Cargador ultra rápido para batería de celular basado en Nanotecnología

  La Start-up StoreDot, del  departamento de Nanotecnología de la Universidad de Tel Aviv Israel, ha presentado recientemente en la conferencia Think next de Microsoft, un prototipo revolucionario que promete cargar la batería de un celular en sólo segundos,  este cargador esta basado en semiconductores construidos a partir de péptidos, estos últimos estructurados por aminoácidos que son las unidades constituyentes de las proteínas, en este prototipo, los péptidos se autoensamblan espontáneamente creando estructuras nanometricas llamadas puntos cuánticos que poseen interesantes propiedades piezoeléctricas, actualmente este prototipo tiene un tamaño  de un cargador de Portátil, sin embargo, sus creadores están trabajando para reducir su tamaño, se espera su comercialización para el año 2016. A continuación un vídeo en donde se muestra la carga de una batería de un Smartphone Samsung Galaxy S4 desde 0 hasta 100% en solo 30 segundos.

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Nanorobot transportador con compuerta conmutable basado en Nanotecnología con ADN

  El ADN es la  molécula portadora de la información genética, pero también puede ser utilizada en nanotecnología como un material de construcción (nanomaterial), para el diseño de nanoestructuras a la medida, este campo se conoce como Nanotecnología con ADN, y uno de los métodos principales, es el  Origami con ADN, en éste método el ADN se pliega en 3D programadamente, para generar nanoestructuras de interés, que pueden tener múltiples aplicaciones tecnológicas, como por ejemplo, el diseño de nanorobots (nanobots).

 En este contexto investigadores italianos en una publicación reciente, describen el diseño de un nanorobot, específicamente un nanocontenedor con un colgajo conmutable (puerta)  que se abre o cierra, a través de un innovador mecanismo basado en hibridación de cadenas de ADN, previo a algún estímulo molecular programado, este estudio es importante, ya que podría tener aplicaciones en la liberación de drogas controlada, bajo alguna señal molecular determinada, esto seria útil  por ejemplo en el Cáncer, para destruir en forma selectiva a células cancerosas, y así no dañar las sanas, a continuación un esquema del modelo de nanobot diseñado utilizando origami con ADN.

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Esquema de Nanobot fabricado con origami con ADN(color morado), donde se visualiza la secuencia de apertura de compuerta por hibridación de ADN

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Nanosensores para la detección de biomarcadores de la enfermedad de Parkinson

Enfermedad de Parkinson Es una enfermedad neurodegenerativa,  causada por la destrucción de neuronas   de la sustancia negra y que principalmente tiene como sintomas problemas en el movimiento, pero también se producen alteraciones cognitivas, emocionales y autónomas. Recientemente investigadores  coreanos en una publicación en revista ACS Nano, detallan la fabricación de matrices de nanohilos de ZnO, sobre espuma de Grafeno en 3D, asociado a un electródo, para detectar selectivamente biomarcadores propios de la enfermedad, como Ácido úrico (UA), Dopamina (DA), y Ácido ascórbico (AA), por el método de voltametría de pulso diferencial, a partir del suero de pacientes con la enfermedad.  Esta técnica es muy importante ya que posee una alta sensibilidad y selectividad, por lo que es posible cuantificar biomarcadores a partir de una gota de sangre. A continuación un esquema del electrodo de ZnO NWA/GF para la detección de los biomarcadores.

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Nanochip dentro de células vivas para medir presión intracelular

   El estudio de células individuales, es de gran importancia en biomedicina, ya que existen muchos procesos y propiedades a nivel bioquímico, electroquímico, mecánico y térmico, que pueden ser seguidos en tiempo real, recientemente en una publicación en la revista Nature Nanotechnology, investigadores españoles han logrado por primera vez introducir un chip electrónico con sensores dentro de una célula viva, en este caso para medir la presión intracelular.

  El diseño del chip intracelular comprende un sensor mecánico rodeado por 2 membranas separadas por un espacio vacío, estas membranas actúan como espejos de reflexión paralelos, que constituye un resonador de Fabry-Perot, de forma tal que la presión externa desvía las membranas y los cambios de intervalo que a su vez, modifican la intensidad de la luz reflejada en el centro de las membranas.

