Voluntarios experimentan en el desierto de Omán misión a Marte

Cultivan verduras frescas en invernaderos de plástico y hacen rodar vehículos autónomos por terrenos sinuosos


Apuestan a que otras expediciones saquen partido de sus trabajos

Dhofar, Omán.

 

Voluntarios enfundados en trajes espaciales se adentraron esta semana en el desierto de Omán para realizar investigaciones y simulaciones de las condiciones de vida en el planeta Marte.

Patrocinado por el sultanato de Omán y con el apoyo de empresas y universidades, el programa AMADEE-18, lanzado este jueves, fue organizado por el Foro Espacial de Austria, que reúne a más de 200 científicos de 25 naciones.

Esta misión tiene lugar en tanto el multimillonario empresario estadunidense Elon Musk acaba de lanzar al espacio el cohete actualmente más potente del mundo, un logro que constituye una etapa hacia el transporte de humanos hacia Marte.

De regreso a la Tierra, en un remoto lugar del desierto omaní de Dhofar, investigadores, profesionales del espacio y simples apasionados se han reunido para sacar adelante el AMADEE-18.

En un campo rodeado de alambrado de púas, y bajo la protección de las fuerzas armadas locales, realizan experimentos como cultivar verduras frescas en invernaderos de plástico o hacer rodar vehículos autónomos por terrenos sinuosos.

Los participantes también conducen vehículos munidos de baterías bajo un Sol ardiente para concretar experimentos planteados por investigadores universitarios.

El campo de construcciones prefabricadas, cuya mayor parte de elementos fueron instalados por una comisión omanesa antes de la misión, es un puesto de avanzada de la comodidad en la Tierra: duchas calientes, climas artificiales, un gigantesco iglú inflable que vierte aire y un laberinto de habitaciones alimentadas por un generador las 24 horas del día.

El Foro Espacial de Austria no dispone de un cohete como Elon Musk, pero sus miembros –algunos de los cuales trabajan en el dominio espacial– comparten la voluntad de éste en cuanto a innovar por fuera de las estructuras de los programas espaciales nacionales extremadamente rígidos.

Alexander Soucek, presidente del foro, dice que sus colegas están logrando un sitio especial con las simulaciones de Marte, y que están en condiciones de realizar sus investigaciones con más flexibilidad y agilidad.

"La mayor parte del dinero que utilizamos no es de los contribuyentes. Tenemos patrocinadores en la industria privada. Recolectamos dinero, creamos asociaciones e invitamos a la gente a unir sus fuerzas", explicó.

El foro no tiene una posición oficial sobre la exploración y la explotación minera en el espacio, pero Soucek cree que las futuras misiones sacarán partido de lo que encuentren.

“Una vez que lleguemos y vivamos en Marte deberemos utilizar los recursos que encontremos allí, puesto que no podremos llevar todo desde la Tierra. Es esto lo que se llama la utilización de recursos in situ. Por tanto, tendremos que utilizar las cosas que encontremos: primero con la intención de mantener la vida allí, luego con el fin de apoyar las misiones y después, a más largo plazo, quizá para otras cosas.”

Desde 2015, Estados Unidos, bajo la presidencia de Barack Obama, y luego Luxemburgo se encuentran a la vanguardia de lo que se llama la nueva carrera hacia el espacio, creando marcos jurídicos que toleren la explotación minera.

La Unión Europea no ha tomado aún posición, puesto que sus miembros tienen divergencias al respecto.

"Usted puede simplemente ir y aprovechar recursos o no", según Soucek. "Hay algunos temas por abordar desde el punto de vista técnico, económico y político. Pero, como siempre en el espacio, se trata de ciencia ficción. Quizá mañana se trate de la realidad", añadió.

Puntos de vista diferentes

Los astronautas voluntarios de AMADEE-18 dicen haber observado el lanzamiento del Falcon Heavy con admiración, pero tienen puntos de vista diferentes sobre sus implicaciones, así como de la comercialización del espacio.

