaca Bertocchini.
Tras dejar la fase de larva, el gusano se envuelve en un capullo o crisálida, de color blanquecino. Los investigadores han descubierto además que el contacto del capullo con el polietileno es suficiente para que este plástico se biodegrade.
La composición de la cera es similar a la del polietileno. Según los investigadores del estudio, éste puede ser el motivo por el que el gusano ha desarrollado un mecanismo para poder deshacerse de este plástico. “Aún desconocemos los detalles de cómo se produce la biodegradación, pero existe la posibilidad de que lo haga una enzima. El siguiente paso es detectarla, aislarla, y producirla in vitro a escala industrial. Así podremos empezar a eliminar de forma eficaz este material tan resistente”, detalla Bertocchini.
Un descubrimiento casual
La investigadora, una apicultora aficionada, descubrió esta cualidad de los gusanos de la cera por casualidad. La investigadora del CSIC descubrió un día que los panales almacenados en su casa estaban llenos de gusanos, que habían empezado a alimentarse de los restos de miel y cera de sus abejas.
“Decidí retirar los gusanos y dejarlos en una bolsa de plástico mientras limpiaba los panales. Tras tenerlo todo listo, volví a la habitación donde estaban los gusanos y vi que estaban por todas partes, que se habían escapado de la bolsa a pesar de seguir cerrada. Así comprobé que la bolsa estaba llena de agujeros. Solo había una explicación: los gusanos habían hecho los agujeros y se habían escapado por ahí. En ese momento empezó este proyecto”, relata la científica del CSIC.
El gusano de la cera
El gusano de la cera, también conocido como gusano de la miel, es un insecto lepidóptero que puede encontrarse en cualquier lugar del mundo, y que puede llegar a medir tres centímetros de longitud en su fase larvaria. Se alimentan de la miel y la cera de las colmenas de las abejas, donde además encuentran una buena temperatura para su desarrollo.
Las larvas de este gusano tienen una expectativa de vida de entre seis y siete semanas con una temperatura óptima de crecimiento de entre 28 y 34 grados centígrados. Las larvas son capaces de producir seda y realizar el capullo en el que realizarán la última metamorfosis; su conversión en polillas.
Fuente: CSIC. 
Paolo Bombelli, Christopher J. Howe and Federica Bertocchini. Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella. Current Biology.

lunes, 24 de abril de 2017

Algas marinas: La alimentacion del futuro.

Uno de los retos a los que se enfrenta la sociedad en el siglo XXI es el de ser capaz de alimentar a una creciente población mundial, y las algas (uno de los recursos marinos más abundantes y menos explotados) son una posibilidad para paliar este problema. 

La investigadora Elena Ibáñez y el investigador Miguel Herrero, ambos del CSIC, describen en Las algas que comemos (CSIC-Los Libros de la Catarata) algunas de las características únicas que poseen estos organismos vivos para convertirse en la base de la alimentación del futuro.
Su rápido crecimiento y su facilidad para adaptarse al medio pueden permitir la producción a gran escala de algunos compuestos importantes desde el punto de vista nutricional, además de sustancias de actividad biológica que ayuden a la prevención de ciertas enfermedades. Uno de los retos a los que se enfrenta la sociedad en el siglo XXI es el de ser capaz de alimentar a una creciente población mundial, y las algas (uno de los recursos marinos más abundantes y menos explotados) son una posibilidad para paliar este problema. 

La investigadora Elena Ibáñez y el investigador Miguel Herrero, ambos del CSIC, describen en Las algas que comemos (CSIC-Los Libros de la Catarata) algunas de las características únicas que poseen estos organismos vivos para convertirse en la base de la alimentación del futuro.
Las algas pueden consumirse no sólo directamente como alimento, sino que de ellas pueden extraerse otros productos como aceites, ácidos grasos omega 3, proteínas, azúcares, vitaminas y antioxidantes. Estos organismos también tienen un gran potencial para ayudar en la lucha contra el cambio climático, ya que de ellos se puede obtener energía (como biodiesel), usarlos para el tratamiento de aguas residuales, como biofertilizantes e incluso como alimentos para los animales.
A pesar de todas sus ventajas, las algas tienen también “otra cara de la moneda”, recuerdan los autores. No sólo se han de tener en cuenta las características de cada individuo, ya que, por ejemplo, tienen un alto contenido en yodo que puede afectar a las personas con enfermedades tiroideas, sino también es importante saber que existen “algas malas”. Por ello, dedican un capítulo del libro para explicar cuáles son las toxinas que producen las algas y cómo se identifican.
El libro, integrado en la colección de divulgación ‘¿Qué sabemos de...?’ (CSIC-Catarata), puede adquirirse tanto en librerías como en las páginas web de la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata.

lunes, 17 de abril de 2017

Microleds cerebrales: Luz ultravioleta para activacion molecular.