 Es importante destacar que estos chips intracelulares no producen daños en las membranas celulares preservando la integridad de estas, manteniéndose las células  sanas y viables capaces de funcionar normalmente. A continuación un vídeo en donde se muestra una célula con un chip intracelular en su interior, en donde se aprecia como ésta se divide en forma normal.

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Prometedor tratamiento para el cáncer al pulmón basado en nanotransportadores inhalables

quimioterapia cáncer pulmón El cáncer pulmonar es la neoplasia con la mayor tasa de mortalidad a nivel mundial tanto en hombres como mujeres, por lo tanto el desarrollo de nuevos tratamientos a esta patología son muy relevantes, actualmente es tratado con cirugía y quimioterapia, sin embargo esta última al ser administrada indovenosamente tiene un impacto  sobre todas las células del organismo, afectando de esta manera no solo a las células tumorales sino que también a las sanas, ocasionando una serie de efectos secundarios no deseables.

 Recientemente investigadores de la Universidad de Oregon están desarrollando un   nuevo sistema de liberación de fármacos anticancerígenos inhalables utilizando nanotransportadores basados en lípidos nanoestructurados, que en su interior se encuentran drogas quimioterapeuticas ademas de  siRNA (ARN de interferencia pequeño) que cumple la función de inhibir la expresión de genes involucrados en la resistencia a fámarcos anticancerígenos como lo son las bombas que bombean el fármaco hacia el exterior de la célula cancerosas.

  Experimentos que se hicieron demostraron que el fármaco suministrado a los pulmones vía inhalación se elevó en un 83% en comparación  con un 23% vía administración vía inyección endovenosa, aumentando de esta manera la eficacia del tratamiento, de esta forma existen buenas perspectivas de ser aplicado masivamente en la población en  un futuro cercano.

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Nanoesponjas camufladas para neutralizar toxinas y venenos

 Científicos de la Universidad de California  San Diego han desarrollado unas pequeñas esponjas a escala nanométrica  (por eso son llamadas nanoesponjas) y que son capaces de absorber toxinas mortales como las de serpientes venenosas, o insectos como las arañas, además de toxinas provenientes de bacterias como las de la especie Staphylococcus aureus, este estudio fue publicado en la revista Nature Nanotechnology

 El mecanismo por el cual neutralizan las toxinas, se basa en nanopartículas insertas en un recubrimiento hecho de membranas de globulo rojo, con el fin de camuflarse y no ser reconocidas como un ente extraño frente al sistema inmunologico, lo interesante es que estas nanoesponjas neutralizarían no solo a una clase de toxina como ocurre en el caso de los antídotos, sino que a una amplia gama de toxinas cuyo mecanismo es perforar las membranas celulares de los huéspedes.

  Estos estudios han resultado exitosos en ratones en los cuales se les inyecto  nanoesponjas  y posteriormente una mortal toxina (alfa-hemolisina) proveniente del Staphylococcus aureus logrando sobrevivir el 90% de los ratones que fueron previamente inoculados con nanoesponjas,  se espera a futuro hacer pruebas en humanos. A continuación un video que ilustra este estudio.

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Crean papel que repele el agua y antibacteriano

 Papel que repele el agua con propiedades magnéticas y antibacteriano Investigadores del Instituto Italiano de tecnología(IIT) han logrado desarrollar un papel que es resistente al agua, antibacteriano, y con propiedades magnéticas, esto sin perder ninguna de las características propias del papel, es decir se puede hacer lo mismo que con cualquier otro papel, como escribir sobre él, imprimir, borrar, etc..

 Para lograr desarrollar este innovador papel, los investigadores insertaron nanopartículas en la estructura polimérica (polímero de celulosa) del papel normal y los dispersaron en una solución, el resultado es una matriz polimérica que dependiendo del tipo de nanopartícula insertada, se derivan sus propiedades, por ejemplo si se insertan nanopartículas de oxido de hierro, entonces da origen a papel magnético, si estas son de plata se genera un papel con propiedades antibacterianas.

 Este papel tiene múltiples aplicaciones en el sector industrial y salud, ya que se podrían aprovechar sus propiedades antibacterianas para envasar alimentos y para la prevención de infecciones en centros hospitalarios, por otro lado las propidades magnéticas del papel podrían ser útiles para proteger monedas, billetes y otros documentos similares, y por último las propiedades repelente al agua tienen muchas aplicaciones posibles relacionadas con la protección.

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