"No se puede reivindicar ni la Luna ni los asteroides, puesto que la explotación entra en una especie de vacío jurídico", declara João Lousada mientras se coloca un exoesqueleto simulando la presión con la ayuda de tres técnicos.

De regreso al atardecer de una expedición en el desierto, Kartik Kumar, especialista en desechos espaciales, reflexionó sobre el papel y la responsabilidad de los viajeros siderales.

"No deberíamos olvidar nunca que explorando nuestro planeta y el sistema solar tenemos que asumir nuestra responsabilidad, en particular, ética", sostuvo.

"Debemos encontrar un equilibrio entre posar un pie en Marte y reconocer que se trata de un patrimonio común y preservarlo para las generaciones futuras", concluyó.

 

Supercomputadora se dirige a la EEI para experimento de un año

Ejecutará un sistema informático de alto rendimiento en esos 12 meses, tiempo que le llevaría llegar a Marte

Muchos de los cálculos sobre las investigaciones aún se hacen en la Tierra, reto para transmitir datos


La primera supercomputadora que trabajará en el espacio fue lanzada el lunes pasado, a bordo de una misión de aprovisionamiento de Space X con destino a la Estación Espacial Internacional (EEI).

Llamado Spaceborne Computer, forma parte de un experimento de un año de duración conducido por Hewlett Packard Enterprice (HPE, por sus siglas en inglés) y la Nasa para ejecutar un sistema informático comercial de alto rendimiento en el espacio, algo que nunca se había hecho. El propósito es que el sistema funcione a la perfección en las duras condiciones de espacio durante ese periodo, aproximadamente el tiempo que tardaría en viajar a Marte.

Muchos de los cálculos necesarios para los proyectos de investigación espacial todavía se hacen en la Tierra debido a las limitadas capacidades de computación en el espacio, lo que crea un reto al transmitir datos desde y hacia ese ámbito. Mientras este enfoque funciona para la exploración espacial en la Luna o en órbita terrestre baja, cuando los astronautas pueden estar en comunicación casi en tiempo real con la Tierra, una vez que viajan más lejos y más cerca de Marte, experimentarán mayores latencias de comunicación.

Esto podría significar que llevaría hasta 20 minutos para que las comunicaciones llegaran a la Tierra y otros 20 minutos para que las respuestas arribaran a los astronautas. Un retraso tan largo de la comunicación haría cualquier exploración en el terreno desafiante y potencialmente peligrosa si los astronautas se encuentran con cualquier escenario crítico de misión que no son capaces de resolver ellos mismos, informó Hewlett Packard en un comunicado.

Una misión a Marte requerirá avanzados recursos informáticos a bordo que sean capaces de prolongar los periodos de actividad. Para cumplir con estos requisitos, hay que mejorar la viabilidad de la tecnología en el espacio para asegurar mejor el éxito de la misión.

"Al enviar una supercomputadora al espacio, HPE está dando el primer paso en esa dirección. Las fases futuras de este experimento implicarán enviar a la EEI otras nuevas tecnologías y sistemas informáticos avanzados, como computación impulsada por memoria, una vez que aprendamos más acerca de cómo reacciona la supercomputadora en el espacio", señaló el comunicado.

Conocimientos en áreas de innovación tecnológica

El experimento Spaceborne Computer, agregó, no sólo nos mostrará qué se necesita hacer para avanzar en la computación en el espacio, sino también arrojará conocimiento sobre cómo progresar en materia de computación de alto rendimiento (HPC) en la Tierra y en otras áreas de innovación tecnológica.

El Spaceborne Computer incluye los sistemas de clase HPE Apollo 40 con una interconexión HPC de alta velocidad que funciona con un sistema operativo Linux de código abierto. Aunque no hay modificaciones de hardware en estos componentes, se creó un recinto único refrigerado por agua para equipo y se desarrolló un software de sistema para resolver las limitaciones ambientales y los requisitos de confiabilidad de la supercomputación en el espacio.