Desde hace unos pocos años se trabaja en el desarrollo de los llamados  fármacos o moléculas "fotoconmutadoras covalentes"  o TCP (del inglés "targeted covalent photoswitches"). Son moléculas cuya estructura se puede cambiar con luz.

Según el CSIC, ese cambio de forma hace que la molécula sea reconocida o no por un receptor biológico y que, por tanto, se acople a él como lo haría una llave a una cerradura. Ese acoplamiento hace que el receptor se active o no, lo que desencadena a su vez la actividad.
Un trabajo publicado recientemente en la revista Cell Chemical Biology y liderado por Amadeu Llebaria, del Instituto de Química Avanzada del CSIC en Catalunya (IQAC) del CSIC, Pau Gorostiza, científico ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), y Cyril Goudet, del Instituto de Genómica Funcional del CNRS de Francia, ha presentado unas nuevas moléculas de este tipo.
En este caso, los científicos han conseguido una molécula que cambia de forma al recibir luz violeta y que se acopla al receptor de glutamato, lo que hace que éste último disminuya o aumente su actividad. El uso controlado de la luz permitiría un uso localizado y preciso de esa molécula.
Los receptores de glutamato están implicados en las transmisiones sinápticas del sistema nervioso central. Están implicados en multitud de procesos, como la percepción del dolor, la memoria, o la regulación motora. Igualmente, la alteración de su actividad se asocia a distintas enfermedades, por lo que constituyen puntos de acción interesantes para el desarrollo de fármacos.
El uso controlado de la luz permitiría un uso localizado y preciso de estas moléculas. (Foto: CSIC).
En un comentario publicado en la misma revista, Ferdinando Nicoletti , un experto mundial en receptores de glutamato, destaca la importancia y novedad de la investigación. Además, destaca el potencial de los compuestos fotoactivables en la investigación de  fármacos para enfermedades como el Parkinson y su posible aplicación en tratamientos localizados en dolor.
Se podría plantear su uso para estudios biológicos del sistema nervioso central, o para evaluar moléculas en nuevas terapias. Igualmente, explica Amadeu Llebaria, se puede pensar su  aplicación en fármacos que actúen de forma controlada en una zona determinada del cerebro y activarlos con ‘microleds’ implantables en el cuerpo. El trabajo aún está en la fase de lo que denominan prueba de concepto, en la cual se intenta demostrar si la estrategia es posible o no.
Estas moléculas podrían abrir la puerta a un tratamiento personalizado y mejorado de enfermedades mediante un diagnóstico previo específico y un ajuste personalizado del fármaco. Además, el uso de este tipo de fármacos podría llevar a un control preciso del sitio de acción y del ajuste de la duración de sus efectos, en línea con las nuevas tendencias de la ‘medicina de precisión’.
En el trabajo también han participado científicos de la Universitat Autònoma de Barcelona y el Centro de investigación Biomédica en red CIBER-BNN. (Fuente: CSIC).

lunes, 10 de abril de 2017

Synlight: El simulador solar mas grande del mundo.

Tras dos largos años de investigación, sale a la luz el proyecto Synlight, conocido como el Sol más grande del mundo; o el simulador solar jamás construido por el hombre, y no es para menos. Un Sol artificial construido con lámparas de emisión semejante a la de la energía solar, construido en el interior de un edificio de cuatro plantas en la ciudad de Jülich (Alemania).

El portavoz del grupo de investigación manifiesta que “las energías renovables serán la base del suministro de energía global en el futuro”. 
Karsten Lemmer  el científico del centro de investigación DLR (Institute of Solar Research), responsable del  proyecto cuyo objetivo es producir energía solar para los países del norte de Europa, dónde las horas de sol son escasas así lo asegura. Y es que, de todas las posibles alternativas, la energía solar, no solo ofrece un inmenso potencial de almacenamiento  a largo plazo, sino que además permite reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera; premisa esencial para luchar contra el cambio climático.
Para estos países de latitudes norteñas, la iniciativa podría servir para liderar la producción mundial de toda la energía renovable necesaria para las necesidades de la población autóctona, sin tener que depender de los productos derivados del petróleo. 
Las inversiones necesarias para la consecución del proyecto han ascendido a 3,5 millones de euros, siendo financiadas totalmente por fondos públicos del estado de Renania del Norte y el Ministerio de Energía alemán, con aportaciones de empresas privadas tales como BMWi.
Imagen: Synlight; el simulador solar completo de DLR (Institute Solar Research).
Generar la misma energía solar a escala de laboratorio que la de nuestro astro, es algo que se consigue con lámparas diversas tales como los simuladores de de xenón, de forma habitual, pero nunca a un nivel energético tan elevado. Este Sol artificial está formado por 149 lámparas capaces de alcanzar 3.000 ºC de temperatura; lo que supone una energía 10.000 veces mayor que la del Sol sobre la superficie de la Tierra.
Fuente: DLR Institute of Solar Research