Siempre que una empresa muestra desarrollos y productos en tecnologia OLED, nos sentimos obligados a escribir aunque sean unas cuantas lineas y es que la tecnologia OLED podria ser el futuro de la forma como vemos TV, pero lo que realmente nos importa son sus bajisimos requerimientos energeticos.

Esperamos ver pronto mas productos OLEDs en el mercado aunque por ser una tecnologia nueva por el momento los precios son el mayor obstaculo que no permitin comercializar masivamente una tecnología destinada a sustituir al plasma y a las TFT.

La compañía Orkin Design ha presentado el Rolltop, un ordenador portátil basado en la tecnología OLED (diodo orgánico de emisión de luz). La pantalla de 13 pulgadas, flexible y multitáctil, se enrolla como una persiana y el teclado, integrado en la misma, se convierte en virtual. El usuario del Rolltop consigue además una tablet de 17 pulgadas. Además, en su base dispone de la batería y otras conexiones, como los altavoces, webcam, puertos USB y suministro de corriente.

¿Serán como éste los portátiles del futuro? Este diseño conceptual requiere de muy pocos materiales, usa tecnología OLED para la pantalla táctil y pretende ser un ‘todo-en-uno’ que permita leer un libro electrónico, navegar por internet, ver una peli o cualquier otra cosa que solemos realizar con un ordenador.

Fuente: Pepegrillo, la guía verde. RollTop: Ultra portátil enrollable. ¿Serán así los portátiles del futuro?

Se trata de unos biosensores que hacen recuento del número de células cancerígenas en un plazo muy breve de tiempo, apenas minutos. Este sistema de detección es rápido, útil y veloz, y ya está patentado. A medio plazo, un dispositivo del tamaño de un teléfono móvil podría servir para detectar este tipo de tumores cancerígenos eficientemente.

Un equipo del Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología CIN2 (ICN-CSIC) de Bellaterra (Barcelona) ha desarrollado unos biosensores capaces de detectar y cuantificar células cancerígenas en sólo un par de minutos, un descubrimiento que abre la vía a nuevos métodos de prevención.

Este sistema, que ya ha sido patentado por el ICN y la Universidad de Vigo -entidad colaboradora en el trabajo- se basa en las propiedades que ofrecen unos anticuerpos modificados con nanopartículas de oro, capaces de reconocer de forma “eficiente” unas determinadas proteínas en la superficie de las células tumorales, que actúan en este caso como marcadores.

La detección precoz del cáncer resulta esencial la hora de encontrar y aplicar un tratamiento exitosoLa detección precoz del cáncer resulta esencial la hora de aplicar un tratamiento exitoso, por lo que este tipo de biosensores son un sistema de “alerta” especialmente útil, ya que no sólo resultan más baratos -y veloces- que los análisis estándares, sino que además pueden ser realizados por un personal no especializado.

Arben Merkoçi, que lidera el grupo “Nanobiolectrónics and Biosensors” encargado de este trabajo, ha recalcado que el objetivo pasa ahora por contactar con alguna empresa interesada en desarrollar este sistema y que sea capaz de reproducir comercialmente la efectividad obtenida en laboratorio.

“Debe basarse en una tecnología que sea reproducible industrialmente, porque el biosensor conlleva procesos nanotecnológicos que requieren una uniformidad de tamaño, además de reproducir sus propiedades electroquímicas”, recalca Merkoçi.

Del tamaño de un teléfono móvil

La investigación, publicada en la revista Analytical Chemistry, se ha llevado a cabo junto al Grupo de Inmunología-Unidad Compartida del complejo Hospitalario Universitario de Vigo, liderado por la catedrática África González, y en el que también han trabajado Cristian Sánchez y Belén Díaz.

Los autores esperan que a medio plazo se pueda disponer de un sistema compacto, fácil de utilizar y del tamaño de un teléfono móvil, como el biosensor de glucosa existente para el control de los diabéticos, que esté disponible en cualquier farmacia, o al menos en aquellos laboratorios con menos recursos, que no disponen de los sistemas de control tradicionales, que requieren personal experto.

Los resultados sobre detección de células tumorales de este sistema son totalmente fidedignos, es decir, son una alternativa a los métodos tradicionales, aunque en algunos casos críticos, y ante posibles dudas, los pacientes deberían hacerse un contranálisis para contrastarlos con las pruebas estándar.

Fuente: 20Minutos. Desarrollan un método experimental capaz detectar células tumorales en 2 minutos

So it comes the time to release the last neuronvisio!

This version rocks.

New website, imporved docs and even the API.

Neat and tidy.

Have fun.

Oh yes..

some tools to make this happen:

• Paver
• github-tools

Como parte de sus esfuerzos por desarrollar las futuras generaciones de microprocesadores, científicos de IBM realizan simulaciones corticales, desarrollando un mapa del cerebro humano. IBM anunció un avance significativo hacia la creación de un sistema de computación que simula y emula las capacidades del cerebro en cuanto a sensación, percepción, acción, interacción y cognición, compitiendo con el bajo consumo de energía y el tamaño compacto del cerebro.

El equipo de computación cognitiva, liderado por IBM Research, logró avances sin precedentes en la simulación cortical a gran escala y un nuevo algoritmo que sintetiza los datos neurológicos: dos importantes hitos que indican la factibilidad de construir un chip de computación cognitiva.

Los científicos, en IBM Research Almaden, en colaboración con colegas del Lawrence Berkeley National Lab, han realizado la primera simulación cortical del cerebro casi en tiempo real que supera la escala de una corteza de gato y contiene mil millones de neuronas en actividad y 10 billones de sinapsis de aprendizaje individuales.

Además, en colaboración con investigadores de la Universidad de Stanford, los científicos de IBM desarrollaron un algoritmo que explota la arquitectura de supercomputación Blue Gene a fin de medir y mapear en forma no invasiva las conexiones entre todas las ubicaciones corticales y subcorticales dentro del cerebro humano utilizando imágenes ponderadas de difusión de resonancia magnética. El mapeo del diagrama de conexiones del cerebro es crucial para dilucidar su vasta red de comunicación y comprender cómo representa y procesa la información.

Estos avances proporcionarán un banco de trabajo único para explorar la dinámica computacional del cerebro y prometen acercar más al equipo a su objetivo de realizar un chip sinaptrónico compacto y de baja potencia utilizando nanotecnología y avances en la memoria de cambio de fase y uniones de túnel magnético. El trabajo del equipo se perfila para romper el molde de von Neumann de la computación convencional, a fin de satisfacer los requisitos del sistema del mundo instrumentado e interconectado del mañana.

“Aprender del cerebro es una forma atractiva de superar los desafíos que hoy enfrenta la computación en materia de energía y densidad”, comentó Josephine Cheng, IBM Fellow y directora del laboratorio de IBM Research – Almaden. “A medida que los mundos físicos y digitales siguen fusionándose y la computación se integra a la trama de nuestras vidas cotidianas, resulta imperativo crear un sistema de computación más inteligente que pueda ayudarnos a extraer sentido de la creciente cantidad de información que tenemos a disposición, de la misma manera en que nuestros cerebros pueden interpretar y actuar rápidamente frente a tareas complejas”.

Fuente: IBM.

Fuente: DiarioTI. IBM se acerca a la creación del chip sinaptrónico

You can find some slides about pylab and some code as well on this presentation.

It is very basic, quick and dirty. But maybe it’s useful to someone.

For the code highlights I used pygments, which rocks.

Excelente vídeo que recrea el proceso de infección por un virus, desde el momento que entra en tu cuerpo vía nasal hasta que se multiplica en tus propias células.

Fuente: Soyplastic. Cómo un virus invade tu cuerpo

Aunque el vídeo ya tiene mucho tiempo circulando por la Red, no deja de fascinar. El vídeo trata sobre las funciones y cambios que experimenta un leucocito para abrirse paso hasta el lugar de la infección. En primera instancia el vídeo se muestra con una música de fondo y posteriormente en un segundo video está explicado en español. Para aquellos que les guste el ramo de la inmunología y las ciencias.

El vídeo esta en youtube, pero si lo quieres descargar en alta definición te recomiendo ir a la pestaña de Imágenes y dentro del apartado de animaciones buscar la  Página de BioVisions.

Video (musica de fondo)

Video explicación en español…

Colocado en el casco, permitirá compartir datos y vídeos en entornos peligrosos. Un grupo de ingenieros del CSIT está desarrollando un futurista sistema de comunicaciones, que ayudará a proteger a las tropas militares. Basado en antenas altamente especializadas, este sistema se usará en situaciones bélicas para proporcionar una comunicación eficiente a corta distancia entre los soldados. Con él, éstos podrán compartir, a tiempo real, vídeos, datos e información estratégica, todo a través de visualizadores colocados en los cascos. El sistema aumentará la seguridad de las tropas, pero también podría llegar a otros ámbitos, como los servicios de emergencia e incluso la industria del entretenimiento. Por Yaiza Martínez.

