Inventan lector molecular siete veces más rápido que el tradicional ELISA

Científicos en Singapur anunciaron hoy que han inventado un lector de moléculas biológicas que completa el análisis en 45 minutos, en vez de las seis horas que requiere en la actualidad la técnica de ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay).

El equipo del Institute of Microelectronics (IME) de A’Satr señaló mediante un comunicado que este sistema “ahorra minutos preciosos en el caso de un supuesto paro cardíaco, ayudando a los doctores a obtener el diagnóstico correcto”.

La invención emplea nanotecnología y semiconductores de silicio como sensores, puede determinar varios biomarcadores cardíacos (cardiac biomarkers) simultáneamente y necesita menos muestra de sangre que el sistema ELISA.

El doctor Philip Wong, asesor de Singapore National Heart Centre, señaló que “la clave para salvar vidas en casos de paro cardíaco es el tiempo, y cuanto más rápido y preciso pueda hacerse el diagnóstico antes se puede empezar con el tratamiento”.

El paro cardíaco es la principal causa de muerte en Estados Unidos con unos 330.000 casos anuales.

En España, cada 20 minutos ocurre una parada cardiaca y en seis de cada diez se produce el fallecimiento antes de alcanzar el hospital, según los estudios.

EFE

Los átomos que forman una molécula se han logrado visualizar por primera vez

Estructura interna de una molécula de pentaceno. IBMLos átomos que forman una molécula se han logrado visualizar bien por primera vez, a través de un Microscopio de Fuerzas Atómicas (AFM). Este logro de los científicos del laboratorio de IBM en Zúrich (Suiza) representa un hito en el ámbito de la nanotecnología y la electrónica molecular y un avance en el desarrollo y mejora de las prestaciones de los dispositivos electrónicos, explica la empresa.

La molécula es el pentaceno (C22H14), consistente en cinco anillos de benceno enlazados formando una cadena aromática, que es candidato a ser utilizada en nuevos semiconductores orgánicos.

Este logro, que se ha publicado en la revista Science, sigue a otro experimento publicado en la misma revista hace dos meses en el que el equipo midió los estados de carga de los átomos con el mismo tipo de microscopio. Así se podrá investigar cómo se trasmite la carga a través de las moléculas o de redes moleculares. Además, los investigadores han conseguido descubrir que la fuerza repulsiva que les ha permitido obtener el contraste suficiente para la imagen procede del efecto cuántico denominado principio de exclusion de Pauli.

En los últimos años, se había conseguido definir nanoestructuras a escala atómica y ahora ha sido posible mostrar la estructura química de una molécula con una resolución atómica, viendo los átomos individuales, ha comentado el investigador Gerhard Meyer, según el cual se puede considerar este hecho similar a la capacidad de traspasar un tejido blando con rayos X para obtener una imagen nítida de los huesos.

Supone un avance significativo en el desarrollo de la electrónica molecular, ya que para aumentar las prestaciones de los dispositivos electrónicos, ordenadores o teléfonos móviles, y reducir su tamaño, es preciso trabajar sobre estructuras atómicas, utilizando herramientas que permitan ver y manipular la materia a dicha escala.

Científicos aprenden a hacer papiroflexia a nanoescala con el ADN

Científicos han diseñado una manera para hacer que el ADN se doble y retuerza en una variedad de nuevas formas, lo que algún día se podrá usar en instrumentos diminutos que sirvan para administrar fármacos desde el interior del cuerpo, crear tejidos y estudiar proteínas individuales.

Los resultados de este estudio proporcionará a los científicos una forma de crear objetos tridimensionales a nanoescala con curvaturas continuas, que hasta ahora es una de las limitaciones a las que se ha enfrentado esta tecnología.

El estudio, que publica la revista “Science”, ha sido realizado por un equipo de científicos del Technische Universitaet Muenchen (Alemania) y de la Harvard Medical School (Estados Unidos).

Uno de los investigadores, Hendrik Dietz, explica en el artículo la manera de crear formas continuamente curvas a nanoescala, lo que consiguieron diseñando haces de hélices de ADN dispuestos en un entramado en forma de panal.

En algunas de las hélices se insertaron pares base extra de ADN mientras que otras contenían eliminaciones de ADN, situación que crea una serie de tensiones que ayudan a los haces a juntarse en formaciones de escala nanométrica.

Usando este método, los investigadores podrían controlar la dirección y el grado de torsión e incluso permitir a la moléculas doblarse para formar ángulos muy pronunciados.

Los investigadores combinaron varios elementos curvos logrados de esta manera para crear formar complejas, con lo que se podrá desarrollar, a partir del ADN, una nueva “caja de herramientas” para la nanoingeniería.

El objetivo del experimento era descubrir si se podía programar el ADN para que se uniese en formas curvas o torcimientos “a medida” con un ancho de sólo unos pocos nanómetros, indicó Dietz, de la Technische Universitaet Muenchen.

El doctor Shawn Douglas, de la Universidad de Harvard, explicó que ahora se pueden construir “una serie de piezas tridimensionales a nanoescala”, como engranajes, tubos curvos o cápsulas que podrían unirse para crear instrumentos médicos más complejos y funcionales.