Crean órgano en chip, que imita las funciones del tejido nativo

Expertos de la Universidad de Harvard han desarrollado sistemas de corazón, pulmones, lengua e intestinos

Aunque es caro y laborioso, es una alternativa para la experimentación con animales

 

Investigadores de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, fabricaron el primer órgano en un chip totalmente impreso en 3D con sensores integrados, según informan en un artículo publicado en Nature Materials.

Mediante un procedimiento totalmente automatizado y digital, el corazón en un chip impreso en 3D se puede fabricar de forma rápida con factores personalizados, permitiendo a los investigadores recoger fácilmente datos confiables para estudios a corto y largo plazos.

Este nuevo enfoque de fabricación puede algún día permitir a los investigadores diseñar rápidamente órganos en un chip, también conocidos como sistemas microfisiológicos, que coinciden con las propiedades de una enfermedad específica o, incluso, con las células de cada paciente.

"Este nuevo enfoque programable para la construcción de órganos en un chip no sólo permite cambiar y personalizar el diseño del sistema integrando sensores, sino también simplifica drásticamente la adquisición de datos", resaltó Johan Ulrik Lind, uno de los autores del artículo y estudiante posdoctoral en la Escuela John A. Paulson de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Harvard. También es investigador en el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente, de Harvard.

“Nuestro enfoque de microfabricación abre nuevas vías para la ingeniería de tejidos in vitro, la toxicología y la investigación de detección de fármacos”, señaló el coautor del estudio Kit Parker, profesor de bioingeniería y física aplicada de la SEAS y miembro del Instituto Wyss.

Los órganos en chips imitan la estructura y la función del tejido nativo; surgen como una alternativa prometedora a la experimentación con animales tradicionales. Los investigadores de Harvard han desarrollado sistemas microfisiológicos que imitan la microarquitectura y las funciones de pulmones, corazón, lengua e intestinos.

Sin embargo, el proceso de fabricación y recolección de datos para los órganos en chip es caro y laborioso. Actualmente, estos dispositivos se construyen en habitaciones limpias mediante un procedimiento complejo multipaso litográfico; además de que la recopilación de datos requiere cámaras de microscopia o de alta velocidad.

“Nuestro enfoque fue hacer frente a estos dos retos simultáneamente mediante la fabricación digital –relató Travis Busbee, coautor del trabajo y estudiante graduado en el laboratorio de Lewis–. Mediante el desarrollo de nuevas tintas para la impresión en 3D de múltiples materiales, automatizamos el proceso de fabricación, al tiempo que se aumentó la complejidad de los dispositivos.”

Los investigadores desarrollaron seis tintas diferentes que integran sensores de tensión suaves dentro de la microarquitectura del tejido. En un procedimiento único y continuo, el equipo imprimió en 3D esos materiales en un dispositivo microfisiológico cardiaco –un corazón en un chip– con sensores integrados.

"Impulsamos los límites de la impresión tridimensional mediante el desarrollo y la integración de múltiples materiales funcionales de los dispositivos impresos", resaltó Jennifer Lewis, profesora de ingeniería inspirada biológicamente y coautora del trabajo. "Este estudio es una poderosa demostración de cómo nuestra plataforma se puede utilizar para crear chips totalmente funcionales mediante instrumentos para la detección de fármacos y el modelado de la enfermedad".

Múltiples depósitos

El chip contiene múltiples depósitos, cada uno con tejidos separados y sensores integrados, lo que permite a los investigadores estudiar muchos tejidos cardiacos diseñados a la vez. Para demostrar la eficacia del dispositivo, el equipo realizó análisis de fármacos y evaluaciones a largo plazo de cambios graduales en la tensión para contraer los tejidos cardiacos, diseñados mediante ingeniería, que pueden suceder en el transcurso de varias semanas.