Un grupo de ingenieros del Centro de Tecnologías para la Seguridad de la Información de la Universidad de Queens, en Irlanda (CSIT) está desarrollando un futurista sistema de comunicaciones, que algún día podrían ayudar a proteger a las tropas militares, directamente en el campo de batalla o en entornos peligrosos.

Según publica el CSIT en un comunicado, en este proyecto se investiga concretamente una serie de antenas altamente especializadas, que podrían usarse en situaciones bélicas para proporcionar comunicaciones a corta distancia, de persona a persona.

Se espera que esta tecnología conduzca a la fabricación de avanzados sistemas inalámbricos que permitirán a pequeñas brigadas de soldados compartir, a tiempo real, vídeos, datos e información estratégica entre ellos, y a través de visualizadores colocados en los cascos de los soldados.

Conocimiento en entornos hostiles

Los ingenieros de la Universidad de Queen creen que estos sistemas beneficiarán a los miembros de las fuerzas armadas, ya que les permitirán tener un amplio conocimiento de cada situación en entornos hostiles.

Asimismo, les ayudarán a preservar el elemento sorpresa en encuentros cercanos con sus enemigos, aseguran los científicos.

Según declaraciones de Simon Cotton, del grupo de investigaciones de comunicaciones por radio del CSIT, lo que se pretende con este trabajo es superar el reto de fabricar dispositivos inalámbricos que deberían operar, en una serie de entornos difíciles, con mucha más exactitud que los dispositivos inalámbricos que usamos en la vida cotidiana.

Por otro lado, estos dispositivos destinados al campo de batalla deberán ser extremadamente fiables, eficientes y resistentes a las posibles intercepciones y decodificaciones que pretendan realizar las fuerzas enemigas.

Pruebas en juegos de ordenador

Según Cotton, el esfuerzo de los ingenieros va destinado a ayudar a que estos dispositivos lleguen a convertirse en una realidad.

Para conseguirlo, se está tratando de conocer cuál sería su funcionamiento en entornos reales; se está determinando el modo de envío y de recepción de las señales entre los usuarios; y también se está estableciendo qué tipo de antenas serían necesarias para un funcionamiento correcto.

Cotton afirma que los estudios para obtener toda está información se están desarrollando a través de modelos de escenarios de combate específicos, con animaciones normalmente usadas para crear juegos de ordenador.

Los ingenieros creen que, en última instancia, su trabajo propiciará directamente el desarrollo de nuevas aplicaciones, no sólo de uso militar sino también para servicios de emergencia e incluso para la industria del entretenimiento.

Los aspectos más técnicos de esta investigación han aparecido publicados en IEEE Journal on Selected Areas in Comunications.

Nuevas formas de comunicación

Las comunicaciones parecen un aspecto clave para las tropas en situaciones peligrosas o bélicas, a juzgar por otros esfuerzos tecnológicos de los que hemos tenido constancia en los últimos tiempos.

Así, el año pasado, el ejército estadounidense anunció el desarrollo de una interfaz de telepatía sintética que, en un futuro, permitirá que los soldados se comuniquen sólo con el pensamiento. Tal y como explicamos entonces en Tendencias21, el sistema de telepatía sintética combinaría la técnica de la electroencefalografía (para registrar la actividad cerebral vinculada a un determinado “mensaje”) con la técnica de un receptor informático, capaz de traducir la actividad cerebral a lenguaje corriente.

Otra sorprendente iniciativa tecnológica en el terreno de lo militar fue la lanzada en 2007 por el Pentágono.

Esta organización pretende desarrollar unos binoculares capaces de leer el subconsciente de los soldados para detectar, antes de que la información llegue a la conciencia de éstos, cualquier amenaza que el cerebro haya registrado.

Las aplicaciones de todos estos inventos superarán algún día el ámbito de lo militar, generando nuevas formas de comunicación.

Fuente: Tendencias21. Desarrollan un sistema de comunicación futurista para los soldados

Un diminuto chip de radio implantado en una mariposa nocturna capta la energía y detecta la actividad neuronal.

Aumento de la señal: Este amplificador neuronal de bajo consumo eléctrico recoge las señales eléctricas desde los nervios y minimiza el ruido eléctrico. Fuente: Brian Otis, Universidad de Washington

Gracias al cada vez menor tamaño de los componentes electrónicos, los investigadores han estado explorando el uso de dispositivos implantables cada vez más sofisticados, abriendo el camino a nuevas prótesis e interfaces cerebro-máquina. Sin embargo uno de los mayores retos ha sido el de llevar la energía hasta estos componente electrónicos colocados dentro del cuerpo.

Los ingenieros eléctricos de la Universidad de Washington acaban de desarrollar un chip sensor neuronal que necesita menos energía. Otros dispositivos médicos inalámbricos, tales como los implantes de retina o los cocleares, dependen del emparejamiento inductivo, lo que significa que la fuente de alimentación tiene que estar a centímetros de distancia. La nueva plataforma de sensor, llamada NeuralWISP, obtiene la energía de una fuente de radio que puede colocarse hasta a un metro de distancia..

El dispositivo contiene un microprocesador cuya energía proviene de un lector comercial de radio frecuencia que también hace las veces de dispositivo de recolección de datos. El mismo equipamiento se utiliza para proporcionar energía y leer la información proveniente de las etiquetas de identificación por radio frecuencia (RFID, en inglés). Durante los experimentos, los investigadores utilizaron el nuevo dispositivo para detectar la actividad del sistema nervioso central de una mariposa nocturna y así poder estudiar su movimiento.

Recientemente se han dado varios avance a la hora de reducir el tamaño de los implantes neuronales, sin embargo la mayoría de los dispositivos implantables son relativamente problemáticos. Este tipo de dispositivos normalmente requieren el uso de múltiples componentes—tales como un reloj para controlar las operaciones y una antena para las comunicaciones y la captura de energía—que son bastante grandes en comparación con los transistores del microcontrolador, afirma Brian Otis, profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Washington e investigador principal en NeuralWISP.

“Puedes colocar millones de transistores en un chip con un tamaño menor a un milímetro cúbico de volumen, pero el problema viene con las piezas adicionales,” afirma Otis. “Nuestro objetivo es reducir todo e incluirlo en un único chip, y reducir el consumo de energía de estos componentes para que el chip se pueda alimentar de forma inalámbrica.”

El NeuralWISP es una colección de componentes más pequeños y que requieren menos energía, tales como un amplificador de señal especializado, sobre una placa de circuito de poco más de dos centímetros de largo. Una versión futura integrará todos los componentes en un único chip de un milímetro por dos milímetros de tamaño. El circuito convierte la energía utilizable del lector—apenas 430 microvatios—en un voltaje capaz de encender el microcontrolador. Por su parte, el microcontrolador controla el sensor y el temporizador, y ejecuta las instrucciones que permiten que los datos se envíen de vuelta al lector.

Batir de alas: Esta mariposa está conectada a un sistema de detección neuronal, que registra la actividad procedente de su sistema nervioso central al tiempo que hace batir sus alas. Fuente: Brian Otis, Universidad de Washington

Una de las principales formas de ahorrar energía, afirma Otis, consistió en reducir la frecuencia con la que el sensor medía las señales eléctricas producidas por las neuronas. Los investigadores programaron el microcontrolador para “despertar” cada vez que se producía una subida eléctrica, y para sólo registrar las señales que estaban por encima de cierto nivel. “Los neurocientíficos están interesados en la cuota de registros más altos,” afirma Otis. “No digitalizamos toda la onda cerebral.”

Además de una serie de consideraciones de diseño de circuitos de bajo consumo energético, los investigadores construyeron un pequeño amplificador de señal que aumenta la señal eléctrica de las neuronas al tiempo que minimiza el ruido eléctrico. Para ello, dividieron la señal entrante en dos partes. La cantidad de electricidad entrante de la actividad neuronal es la misma, pero al dividirla entre un par de transistores dentro del circuito, la cantidad de ruido se divide en dos.

En el experimento con la mariposa, los investigadores pusieron a prueba el sistema sin baterías mediante la recolección de datos a partir de las señales eléctricas de los músculos de las alas. Las pruebas mostraron la frecuencia con la que la mariposa batía las alas. Los resultados están publicados en la revista IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems; los investigadores también discutieron el trabajo durante la cumbre de Identificación Inalámbrica y Plataformas Sensoras (WISP) en Berkeley, California, el pasado martes. El sistema actual es demasiado grande como para permitir que la mariposa vuele libremente. No obstante, un chip de próxima presentación en febrero será lo suficientemente pequeño como para permitir vuelos sin problemas, afirma Otis.