EFE

La investigación nanotecnológica avanza gracias a una cooperación chino-danesa

La investigación nanotecnológica avanza gracias a una cooperación chino-danesaInvestigadores daneses y chinos están haciendo progresos en el mundo de la nanotecnología gracias a una colaboración dedicada al desarrollo de componentes electrónicos. Los resultados de su trabajo contribuirán a impulsar los sectores de la electrónica, la energía y las comunicaciones.

Los investigadores, que proceden del Centro de Nanociencia y del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) y de la Academia China de las Ciencias de Pekín, afirmaron que su colaboración ofrece interesantes perspectivas de futuro debido a la rápida expansión que está experimentando el campo de la electrónica molecular.

«El nuevo Centro de Nanoelectrónica Molecular ofrece un marco ideal para el intercambio de investigadores y, lo que no es menos importante, de investigadores noveles, de forma que se crean los mejores cimientos posibles para construir una asociación científica fructífera», explicó Thomas Bjørnholm, profesor de la Universidad de Copenhague y director del Centro de Nanociencia.

«Ahora se nos brinda la oportunidad de trabajar junto a algunos de los mejores científicos del área de la nanoelectrónica molecular. Las especialidades científicas de Dinamarca y China son distintas, y al trabajar juntos tendremos la posibilidad de complementarlas», añadió el profesor Bjørnholm.

Los investigadores que trabajan en el nuevo Centro de Nanoelectrónica Molecular han declarado que prevén múltiples oportunidades para el desarrollo de su campo de estudio. Por ejemplo, será posible fabricar electrónica para ordenadores mediante procesos químicos a nanoescala, afirmaron, y aclararon que dicho avance permitirá crear un nuevo tipo de ordenador.

Los investigadores que participan en la colaboración también se centran en la creación de moléculas que algún día permitan convertir calor en corrientes eléctricas. El calor emitido por automóviles o fábricas podría utilizarse para este fin, por ejemplo.

Además de cooperar en estos proyectos, los investigadores daneses y chinos trabajan para establecer un programa común de estudios que consistiría en una serie de intercambios de estudiantes y jóvenes investigadores. Tal actividad aumentaría y mantendría el intercambio de estudiantes e investigadores daneses y chinos.

La cooperación entre los dos países no es nueva, ya que dos estudiantes daneses especializados en nanotecnología viajaron a China en 2007 para estudiar allí durante dos meses. Según relatan, la estancia en Pekín fue una experiencia cultural muy positiva y supuso el comienzo de una investigación interesante.

«Trabajé utilizando métodos desarrollados por mi tutor y se me permitió trabajar con gran independencia, y eso pese a que muchos científicos chinos del grupo de investigación trabajaban siguiendo unas rutinas prefijadas», destacó Mikkel Marfelt. «Fue muy interesante aprender sus técnicas y aplicándolas obtuve algunos buenos resultados, de hecho mejores que los suyos.»

Este proyecto recibe apoyo de la Fundación Nacional Danesa de Investigación.

CORDIS Noticias

Células madre y nanotecnología para regenerar cartílago

Las articulaciones son de las primeras partes del cuerpo en sufrir los inevitables estragos del envejecimiento: el cartílago se puede romper haciendo deporte o bien ir desgastándose con el paso de los años debido al uso. Actualmente, los científicos están experimentando con una combinación de células madre y novedosos materiales estructurales diseñados para imitar el tejido real, con la esperanza de hacer desaparecer definitivamente el dolor que acompaña este problema y, quizá, lograr prevenir la aparición de artritis. En modelos animales, estos trasplantes parecen estimular la regeneración de un cartílago que se parece más al tejido natural.

El daño del cartílago suele desembocar en osteoartritis, una enfermedad articular degenerativa que afecta a cerca de la mitad de la población de 65 años. Los tratamientos existentes para estos pequeños problemas de cartílago normalmente requieren inflingir un daño adicional en la articulación enferma; o bien un trasplante de células cartilaginosas, denominadas condrocitos, que se obtienen de una articulación sana, se desarrollan en forma de cultivo y se inyectan en la zona dañada. Ambos procedimientos activan el desarrollo del nuevo tejido, una versión de cartílago similar al de una cicatriz, más fibroso que el cartílago normal y que no suele tener su misma durabilidad.

En un intento por regenerar realmente el cartílago en lugar de parchearlo, Rocky Tuan, director de la Cartilage Biology and Orthopedics Branch del National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases, de Baltimore, y sus colegas desarrollaron una estructura de nanofibra similar estructuralmente a la matriz extracelular, un material fibroso que proporciona un apoyo al tejido conectivo del cuerpo. La estructura se genera mediante electrospinning, un proceso importado del sector textil. Los investigadores aplican un fuerte campo eléctrico a un polímero líquido, que forma fibras alargadas en un intento por disipar la carga.

La estructura a nanoescala del material es la clave: los experimentos han indicado que las células se desarrollan mejor en una estructura de fibras a nanoescala que en una escala milimétrica hecha del mismo metral.

La estructuras se crean a partir de células madre mesenquimales (células madre adultas derivadas de la médula espinal, tejidos grasos u otras fuentes y que pueden diferenciar entre músculo, hueso, grasa y cartílago). “La ventaja es que no es necesario dañar otro tejido para obtener las células”, señala Tuan.