“Los investigadores a menudo trabajan en la oscuridad cuando se trata de cambios graduales que se producen durante el desarrollo y la maduración del tejido cardiaco, porque ha habido una falta de formas sencillas no invasivas de medir el desempeño funcional de tejidos –afirmó Lind–. Estos sensores integrados permiten a los científicos reunir datos de forma continua mientras los tejidos maduran y mejoran su contractilidad. Del mismo modo, permitirán investigaciones de los efectos graduales de la exposición crónica a las toxinas.

“La traducción de los dispositivos microfisiológicos en plataformas verdaderamente valiosas para el estudio de la salud humana y la enfermedad requiere que nos centremos tanto en la adquisición de datos como en la fabricación de nuestros dispositivos –planteó Parker–. Este trabajo ofrece nuevas soluciones potenciales a estos dos retos centrales.”

Este trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, el Centro Nacional para el Avance de la Traslación de las Ciencias de los Institutos Nacionales de Salud, el Laboratorio de Investigación del Ejército de Estados Unidos y el Centro de Ingeniería e Investigación Científica de Materiales de la Universidad de Harvard.

Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, madres de la técnica CRISPR.
 
La revolucionaria herramienta CRISPR se empleará contra tumores de pulmón muy agresivos

 

Científicos chinos van a ser los primeros del mundo en inyectar a seres humanos células modificadas genéticamente con la revolucionaria técnica CRISPR, capaz de cortar y pegar múltiples secuencias de ADN de manera rápida y sencilla. El ensayo clínico comenzará en agosto en el mayor hospital de China, perteneciente a la Universidad de Sichuan, con una decena de pacientes de cáncer de pulmón, según ha adelantado la revista Nature.


El científico español que está más cerca de conseguir un premio Nobel sonríe “orgulloso”. En 1993, cuando tenía 30 años, Francis Mojica investigaba cómo podían sobrevivir unos microbios en las salinas de Santa Pola (Alicante). Y, por casualidad, descubrió en su ADN unas extrañas secuencias que se repetían periódicamente. Las bautizó CRISPR y se decidió a estudiarlas, pese a que el Ministerio de Ciencia solía rechazar financiar sus proyectos de investigación. En 2003, llegó el “Eureka”: aquel sistema, capaz de cortar y pegar ADN de manera rápida y eficaz, era una defensa de los microbios para protegerse de los virus.


Otra década después, las investigadoras francesas Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna se inspiraron en el descubrimiento de Mojica para desarrollar una tecnología que permite reescribir cualquier genoma con una precisión sin precedentes. La herramienta, avance del año 2015 para la revista Science, ha revolucionado los laboratorios de todo el mundo. El CRISPR ya se ha utilizado, por ejemplo, para revertir diferentes enfermedades genéticas en animales.


El ensayo de China será el primero en seres humanos. Un equipo dirigido por el oncólogo Lu You tratará a una decena de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas con metástasis, vinculados generalmente al tabaquismo. Son personas desahuciadas, cuyos tumores han sobrevivido a la quimioterapia, la radioterapia y otros tratamientos. El grupo de Lu extraerá un tipo de glóbulos blancos, los linfocitos T, de la sangre de los pacientes, para modificarlos con CRISPR en el laboratorio.


Los científicos bloquearán la PD-1, una proteína que en condiciones normales ayuda a impedir que estos glóbulos blancos ataquen a otras células en el cuerpo. Tras multiplicar los linfocitos T mutados, los devolverán a los pacientes. Al inhibir la proteína PD-1, los investigadores creen que aumentará la respuesta inmune contra las células cancerosas, aunque existe el riesgo de que también sean atacadas células normales del organismo. Se trata de un ensayo preliminar para probar que el método es seguro.


Hace un mes, los Institutos Nacionales de la Salud de EE UU aprobaron otro experimento similar —financiado por el expresidente de Facebook Sean Parker—, pero no se llevará a cabo hasta finales de año. “Siento una alegría y una satisfacción tremendas”, reconoce Francis Mojica, de la Universidad de Alicante, al comprobar que su descubrimiento está a punto de revolucionar la medicina humana.