“La mayoría de los dispositivos implantables han estado utilizando frecuencias más bajas,” afirma Josh Smith, ingeniero principal en Intel y organizador de la Cumbre WISP. Una frecuencia más baja también significa que los dispositivos tienen que leerse dentro de un rango más cercano, añade. Al utilizar lectores RFID comerciales, afirma Smith, se permite que el dispositivo obtenga energía y se pueda leer a más distancia. Sin embargo, afirma que aún es una cuestión por resolver si la antena mantendrá el largo alcance una vez que se implante en el tejido del animal, puesto que la señal podría ser absorbida. “Medir mariposas va muy bien con este método, puesto que la antena no tiene que colocarse dentro del tejido del animal,” señala.

Arto Nurmikko, profesor de ingeniería en Brown, está de acuerdo y señala que es útil para medir la actividad neuronal en las mariposas, “pero los retos reales y el potencial de la aplicación saldrán a luz cuando se prueben con primates.”

Fuente: TehcnologyReview. Un sensor neuronal implantable sin baterías

Uma versão, quase final, da minha dissertação foi disponibilizada em http://www.comp.ime.eb.br/dissertacoes.htm. Comentários sobre ela são bem vindos.

Una nueva herramienta tiene como objetivo arreglar los programas defectuosos sin tener que cerrarlos.

Fuente: Technology Review

Martin Rinard, profesor de ciencias informáticas en MIT, no tiene reparo a la hora de proclamar el objetivo final de la investigación de su grupo: “crear un programa inmortal e invulnerable.” En un trabajo presentado este mes durante el ACM Symposium on Operating Systems Principles, en Big Sky, Montana, su grupo ha desarrollado un software capaz de encontrar y arreglar ciertos tipos de errores de software en cuestión de minutos.

Cuando se descubre una vulnerabilidad potencialmente dañina en un programa de software, los ingenieros suelen tardar alrededor de un mes antes de encontrar la solución y hacerla llegar a los sistemas afectados, según un informe elaborado por la compañía de seguridad Symantec en 2006. El grupo de Richard espera que su nuevo software, llamado ClearView, pueda acelerar este proceso, haciendo que el software sea significativamente más resistente ante los fallos o ataques.

ClearView funciona sin necesidad de asistencia humana y sin acceso al código fuente que sustenta los programas (una serie de instrucciones, a menudo propiedad de la compañía en cuestión, y que define cómo se comporta un programa de forma específica). En vez de eso, el sistema hace un seguimiento del comportamiento de una binaria: la forma que toma el programa para ejecutar las instrucciones en el hardware de un ordenador.

Mediante la observación del comportamiento normal del programa y la asignación de una serie de reglas, ClearView detecta ciertos tipos de errores, particularmente aquellos originados cuando un atacante inyecta datos maliciosos en un programa. Cuando algo empieza a ir mal, ClearView detecta la anomalía e identifica las reglas que han sido violadas. Después crea una serie de parches potenciales diseñados para obligar al software a seguir las reglas que han sido violadas. (Los parches se aplican directamente a la binaria, pasando por encima del código fuente.) ClearView analiza estas posibilidades para decidir cuáles son las que tienen más probabilidades de funcionar, después instala las mejores candidatas y pone a prueba su efectividad. Si se violan más reglas, o si un parche hace que el sistema se cuelgue, ClearView lo rechaza y prueba con otro distinto.

ClearView es particularmente efectivo cuando se instala en un grupo de máquinas que ejecuten el mismo software. En ese caso, ClearView aprende de los errores de una máquina y lo usa para arreglar todas las otras máquinas. Debido a que no necesita acceder el código fuente, Rinard afirma que ClearView podría utilizarse para arreglar programas sin necesidad de cooperar con la compañía que lo creó, o para reparar programas que ya no posean servicios de mantenimiento. Espera que el sistema pueda alargar la vida a las versiones de software más antiguas, creadas por compañías que ya han cerrado sus puertas, además de proteger a los programas actuales.

Para poner a prueba el sistema, los investigadores instalaron ClearView en un grupo de ordenadores con FireFox y contrataron a un equipo independiente para atacar a dicho navegador. El equipo hostil utilizó 10 métodos de ataque distintos, y cada uno de los cuales consistía en introducir código malicioso en Firefox. ClearView bloqueó con éxito todos los ataques mediante la detección del comportamiento erróneo y cerró la aplicación antes de que el ataque hubiese podido lograr el efecto deseado. La primera vez que ClearView encuentra una situación como ésta cierra el programa y empieza a analizar la binaria, a la búsqueda de un parche que hubiese podido detener el error.

Para siete de los métodos que utilizó el equipo atacante, ClearView creó parches que corrigieron los errores subyacentes. En todos los casos, descartó las correcciones que tuviesen efectos secundarios negativos. De media, ClearView logró crear un parche exitoso a los cinco minutos del inicio del ataque.

“Lo que esta investigación nos está haciendo creer es que el software no es frágil y quebradizo de forma inherente por culpa de los errores,” afirma Rinard. “Es frágil y quebradizo porque la gente tiene miedo de dejar que el software siga funcionando si creen que hay algo que no funciona bien.” Algunos métodos de ingeniería de software, tales como la “failure-oblivious computing” (computación ajena a los fallos) o la “acceptable computing” (computación aceptable), comparten esta filosofía.

ClearView es “un muy buen punto de partida,” afirma Yuanyuan Zhou, profesor de ciencias informáticas en la Universidad de California, San Diego, quien también se dedica a la investigación de la dependencia del software. Zhou alaba el proceso de evaluación que utilizaron los investigadores para el proyecto, pero afirma que quiere ver cómo se pone a prueba ClearView en una variedad de aplicaciones más amplia.

“Hacer que el sistema siga funcionando a toda costa es algo que parece tener mérito,” añade David Pearce, conferenciante senior sobre ciencias informáticas en la Universidad de Victoria en Wellington, Nueva Zelanda. Señala que ClearView está diseñado para aplicar parches allí donde detecta que algo ha ido mal. Algunos sistemas están diseñados para apagarse cuando se detecta un error, pero si el objetivo del atacante es el sabotaje, afirma Pearce, entonces ese método les viene como anillo al dedo.

Sin embargo el método de ClearView podría resultar en ciertos problemas para el usuario, añade Pearce. Por ejemplo, si el navegador web tuviese un error que le incapacitase para trabajar con URLs que sobrepasen una longitud determinada, el parche de ClearView podría proteger al sistema mediante el corte de los finales de las URLs que fuesen demasiado largas—evitando que el programa falle, pero también evitando que funcione del todo. Sin embargo, estos problemas probablemente no sean del todo dañinos. “Generalmente sólo son los hackers los que intentan aprovecharse de este tipo de circunstancias,” afirma Pearce, “y son ellos los que acabarían sufriendo las consecuencias.”

Fuente: TechnologyReview. Un software que se repara a si mismo

División electrizante: Estas imágenes muestran células de la piel en varias fases de su división interrumpida. El proceso fue interrumpido con consecuencias letales a través del uso de campos eléctricos. Fuente: NovoCure

Combinados con la quimioterapia, el uso de campos eléctricos ayuda a prevenir el crecimiento de los tumores cerebrales letales.

El cáncer de cerebro conocido como gliobastoma multiforme, particularmente letal, es un tipo de cáncer de rápido crecimiento, difícil de tratar y que casi siempre termina con la muerte del paciente; incluso con la aplicación de intensas terapias, los pacientes tienen una esperanza de vida media de menos de dos años. Sin embargo los científicos están investigando nuevas forma de atacar a este tipo de tumor cerebral, y una compañía puede que acabe teniendo éxito. NovoCure, una pequeña startup fundada en Israel en 2000, ha desarrollado un dispositivo que utiliza un campo eléctrico para interrumpir el crecimiento de las células cancerígenas, y los primeros resultados son prometedores. De diez pacientes que empezaron a utilizar el dispositivo en combinación con quimioterapia poco después del diagnóstico inicial, siete siguen vivos más de cuatro años después, y cinco de ellos no muestran signos de que el cáncer haya progresado.

El dispositivo de NovoCure consiste en unos pares de electrodos aislados y colocados en el cuerpo del paciente cerca de los tumores, unidos por correas a una batería de tres kilos que los pacientes llevan consigo a todas partes. Los electrodos emiten unos campos eléctricos de baja intensidad que rápidamente se alternan para crear una corriente que no tiene ningún efecto en los tejidos del cuerpo, excepto en las células en proceso de división. Justo antes de que una célula se divida en dos, brevemente crea una forma de reloj de arena antes de que las dos células hijas se separen, y esta forma es particularmente sensible a la electricidad. La corriente se concentra en la estrecha cintura de la célula, y justo en el momento de la división, la membrana celular se destruye y las células se desintegran.

Las pruebas anteriores demostraron resultados iniciales prometedores, primero en pacientes con gliobastomas recurrentes que ya habían pasado por todas las opciones de tratamiento posibles, y después en pacientes recién diagnosticados con la enfermedad. Los nuevos resultados son tan prometedores que la compañía está reclutando a 283 nuevos pacientes de glioblastoma a lo largo de los Estados Unidos y en Europa para participar en una pruebas clínicas pivotales de dos años de duración. (El proceso de aprobación de dispositivos médicos de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. sólo requiere dos fases de pruebas clínicas, la piloto y la pivotal, al contrario que con los medicamentos, donde son necesarias tres fases.) Los resultados recientes de una serie de pruebas piloto para el cáncer de pecho muestran que la combinación de campos eléctricos y quimioterapia tradicional puede que aumente la supervivencia y disminuya la progresión de la enfermedad en aquellos pacientes con cáncer de pulmón en fase avanzada y células de gran tamaño.

Aunque tanto la quimioterapia como los campos eléctricos generados por el dispositivo tienen efectos sobre el cáncer al ser usados de forma individual, cuando se unen sus propiedades se incrementan—los campos eléctricos parecen hacer que las células cancerígenas sean más susceptibles a la quimioterapia sin aumentar los efectos secundarios o la toxicidad.

“Prácticamente todas las quimioterapias están diseñadas para atacar a receptores específicos o a células cancerígenas, y normalmente atacan a tipos o subtipos muy específicos de cáncer,” afirma el fisiólogo Yoram Palti, fundador y director de NovoCure, y que se encargó del desarrollo de la terapia. En contraste, afirma, la radiación ataca a todos los tipos de cáncer, pero su capacidad para atacar a las células cancerígenas y dejar intactos el resto de tejidos es relativamente baja. “Yo buscaba una modalidad única que pudiera ser efectiva contra todos o la mayoría de tipos de cáncer, sin los efectos negativos de la radiación,” afirma Palti. El campo eléctrico parece hacer justamente eso. “En el laboratorio, es efectivo contra todos los tipos de células cancerígenas que pusimos a prueba.”

Los tratamientos típicos contra los glioblastomas consisten en cirugía seguida de quimioterapia y radiación simultánea. Después de aproximadamente cuatro semanas, se detiene la radiación y la quimioterapia continúa. Sin embargo la razón por la que el glioblastoma es tan letal se debe a que las células cancerígenas se expanden por el cerebro mucho antes de que puedan ser detectadas por los escáneres de IRM. “Los caballos ya están fuera del establo, por así decirlo,” afirma Herbert Engelhard, director de neuro-oncología en la división de neurocirugía de la Universidad de Illinois, Chicago. “La terapia de NovoCure tiene el potencial de hacer un seguimiento o afectar a aquellas células cancerígenas que se encuentran en las partes profundas del cerebro, puesto que el campo eléctrico va más allá de lo que se puede ver en las IRM del tumor cerebral.”

Engelhard, que es uno de los investigadores primarios del estudio y tiene una serie de pacientes en las pruebas de NovoCure, se interesó por este tipo de tecnología debido a que era algo totalmente distinto y menos tóxico que los métodos tradicionales. “La cirugía elimina las células malignas, la terapia de radiación se aprovecha de un tipo de susceptibilidad a la radiación entre las células normales y las cancerígenas, la quimioterapia se aprovecha del hecho de que las células se están dividiendo, y esta es una cuarta forma de aprovecharnos de las diferencias entre las células normales y las cancerígenas, debido al hecho de que las células cancerígenas tienen que dividirse físicamente en dos células,” afirma Engelhard. “Está utilizando una propiedad biológica completamente distinta de las células cancerígenas como talón de Aquiles.”

Una perspectiva tan novedosa como esta surgió gracias al pasado de Palti dentro del campo de la biofísica. “Me fijé en los campos eléctricos en vez de en las reacciones químicas,” afirma Palti. “De pronto me di cuenta de que las células en proceso de división se comportan de forma muy distinta bajo campos eléctricos o frecuencias específicas. Así que me senté y elaboré algunos modelos, y acabé llevando algunos experimentos en mi sótano.”

“Lo que él está haciendo es bastante novedoso,” afirma David Cohen, profesor asociado de radiología y en la Escuela Médica de Harvard. “Normalmente la electricidad se pasa a través de la piel para que contacte con los nervios y los músculos. No obstante, esta electricidad alterna tan rápidamente que no puede afectar a los nervios ni los músculos—va y viene tantas veces que los nervios no se ven afectados en absoluto. Sin embargo, las células en proceso de división sí que se ven afectadas.” Cohen ha examinado con detalle las propiedades biofísicas en las que se basa el fenómeno y señala que “la explicación física sobre cómo funciona el sistema es muy sólida. No es un tiro al aire; es un trabajo que está cuidadosamente planeado, cuidadosamente desarrollado.”

Quizá el problema principal del dispositivo de NovoCure sea la batería que los pacientes tienen que llevar con ellos allí donde vayan. Para que funcione, los pacientes tienen que llevar la batería hasta que el cáncer haya desaparecido—hasta 24 meses. (Un paciente, cuyo tumor ha dejado de crecer pero no ha desaparecido, ha estado utilizando el dispositivo de forma continua durante más de tres años.) “Cualquier persona estaría interesada en encontrar una cura a su cáncer de cerebro, eso está claro,” afirma Mary Lovely, especialista en información médica en la Sociedad Nacional de Tumores Cerebrales. “Cuando empiece a disminuir tu calidad de vida debido al hecho de que lo tienes que llevar a todas partes, es entonces cuando quizá deje de funcionar.”

Engelhard afirma que el dispositivo actual es más un prototipo que un diseño final. “En primer lugar, tenemos que probar que incrementa la supervivencia del paciente,” afirma Engelhard. “Después hay que hacer modificaciones en el dispositivo para que sea más fácil que los pacientes participen en el tratamiento.”

Novocure tiene muchas esperanzas. Dado que los efectos de los campos magnéticos parecen funcionar con todos los tipos de cáncer, al menos in vitro, la compañía está interesada en aplicar la técnica al mayor número de enfermedades posibles. Aunque también poseen “datos de gran importancia” obtenidos durante unas pruebas piloto entre mujeres con cáncer de pecho, Bill Doyle, Presidente del Consejo de NovoCure, señala que “hemos enfocado nuestros esfuerzos iniciales en los tipos de cáncer para los que la supervivencia a largo plazo es muy pobre.” Los Glioblastomas y el cáncer de cerebro entran dentro de esa categoría, y Doyle afirma que el cáncer pancreático podría ser el siguiente en ser tratado. “Nuestra esperanza es que podamos tratar otro cáncer, y después otro, y otros más a lo largo de los años.”

Fuente: TechnologyReview. Uso de electricidad en los tumores cerebrales

Una nueva retina artificial, consistente en un conjunto de electrodos implantados en la parte posterior del ojo, ha conseguido restaurar la visión de forma parcial en personas totalmente ciegas.

Un estudio realizó un seguimiento de al menos tres meses a quince pacientes ciegos a los que se realizó el implante. Diez de ellos terminaron por ser capaces de identificar la dirección de los objetos en movimiento.

La investigación fue presentada en Neuroscience 2009, la reunión anual de la Society of Neuroscience y el mayor escaparate mundial de novedades sobre ciencia cerebral, informa Science Daily.

Foto: retina

“Estos resultados dan una nueva esperanza a muchas personas con enfermedades retinarias degenerativas”, declaró Jessy Dorn, de Second Sight Medical Products, autor principal del estudio. Más de dos millones de estadounidenses sufren de enfermedades en los ojos como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada a la edad, lo que les lleva a perder lentamente su visión a medida que las células nerviosas que detectan la luz resultan destruidas, debido al paso de la edad o de la enfermedad. No existe cura conocida.

En este caso, los investigadores trabajaron sobre las células destruidas. Cada participante recibidó unas gafas con una pequeña cámara de vídeo, y un cinturón con un pequeño ordenador conectado. Este ordenador proceso las imágenes de la videocámara y transmitió los datos a los electrodos implantados en la retina. Cuando los usuarios “miraron” a un monitor con una barra blanca moviéndose a través de una pantalla negra, los electrodos que correspondían con el movimiento de la barra estimularon las células en el ojo, crenado puntos de luz en sus campos de visión,

“Encontramos que la mayoría de los participantes en estudio fueron capaces de determinar la dirección de la barra cuando usaban el sistema de prótesis”, declaró Dorn. “En otras palabras, el nuevo sistema dió a la mayoría de pacientes la capacidad de identificar la dirección del movimiento de un objeto, algo que no podrían hacer sin el mismo”, explicó. Un ensayo clínico internacional está probando el sistema protésico. Hasta ahora, 32 personas ciegas han recibido el implante.