“Esta técnica es una bendición”, opina el genetista Lluis Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnología, en Madrid. Su equipo emplea CRISPR para crear modelos animales de enfermedades raras. “Gracias a CRISPR, nuestros ratones llevan exactamente las mismas mutaciones que personas con nombre y apellidos. Podemos reproducir en los animales exactamente lo que vemos en los pacientes”, detalla Montoliu, centrado en el estudio de las alteraciones visuales ligadas al albinismo.


El genetista español lamenta que China haya tomado la delantera en la aplicación de la herramienta. El país asiático también fue el primero en modificar genes de embriones humanos (no viables) y de monos con CRISPR. “La inversión en China es tremenda. El número de grupos que están aplicando allí estas tecnologías es descomunal. Deberíamos empezar a pensar qué estamos haciendo mal para no estar en una posición equivalente”, reflexiona Montoliu. Una de las diferencias es clara: experimentar con monos es casi imposible en la Unión Europea.

 

 

Diseñan robot origami ingerible, que permitirá cerrar heridas

Cambridge, Massachusetts.

 

¿Su hijo se tragó una batería pequeña? En el futuro, un robot diminuto fabricado de tripa de cerdo la atrapará y expulsará.

 

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts trabajan en un robot que puede tragarse y utilizarse para cerrar heridas o suministrar fármacos. También podría retirar un objeto extraño, como las pequeñas baterías en forma de disco que pueden resultar mortales si los niños se las tragan.

 

Los investigadores llaman a su experimento "robot origami", en referencia a la técnica de papiroflexia japonesa, porque se dobla hasta formar un cubo de hielo del tamaño de una píldora y después se despliega tras llegar al estómago, cuando se derrite.

 

"La persona se traga el robot y cuando llega al estómago, el hielo se derrite y el robot se desdobla", explicó Daniela Rus, profesora que dirige el laboratorio de Ciencias Computacionales e Inteligencia Artificial del MIT. "En ese momento es cuando podemos dirigirlo a un lugar preciso".

 

El experimento aún está lejos de las pruebas en humanos o animales. Por ahora, los investigadores lo prueban en un estómago artificial fabricado de silicona.

 

Rus explicó que una de las misiones más importantes del robot es que podría salvar la vida de los niños que se tragan esas pequeñas baterías en forma de disco. En caso de ingesta, la batería puede quemar rápidamente el tracto estomacal y puede ser fatal.

 

Los robots serían capaces de buscar y atrapar la batería antes de que cause demasiado daño, arrastrarla por el tracto intestinal y sacarla del cuerpo.

 

El marco del robot es flexible y biodegradable, porque está hecho del mismo material que las envolturas de las salchichas. Los investigadores recorrieron mercados en el Barrio Chino de Boston antes de hallar un material para construir un robot ágil que pudiera disolverse una vez concluida su misión.

 

"Lo intentaron también con papel de arroz, papel de azúcar y de hidrogel, todo tipo de materiales diversos", agregó la profesora del MIT. "Hallamos que la envoltura de salchicha tiene las mejores propiedades cuando se trata de doblarse y desdoblarse, así como para controlarla".

 

Incrustado en este cuerpo carnoso –que no sería difícil fabricar también en versión kósher, según Rus– está un imán de neodimio que se asemeja a un diminuto cubo de metal.

 

Fuerzas magnéticas controlan sus movimientos para dirigirlos a un lugar preciso. Los investigadores usan palancas de videojuego para cambiar el campo magnético y permitir al robot deslizarse y avanzar por el estómago en busca del objeto que trata de recuperar o la herida donde debe aplicar medicamento.

 

Steven Guitron, graduado de ingeniería mecánica del MIT y quien es parte del equipo investigador, asegura que no duele tragarse al robot y que en cualquier caso "sería como tragarse un cubo de hielo por accidente".

 

El equipo del MIT tiene una patente pendiente y presentó su investigación en una conferencia de robots en Suecia hace unos meses. Rus dijo que empresas médicas han manifestado interés en sus aplicaciones clínicas, las cuales deben pasar antes por un proceso de regulación.