Fuente: EuropaPress. Una prótesis de retina permite recuperar visión a ciegos totales

Científicos de la City University London están desarrollando un dispositivo capaz de “oler” el miedo humano. Su función: identificar, por ejemplo, a terroristas durante los controles de seguridad rutinarios de los aeropuertos o de eventos importantes, como las Olimpiadas.

El sistema estará compuesto por dos sensores que detectarán la señal química característica de una feromona que el organismo humano genera cuando tenemos miedo. De esta forma, se podrá evaluar el nivel de estrés de cualquier individuo.

El primer modelo del sistema estará basado en la absorción láser, pero en una segunda fase se espera crear un modelo de dispositivo portátil de fibra óptica.

Potenciales obstáculos para el desarrollo de esta tecnología serán la repercusión que sobre ella podrían tener los perfumes u otras feromonas producidas por el cuerpo. A pesar de dichos obstáculos, los investigadores creen que tendrán el dispositivo listo en tan sólo dos o tres años.

Más información

Fuente: Tendencias21. Desarrollan un dispositivo con dos sensores para “oler” el miedo

Guitarra aérea: El software interpreta las señales enviadas desde unos sensores de electromiografía colocados en el antebrazo, permitiendo al usuario controlar juegos de ordenador como Guitar Hero o Rock Band. Fuente: Microsoft

Unos electrodos en el antebrazo permiten la creación de nuevas formas de interacción con los ordenadores sin tener que usar las manos.

Estamos pasando por un buen momento dentro de las comunicaciones con nuestros ordenadores. Ya no estamos limitados al ratón y al teclado—las pantallas táctiles y los controladores basados en gestos se están haciendo cada vez más populares. Una startup llamada Emotiv Systems incluso vende una gorra que lee la actividad cerebral, permitiendo a quien la lleve puesta controlar un juego de ordenador con el pensamiento.

Los investigadores de Microsoft, de la Universidad de Washington en Seattle y la Universidad de Toronto en Canadá acaban de inventar una otra forma de interacción con los ordenadores: una interfaz controlada con los músculos que permite una interacción gestual y sin el uso de las manos.

Una banda de electrodos se coloca en el antebrazo del usuario y lee la actividad cerebral de distintos músculos del brazo. Estas señales después se correlacionan con gestos de la mano específicos, tales como unir un dedo y un pulgar, o agarrar un objeto con más fuerza de lo normal. Los investigadores creen que esta tecnología se podría usar para cambiar canciones en los reproductores MP3 mientras se corre o para jugar a juegos como Guitar Hero sin utilizar el controlador de plástico habitual.

La interacción con los ordenadores basada en el uso de los músculos no es algo nuevo. De hecho, los músculos cercanos a un miembro amputado o desaparecido a menudo se utilizan para controlar las prótesis mecánicas. No obstante, y aunque los investigadores han explorado con anterioridad la interacción entre músculos y ordenadores para aplicarla a usuarios no discapacitados, el método ha resultado tener ciertas limitaciones prácticas. El método de deducción precisa de gestos a partir del movimiento muscular a menudo se ha visto restringido a la detección de un rango limitado de gestos o movimientos.

El nuevo proyecto para la detección de músculos “está pensado para consumidores en buen estado de salud que deseen unas modalidades de entrada de datos más diversas,” afirmaDesney Tan, investigador de Microsoft. Como resultado, él y sus colegas tuvieron que desarrollar un sistema que fuera económico y discreto, y que detectara de forma fiable un rango de gestos.

La interfaz más reciente del grupo, presentada en la conferencia sobre Software y Tecnología en las Interfaces de Usuario a principios de este mes en Victoria, British Columbia, utiliza seis sensores de electromiografía (EMG, en inglés) y dos electrodos de tierra dispuestos en forma de anillo alrededor del antebrazo superior derecho del usuario para detectar el movimiento de los dedos, así como dos sensores en el antebrazo superior izquierdo para reconocer cuándo se cierra la mano. Aunque estos sensores están cableados y colocados de forma individual, su orientación no es exacta—es decir, no tienen como objetivo una serie de músculos específicos. Esto significa que los resultados deberían ser similares para un delgado brazalete de EMG que cualquier persona sin entrenamiento previo se pudiese colocar sin ayuda de nadie, afirma Tan. Esta investigación está llevada a cabo sobre la base de un trabajo previo en el que se utilizó un sistema de EMG más caro para detectar los gestos de los dedos cuando la mano se coloca sobre una superficie plana.

Los sensores son incapaces de interpretar de forma precisa la actividad muscular inmediatamente. Se debe entrenar al software para que asocie las señales eléctricas con los distintos gestos. Los investigadores utilizaron unos algoritmos estándar de aprendizaje para máquinas, que mejoran su precisión con el paso del tiempo (el método es similar al que utiliza Tan para sus interfaces de tipo cerebro-ordenador.)

“Hemos pasado mucho tiempo intentando averiguar cómo hacer que el usuario calibrase el dispositivo de forma apropiada,” afirma Tan. El software aprende a reconocer las señales de tipo EMG que se producen al llevar a cabo gestos de forma específica y controlada.

Los algoritmos se enfocan en tres características específicas dentro de los datos de EMG: la magnitud de la actividad muscular, la cuota de actividad muscular, los patrones de actividad de tipo onda que se dan entre varios sensores a la vez. Estas tres características, afirma Tan, proporcionan una forma bastante precisa de identificación de ciertos tipos de gestos. Después del entrenamiento, el software fue capaz de determinar con precisión muchos de los gestos de los participantes en más de un 85 por ciento de los casos, y algunos gestos superaron el 90 por ciento.

Especialmente durante las primeras fases del entrenamiento, los gestos del participante necesitan ser guiados cuidadosamente para asegurarse de que los algoritmos de aprendizaje para máquinas se entrenen de forma correcta. No obstante, Tan afirma que incluso con una pequeña cantidad de comentarios de respuesta, los sujetos del test “se adaptaron de forma bastante natural y cambiaron las posturas para lograr un rendimiento drásticamente mejorado.” Afirma que el hecho de hacer que los usuarios provocasen la respuesta adecuada por parte del sistema se convirtió en una parte importante del proceso de entrenamiento.

“La mayoría de las interfaces de ordenador actuales necesitan la atención completa del usuario,” afirma Pattie Maes, profesora de ciencias y artes mediáticas en MIT. “Necesitamos desesperadamente interfaces novedosas como la desarrollada por el equipo de Microsoft para permitir una integración más continuada de la información digital y las aplicaciones dentro de nuestras ocupadas vidas diarias.”

Tan y sus colegas están trabajando en un prototipo que utiliza una banda inalámbrica de fácil colocación en el brazo del usuario, así como en un “sistema de entrenamiento de gran velocidad.” Los investigadores también están poniendo a prueba la capacidad del sistema para funcionar cuando la gente camina o corre mientras lo lleva puesto.

Finalmente, y según Tan, el control con el cuerpo entero nos llevará hacia nuevas formas de utilizar los ordenadores. “Sabemos que tiene algo que ver con que los gestos sean móviles, siempre disponibles y naturales, aunque aún estamos tratando de averiguar cuál es el paradigma exacto,” afirma.

Fuente: TechnologyReview. Interfaz de ordenador basada en músculos

UN SENSOR DE GLUCOSA CONECTADO A UNA BOMBA DE INSULINA

El proyecto denominado ‘Páncreas Artificial Telemédico’ investiga la posibilidad de conseguir el control metabólico del paciente diabético en cualquier momento y lugar, según se ha presentado en el simposio ‘Nuevas Tecnologías, Comunicación y Diabetes’, organizado por la Fundación para la Diabetes.

Según explicaron los expertos que participaron en el encuentro, el páncreas artificial telemédico es la tecnología más avanzada para el control de la diabetes. A través de un asistente personal (PDA) del que dispone el paciente, un sensor de glucosa que mide continuamente el nivel de azúcar en sangre transmite la información a una bomba de infusión continua de insulina que, programada automáticamente en tiempo real con algoritmos, responde en función de los niveles de glucosa detectados por el sensor.

La directora ejecutiva de la fundación, María del Carmen Marín, señaló que, “sin duda, conocer los últimos avances e investigaciones en soluciones tecnológicas, como es el páncreas artificial telemédico, que aporten por un lado, una mayor calidad de vida a la persona con diabetes y por otro, un mejor control, y en consecuencia, menores posibilidades de desarrollar otras patologías, resultan de gran interés”.

Aunque el propósito final de la investigación es sustituir las funciones de medida y control deterioradas en el páncreas de una persona con diabetes, existen en la actualidad una serie de retos científicos-tecnológicos para conseguir un páncreas artificial para uso no hospitalario, entre los que destaca el de ajustar los algoritmos para poder hacer frente a las subidas de glucosa  derivadas de la ingesta de alimentos, así como los retardos en la medida de la glucosa y absorción de la insulina, según indicaron los especialistas.

Por ello, varios expertos trabajan actualmente en pasar a un control semi-automático, denominado así porque los algoritmos de control no funcionan automáticamente sino que utilizan información de las ingestas que realiza el paciente en un proceso realizado bajo supervisión médica, gracias a la telemedicina y así, poco a poco, avanzar en el denominado “páncreas artificial telemédico”.

Otros desafíos son el logro de sensores continuos de glucosa de mayor fiabilidad y usabilidad, la programación automática de la bomba de insulina o la demostración del uso de algoritmos de control seguros que puedan funcionar de forma ambulatoria.

Durante este simposio también se abordó la presencia de la diabetes en Internet, y se destacaron los foros como posible sustituto “virtual” de los grupos de autoayuda, ya que el anonimato que proporciona la red permite una mayor libertad para expresar sentimientos.

Por último, en el simposio se presentó también ‘Carol tiene diabetes’, un proyecto educativo que tiene como objetivo informar a los profesores y compañeros del niño con diabetes en educación primaria sobre la enfermedad y su tratamiento, y fomentar así la plena integración del niño en el entorno escolar.

Esta iniciativa de la Fundación para la Diabetes, cuya protagonista está basada en una niña de la vida real con diabetes, está formada por diferentes materiales educativos, entre los que destaca una película animada, y fichas didácticas. Todo ello, con un lenguaje que se adapta a la edad cronológica de los niños del aula donde se va a desarrollar, utilizando como referentes los ciclos en los que está dividida la Educación Primaria en España.

Fuente: EuropaPress. Un páncreas artificial permite el control metábolico del diabético

La sensación del usuario pasa por visualizar una gran pantalla virtual

Un equipo de ingenieros de Brothers Industries ha desarrollado unas gafas de 25 gramos, a partir de la tecnología “Retinal Imaging Display”, capaces de proyectar imágenes o documentos directamente en la retina del usuario.

RID (Retinal Imaging Display) es una tecnología de proyección de imagen que enfoca luz con gran calidad a una intensidad inofensiva para los ojos. Un equipo de ingenieros de la compañía Brother Industries ha desarrollado unas gafas basadas en esta tecnología capaces de proyectar imágenes o documentos directamente en la retina del usuario. Así la pantalla transparente permite ver imágenes RID colocadas en el campo visual, garantizando la confidencialidad en la visualización de imágenes y datos, según ha publicado la web Fieras de la Ingeniería.

A pesar de su reducido tamaño y peso (unos 25 gramos), ofrece una sensación a simple vista similar a estar inmerso en una gran pantalla virtual. La imagen mostrada es de unos 10 centímetros de ancho y parece flotar alrededor de 1 metro por delante de los ojos del usuario. Tienen una resolución de 800×600 píxeles y una frecuencia de 60Hz.

Los ingenieros trataron de reducir el tamaño de la óptica de lectura y sus módulos en el nuevo prototipo con la llamada tecnología MEMS (sistema óptico micro electro mecánico, un detector basado en una nueva tecnología que permite reducir el tamaño y el peso a menos de una milésima), junto a un módulo ocular más pequeño con una lente asférica. Gracias a estas innovaciones, han logado reducir considerablemente el tamaño del producto, haciéndolo viable para uso intenso y cotidiano. El dispositivo consta de tres partes: un módulo fuente de luz, un módulo de escaneo óptico y un módulo ocular.

La nueva tecnología comenzará a venderse en el mercado el próximo año, aunque Brother Industries aún no ha especificado el precio.

Fuente: Visto en Tendencias21.com

Fuente: Instituto de Ingeniería de España. Brother Industries desarrolla unas gafas que transmiten información directa a la retina

Fuente: Fieras de Ingeniería. Gafas de alta tecnología que transmiten información directamente a la retina

La fuerza de la luz: Un chip de silicio con una capa de película dorada (en el centro), y al ser iluminado por una luz láser brillando a través de un prisma, es capaz de arrastrar partículas fuera de una solución líquida que fluya por encima de dicho chip. Fuente: Kenneth Crozier, Universidad de Harvard

El uso de chips de silicio y láseres podría servir para identificar y contar células en los dispositivos microfluídicos.

Unos diminutos dispositivos ópticos capaces de tomar pequeñas partículas a partir de un líquido, utilizando la fuerza de los fotones, podrían hacer posible la obtención de imágenes e identificación en un chip de células causantes de enfermedades sin la necesidad de utilizar microscopios. Los nuevos tipos de trampas ópticas, desarrolladas por un equipo de físicos de la Universidad de Harvard, están diseñadas para ser integradas dentro de dispositivos de microfluidos, algunos de los cuales están actualmente en pruebas clínicas para el diagnóstico del cáncer y el seguimiento de la respuesta de los pacientes a las terapias. Los investigadores de Harvard han demostrado que sus trampas ópticas puede realizar sobre un chip lo que convencionalmente requeriría el uso de un gran microscopio y un potente láser.

Las trampas ópticas, una tecnología desarrollada en los años 80, normalmente cuesta decenas de miles de dólares y requiere el uso de potentes láseres y microscopios para enfocar la luz en partículas tan pequeñas como un simple átomo. Los fotones no tienen masa, pero sí tienen momento, y al transferir este momento a un átomo, a una molécula o a una célula, los físicos son capaces de controlar el movimiento de la partícula, deteniéndola por completo para su observación, o moviéndola para hacer un seguimiento de su respuesta. Desde su invención, las trampas ópticas se han estado utilizando para llevar a cabo muchos avances científicos básicos. No obstante, el grupo de Harvard, liderado por el profesor asociado de ingeniería eléctrica Kenneth Crozier, espera poder utilizar las trampas ópticas en dispositivos de diagnóstico, fabricándolas lo suficientemente económicas y de reducido tamaño como para que sean prácticas dentro de la medicina.

Las trampas ópticas desarrolladas por Crozier junto a los investigadores de Harvard Ethan Schonbrun y Kai Wang son capaces de atrapar partículas de forma tan firme como los sistemas más complejos. Crozier afirma que las trampas compactas podrían integrarse en microfluidos y ser utilizadas para clasificar y tomar imágenes de células causantes de enfermedades en la sangre, por ejemplo. Los chips de microfluidos pueden transportar las células a través de un fluido y normalmente controlan sus movimientos mediante el uso de barreras físicas y variaciones en la presión y el voltaje. Las trampas ópticas de Crozier podrían llevar suavemente a las células a la superficie del chip para su observación y utilización posterior para clasificar las células en función a su identidad. El grupo presentó sus avances en la conferencia anual de la Sociedad Óptica de América este mes en San José, California.

Mediante el uso de técnicas de manufactura comunes dentro de la industria de los semiconductores, los investigadores de Harvard elaboraron unos chips con dos diseños distintos. Uno es un chip de silicio con un patrón en forma de anillo con un radio de cinco micrómetros. Cuando se ilumina con un láser, la luz resuena alrededor del anillo, generando una fuerza óptica que puede extraer las partículas del líquido que flota por encima del chip. El patrón del otro chip consiste en series de 64 patrones con forma de diana. Cada una de ellas, al ser iluminadas, pueden atrapar una partícula flotante. Es más, estos patrones enfocan la luz de forma muy similar a los microscopios. “Cada uno tiene la función de un microscopio confocal y se podría utilizar para tomar una fotografía en 3D de una célula,”

Potencia enfocada: Este chip, montado con clips sobre un objetivo de microscopio para su observación, posee un patrón hecho con películas de oro de 500 nanómetros de ancho. Cuando la luz brilla sobre las líneas de oro a través de un prisma por debajo del chip, forma ondas de energía en la superficie que son capaces de atrapar partículas y empujarlas a través del dispositivo. Fuente: Kenneth Crozier, Universidad de Harvard

“Si lo que quieres es clasificar células, la óptica de silico es un buen camino a seguir,” afirmaTom Perkins, físico en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Boulder, Colorado. La ventaja de los sistemas de silicio sobre las trampas ópticas convencionales, afirma Perkins, es su compatibilidad tanto con los microfluidos como con los métodos de manufactura que actualmente se utilizan para fabricar chips de ordenador.

Hay un tercer diseño basado en estructuras de oro capaces de generar una forma de energía de luz llamada plasmones. Al iluminar una suave película de oro, la luz se acopla a la superficie en forma de ondas de superficie llamadas plasmones; las fuerzas generadas por estas ondas están muy localizadas y son muy fuertes. Crozier ha demostrado que si se usan patrones de película dorada estrecha y de larga longitud sobre chips de silicio, al ser iluminados por el brillo de luz proveniente de un pequeño prisma, se pueden utilizar para arrastrar hacia abajo una partícula y después empujarla a través de la superficie de oro. Al cambiar el ángulo de la luz, es posible controlar la velocidad de la partícula. Este tipo de estructura será particularmente útil para la clasificación de células, afirma Crozier.

Este tipo de sistemas puede que finalmente acaben reemplazando a los dispositivos de los laboratorios clínicos conocidos como citómetros de flujo, afirma Holger Schmidt, profesor de ingeniería eléctrica y director del Centro Keck de Optofluidicos a Nanoescala en la Universidad de California, Santa Cruz. Hoy día los citómetros de flujo utilizan sistemas ópticos de gran volumen para separar las células en, por ejemplo, muestras de sangre basadas en su tamaño y forma. La óptica a escala de chips podría llevar a cabo la misma tarea pero costaría mucho menos y sería portátil, permitiendo su colocación al lado de las camas de los pacientes. Schmidt, que ha desarrollado sistemas ópticos sensibles y compactos para atrapar orgánulos celulares y detectar partículas de virus individuales, afirma que estas trampas ópticas compactas podrían estar en el mercado dentro de tres a diez años.

Fuente: TechnologyReview. Unos diminutos dispositivos utilizan la luz para atrapar células

Las señales cerebrales pueden conducir el movimiento en el brazo paralizado de un mono.

Lo que el mono piensa, el mono lo hace: Al traducir las señales eléctricas desde el cerebro del mono hasta las contracciones musculares a través de unos electrodos implantados, un animal con un brazo paralizado ha sido capaz de agarrar una pelota. Fuente: Christian Ethier, Lee Miller

Un mono con un brazo paralizado es capaz de agarrar una pelota, gracias a un novedoso sistema diseñado para traducir las señales cerebrales en movimientos musculares complejos en tiempo real. La investigación, presentada en la conferencia Society for Neuroscienceen Chicago esta semana, podría algún día permitir a las personas con daños en la espina dorsal controlar sus propios miembros.

“Este es un gran salto adelante—muestran a un mono con la capacidad de contraer su mano artificialmente y recoger una pelota,” afirma Krishna Shenoy, neurocientífica en la Universidad de Stanford. “Creo que es la primera demostración en la que un sistema de estimulación eléctrica controlado a nivel cortical lleva a cabo una tarea que finalmente podría ser útil para un paciente humano.”

Aunque las lesiones en la espina dorsal evitan que las señales eléctricas del cerebro lleguen a los músculos, la gente que resulta paralizada por estas lesiones a menudo tienen nervios y músculos intactos en sus miembros. Una técnica llamada estimulación eléctrica funcional (FES, en sus siglas en inglés), mediante la cual unos electrodos implantados distribuyen una corriente eléctrica para provocar contracciones musculares, proporciona un método para reconectar este ciclo.

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. (FDA) ya ha aprobado dispositivos capaces de restaurar la función de la mano y el control de la vejiga en algunos pacientes con parálisis. Los pacientes utilizan los movimientos musculares residuales para controlar estos sistemas—un sistema que funciona bien para algunas aplicaciones pero limita la complejidad de movimiento que se puede llevar a cabo. Por ejemplo, los dispositivos FES permiten a las personas encoger un hombro para provocar un movimiento de agarre con la mano, aunque no pueden controlar la firmeza del agarre.

En la actualidad, y al unir la tecnología FES con los implantes cerebrales, los científicos están intentando crear un sistema más intuitivo para controlar los miembros paralizados, de tal forma que con pensar en mover un brazo o agarrar algo con la mano se traduciría automáticamente en el patrón de actividad eléctrica necesario para llevar a cabo ese movimiento. “Es mucho más natural, y si eres capaz de decodificar la actividad en un número suficiente de músculos, podrías mover varias articulaciones al mismo tiempo,” afirma Robert Kirsch, neurocientífico en la Universidad Case Western Reserve, en Cleveland, Ohio. El movimiento normal de la mano y el brazo lleva consigo el movimiento fluido de varias articulaciones, en vez del número limitado de movimientos que es posible efectuar actualmente.

Christian Ethier, investigador en el laboratorio del neurocientífico Lee Miller en la Universidad de Northwestern, en Chicago, ha hecho una demostración de los primeros pasos hacia este tipo de sistema en monos. Los investigadores proporcionaron a cada mono anestesia local para bloquear temporalmente la función de los nervios flexores en el brazo. Los animales tenían cables implantados en los brazos para distribuir estímulos eléctricos a los músculos, de forma parecida a lo que harían los nervios, y una serie de electrodos implantados en el cerebro para registrar la actividad cerebral proveniente de la corteza cerebral motora.

En primer lugar los monos fueron entrenados para que recogieran una pelota y la pusieran en un agujero, ganando un premio si lo hacían bien. Utilizando la actividad cerebral registrada durante esta tarea, los científicos desarrollaron unos algoritmos de decodificación especializados capaces de traducir las actividad cerebral vinculada al movimiento de los distintos músculos en estímulos eléctricos para cada uno de los cinco músculos flexores en el brazo en tiempo real, y que permiten que el mono cierre la mano. “Podemos predecir lo que el mono está intentando hacer con sus músculos y estimular los músculos en función de ello, lo que esencialmente le da al mono un control voluntario a través del ordenador, en vez de a través de sus nervios,” afirma Miller.

Normalmente, con el brazo paralizado, los animales lo tenían difícil a la hora de completar la tarea, con sólo un 10 por ciento de éxito a la hora de llevar la pelota al objetivo, en comparación con el 100 por cien obtenido antes del bloqueo de nervios. Al encender el sistema FES controlado por el cerebro la cuota de éxito en los animales ascendió a un 77 por ciento. Los investigadores también demostraron que podían hacer que el mono moviese la muñeca en distintas direcciones—ahora quieren ver si pueden repetir los resultados con los músculos que controlan el alcance de objetos.

Las pruebas con humanos puede que no estén tan lejos. Los implantes corticales ya se han puesto a prueba en pacientes humanos. Kirsch desde el Case Western presentó una investigación en la conferencia mediante la que se mostraba que un paciente paralizado con implantes corticales podía controlar un sofisticado modelo informático de un brazo. Kirsch y Miller aún no tienen un calendario específico para colocar los dos sistemas—el implante cortical y el implante FES—juntos en humanos, aunque Miller afirma que sería técnicamente realizable en un año. Sin embargo, quieren esperar hasta que los científicos hayan desarrollado una versión inalámbrica y totalmente implantable del implante cortical, que en la actualidad está bajo desarrollo en la Universidad Brown. Los implantes actuales tienen unos cables sobresalientes que incrementan el riesgo de infección y limitan la movilidad del paciente.

Las investigaciones previas han demostrado que los pacientes con este tipo de implantes pueden controlar un cursor informático y hacer algunos movimientos con un brazo robótico. Aunque este tipo de investigación es de gran interés para aquellos cuyos miembros han sido amputados, la nueva investigación también se puede aplicar a pacientes con lesiones de espina dorsal. “Mucha gente preferiría tener el brazo reanimado de algún modo,” afirma Shenoy. “Este es un gran paso adelante para ese tipo de pacientes.”

Fuente: TechnologyReview. Despertando a los miembros paralizados

DIHM es sumergible, funciona con ondas de luz, y transmite la información en forma de hologramas

La invención del microscopio supuso una revolución para el estudio de formas de vida minúsculas. Ahora, un equipo de científicos canadienses ha conseguido crear un microscopio robusto y sencillo, destinado a investigar formas de vida extraterrestres. Según sus creadores, sus características lo hacen apropiado para misiones espaciales, en las que el DIHM podría destinarse a registrar imágenes de cualquier objeto que encuentre y que mida como mínimo 100 micrómetros. Láser, hologramas y una cámara digital son algunos de sus componentes. Por Yaiza Martínez.

La invención del microscopio, instrumento óptico que nos permite ampliar la imagen de objetos o seres tan pequeños que no se pueden ver a simple vista, supuso una revolución en el estudio de las formas de vida terrestres. 

Ahora, un robusto y sencillo instrumento podría resultar igual de importante para el estudio de otras formas de vida, las alienígenas, publica la revista Newscientist. 

Con él, será posible ir a la búsqueda de seres extraterrestres que se encuentren en lugares de complicado acceso, como, por ejemplo, los océanos situados bajo el hielo de la superficie de Europa, una de las lunas de Júpiter. 

Buscando imágenes directas

Hasta el momento, la búsqueda de formas de vida extraterrestre se ha realizado mediante la detección de moléculas relacionadas con organismos vivos. Sin embargo, sería la observación de imágenes directas lo podría proporcionarnos respuestas más concluyentes a la cuestión de si dichas formas de vida existen o no. 

Los científicos Hans Kreuzer y Manfred Jericho, de la Universidad Dalhousie de Canadá, han desarrollado con esta finalidad un robusto microscopio que puede ser sumergido en agua, y que permite detectar cualquier forma de vida microscópica que se encuentre nadando o flotando en ella. 

Bautizado como “digital inline holographic microscope” (DIHM), este instrumento está formado por un par de compartimentos herméticos, separados entre sí por una cámara a través de la cual puede fluir el agua. 

Uno de estos dos compartimentos contiene un láser azul que es enfocado sobre una ventana del tamaño del agujero de una aguja, orientada hacia el agua. Enfrente de este agujero, dentro del segundo compartimento, hay una cámara digital y un USB (un canal para el traspaso de datos), que permite que la información registrada llegue a un receptor situado fuera del agua. 

Cómo funciona

Cuando la luz láser incide sobre la ventanita, se genera una onda de luz esférica que se extiende hacia fuera, a través del agua. Si esta onda “tropieza” en su recorrido por el líquido con un objeto microscópico (por ejemplo, una bacteria), se produce una difracción (es decir, dicha onda se dispersa y se curva). 

Tal y como se explica en la página web del microscopio DIHM, la onda esférica y el patrón de difracción creado por el objeto microscópico interfieren para crear un patrón que es capturado por la cámara.
Básicamente, afirman los científicos, dicho patrón de interferencia “se traduce” en un holograma que refleja lo que quiera que haya frente al aparato. Este holograma es registrado como una imagen digital bidimensional dentro de un ordenador.

Posteriormente, un software elaborado con un algoritmo que Kreuzer ya ha patentado, realiza una reconstrucción numérica, con la que se genera una estructura tridimensional del objeto encontrado, a partir de los hologramas bidimensionales de la pantalla. 

De esta forma, la cámara del DIHM puede producir imágenes en tiempo real de cualquier objeto que se encuentre en el agua, siempre que sea como mínimo de un tamaño de 100 nanómetros (un nanómetro equivale a la billonésima parte de un metro). 

Pruebas exitosas

El instrumento ya ha sido probado con éxito en un entorno extremo: la isla Axel Heiberg, séptima isla más grande de Canadá, situada en el Ártico. 

Allí, el microscopio DIHM fue sumergido en un lago para investigar las formas de vida microbiana de éste. En las pruebas realizadas con el instrumento, se consiguieron detectar abundantes algas y bacterias. 

Según explican los científicos en la revista especializada Planetary and Space Science, dada su capacidad demostrada, esta tecnología podría servir para fabricar instrumentos muy ligeros y robustos que podrían adaptarse fácilmente para la realización de estudios exobiológicos (de formas de vida extraterrestres) y para misiones espaciales. 

El microscopio DIHM presenta una serie de ventajas que lo hacen especialmente apropiado para estos fines, aseguran sus creadores: es un dispositivo sencillo y veloz que proporciona máxima información (un solo holograma contiene toda la información sobre la estructura tridimensional a estudiar) e imágenes de alta resolución. 

Anteriormente, otras formas de detección de formas de vida alienígenas aplicadas por los científicos han sido, por ejemplo, la creación de un sistema de detección de la quiralidad de las moléculas de otros mundos (la quiralidad es una propiedad que presentan algunas de las moléculas clave de la biología, como los aminoácidos y los azúcares) o la búsqueda de dióxido de carbono en la atmósfera de otros planetas (porque se sabe que las moléculas de CO2, sometidas a ciertas condiciones, guardan relación con la actividad biológica)

Fuente: Tendencias21. Crean microscopio capaz de registrar imágenes de formas de vida extraterrestres

La electroencefalografía unida a un ordenador permitirá que las personas se comuniquen con el pensamiento.

El ejército estadounidense ha destinado cuatro millones de dólares al desarrollo de un sistema de interconexión entre el cerebro y el ordenador, que permita que las personas se comuniquen sólo con el pensamiento. Este sistema de “telepatía sintética” estará basado en la combinación de la técnica de la electroencefalografía (para registrar la actividad cerebral vinculada a un determinado “mensaje”) y de un receptor informático, capaz de traducir la actividad cerebral registrada a lenguaje corriente. Aunque aún queda mucho trabajo por delante hasta que pueda comercializarse este desarrollo, sus aplicaciones superarán sin duda el terreno de lo militar. Los expertos señalan que el sistema podría llegar a convertirse en una “nueva forma de comunicación”. Por Yaiza Martínez.

El pasado verano, la Universidad de California (UCI), en Irvine, publicaba un comunicado, en el que se informaba de la concesión a científicos de dicha universidad de una donación de cuatro millones de dólares para el desarrollo de la llamada “telepatía sintética”.

La investigación que se realizará gracias a esta concesión pretende culminar en un sistema de comunicación que beneficiará a los soldados en el campo de batalla, a enfermos de parálisis o a personas que hayan sufrido un infarto cerebral, señaló el investigador Michael D’Zmura, presidente del departamento de ciencias cognitivas de la UCI.

El objetivo es fabricar un sistema de interconexión entre el cerebro y el ordenador, que aplicará una tecnología no invasiva de registro de imágenes del cerebro denominada electroencefalografía (EEG), que consiste en una exploración neurofisiológica basada en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral.

Comunicación mental

Si todo sale bien, este sistema permitirá que las personas se comuniquen entre ellas usando sólo los pensamientos, sin articular palabra. Así, por ejemplo, si un soldado “piensa” en un mensaje dado, éste será automáticamente transmitido a un sistema de reconocimiento del lenguaje albergado en un ordenador.

Dicho sistema decodificará a su vez las señales registradas por la electroencefalografía de la materia gris del soldado, permitiendo así que el mensaje sea conocido por otros. Los pensamientos decodificados, por tanto, no serían más que ondas cerebrales traducidas.

Según D’Zmura, para hacerlo funcionar, las personas que quieran usarlo tendrán que entrenarse hasta aprender a enviar y recibir mensajes. Los pasos que deberá seguir el usuario para comunicarse telepáticamente serán los siguientes.

En primer lugar, tendrá que componer un mensaje utilizando, según declaraciones de D’Zmura aparecidas en un artículo reciente de la msnbc.com, “esa pequeña voz de tu cabeza”. En segundo lugar, el usuario deberá enviar el mensaje a un receptor utilizando sólo el poder de su pensamiento. Una vez llegado, este mensaje podrá ser leído en forma de texto o como mensaje de voz.

Nueva forma de comunicación

Inicialmente, las comunicaciones estarán basadas en un conjunto limitado de palabras o frases reconocibles para el sistema, pero con el desarrollo de la tecnología ésta podrá decodificar un lenguaje cada vez más complejo.

D’Zmura señala en la msnbc.com que “esta tecnología podría llegar a convertirse en una nueva forma de comunicación”.

Para lograr este objetivo, el investigador asegura que queda mucho trabajo por delante, y que aún falta mucho tiempo. Sin embargo, vaticina que los resultados se aplicarán no sólo al terreno militar, sino también a diversos sectores comerciales.

Por ejemplo, a dispositivos de videojuegos basados en electroencefalografía. O se destinarán al uso de pacientes que sufren determinadas enfermedades, como la enfermedad de Lou Gehrig, que provoca que, aún teniendo el cerebro intacto, se pierda el control de éste sobre los músculos del cuerpo. La telepatía sintética ayudaría a estas personas a comunicarse.

Pero aún queda una gran labor por hacer, y algunos escollos que superar. Uno de ellos es el de comprender bien qué palabras y frases “activan” qué áreas del cerebro. Para crear un mapa detallado de éste en acción los científicos usarán las técnicas de exploración magnética funcional (fMRI) y de magnetoencefalografía (MEG).

El mapa generado ayudará al ordenador a adivinar qué palabra quiere decir una persona cuando una parte concreta de su cerebro se activa.

Antecedentes

La idea de la comunicación mediante el pensamiento no es nueva. Ya en la década de los años 60, un investigador se colocó un electroencefalograma en la cabeza y, entrenando, consiguió detener y reiniciar sus ondas cerebrales alpha para componer mensajes en código Morse. Las ondas alpha son oscilaciones electromagnéticas surgidas de la actividad eléctrica de las células cerebrales de la zona del tálamo.

Por otro lado, en el mercado de los videojuegos ya existe un dispositivo que registra las ondas cerebrales y las relaciona con órdenes de acciones concretas dentro de la pantalla. Creado por la compañía Emotiv Systems, permite el control de un ordenador sólo con el pensamiento, tal y como explicamos enTendencias21.

Otra compañía, Neurosky trabaja asimismo en el desarrollo de un sistema de sensores y procesador de señales biológicas con el que pretende traducir éstas a comandos lógicos y útiles.

Asimismo, según la msnbc, ya existen cascos comerciales de electroencefalografía que permiten manipular objetos virtuales sólo con el pensamiento pero, eso sí, con órdenes más simples – del tipo “mover la piedra”-, que las que espera desarrollar D’Zmura.

Fuente: Tendencias21. El ejército estadounidense desarrolla un interfaz de telepatía sintética