Nueva técnica para medir nano masas

Miércoles 18 de agosto de 2010

Nueva técnica para medir nano masas

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha diseñado una nueva técnica para pesar partículas muy pequeñas, que permitirá conocer las propiedades mecánicas de compuestos tan minúsculos como las proteínas.

En un comunicado, el CSIC señala hoy que el trabajo permite pesar partículas con la precisión de zeptogramos (la milésima de la millonésima de la millonésima de la millonésima parte de un gramo) y permitirá desarrollar nuevos espectrómetros de masas de mayor precisión.

La espectrometría de masas es una técnica usada para identificar los elementos que forman un compuesto y cuantificarlos, así como para elucidar la estructura y propiedades de las moléculas.

Para ello, se recurre a una pequeña muestra del material que se va a analizar, que se ioniza, se acelera y se somete a un campo electromagnético que lo desvía de su trayectoria y, con la medición de la desviación de los diferentes iones, se puede deducir de qué material se trata.

En este trabajo, que ha sido publicado por la revista "Nature Nanotechnology", los investigadores han utilizado nanohilos de silicio (hilos de silicio extremadamente pequeños) como resonadores capaces de medir las propiedades de las moléculas que se depositan sobre ellos.

Los nanohilos de silicio oscilan en dos direcciones de forma compleja en función de las características de la molécula que se deposita sobre él y, estudiando esa oscilación, se pueden determinar dos de los atributos de la molécula: su masa, con una precisión de zeptogramos, y su rigidez elástica.

Para el director del estudio, Javier Tamayo, los resultados "abren la puerta a aplicaciones biomédicas muy relevantes, ya que cada vez resulta más claro que las propiedades mecánicas de los sistemas biológicos, incluidas las proteínas, juegan un papel fundamental en diversos procesos patogénicos tales como los procesos tumorales e infectivos".

Asimismo, el hallazgo permitirá desarrollar una nueva generación de espectrómetros de masas capaces de analizar incluso las proteínas expresadas en tan sólo unas pocas células.

De este modo, explica Tamayo, "se podrá afinar la búsqueda de biomarcadores celulares y, por tanto, desarrollar fármacos más efectivos".

Energía solar más económica con nanotecnología

El 90% de los paneles solares que se han fabricado en el mundo hasta hoy están basados sobre una tecnolobía del silicio que es relativamente cara. Con la nueva tecnología de capa delgada que usa la nanotecnología e posible bajar los precios.

La energía solar más económica con nuevas nanotécnicas

La nanotécnica es decisiva para alcanzar el objetivo de poder fabricar células solares que dan corriente eléctrica a un precio que puede competir con la energía nuclear y la energía fósil. Por medio de hacer las células solares extremadamente delgadas se consume menos material. Partículas nano pueden posibilitar capturar más energía de la luz solar.

Nanotecnología en el tratamiento de la leishmaniasis

Nanotecnología ayudaría a tratar la leishmaniasis

Helen Mendes

7 June 2010 | ES

La microscopía electrónica muestra al Leishmania chagasi dañado en sus ultraestructuras después del tratamiento con furazolidona

Divulgación Instituto Adolfo Lutz

[CURITIBA] Un medicamento usado para tratar las úlceras gástricas y adaptado mediante el uso de nanotecnología, mostró alta eficacia en el combate de la leishmaniasis visceral.

Utilizando principios de la nanotecnología, los investigadores desarrollaron una nanoformulación a base de nanoliposomas, minúsculas vesículas de lípidos que transportan el fármaco con mayor precisión a la célula infectada.

Según André Tempone, del Laboratorio de Toxicología Aplicada y Fármacos Antiparasitarios del Instituto Adolfo Lutz (Brasil) y coordinador del estudio, es importante buscar nuevos fármacos para tratar la leishmaniasis porque “todos los actualmente disponibles son tóxicos, y el paciente puede morir por causa de la terapia”.

La leishmaniasis es una enfermedad olvidada que se transmite por la picadura de insectos flebótomos y cuya forma más letal es la visceral, que afecta a 500 mil personas al año en el mundo. “En casos no tratados la tasa de mortalidad es de casi 100 por ciento”, dijo Tempone. 

Desde 1912 la leishmaniasis visceral se trata con un medicamento a base de antimonio, un metal altamente tóxico.

El fármaco probado en modelos animales por el equipo brasileño fue la furazolidona, que se usa contra la bacteria Helicobacter pylori — causante de úlceras gástricas — y contra la giardiasis, un parásito intestinal. 

El grupo constató la actividad del fármaco contra el protozoo L. chagasi, que causa la leishmaniasis visceral en Brasil. 

La furazolidona fue encapsulada en nanoliposomas de 150 nm, los que dirigieron el fármaco de forma específica a los macrófagos infectados. Esto aumenta la eficacia del tratamiento y, como la dosis necesaria es mucho menor, la toxicidad para el organismo disminuye. 

“El diferencial de esta formulación es tener una eficacia similar al tratamiento de la furazolidona libre (no liposomal), con una dosis cien veces menor”, dijo Tempone, quien agregó que “esta formulación también podría presentar actividad contra otras especies de Leishmania, presentes en Europa o la India”. 

El tratamiento con nanoliposomas sería más caro que el convencional, pero como la terapia actual exige internación, monitoreo y muchos exámenes para analizar la toxicidad del medicamento, al final, los costos serían equivalentes. 

“Pese a ser un producto más caro, el proceso de fabricación fue ideado para ser lo más simple posible. En el futuro, podría ser producido por una empresa del gobierno o privada”, agregó. 

Los estudios se realizaron en modelos de animales y sus resultados se publican esta semana en el International Journal of Antimicrobial Agents.

Resumen del artículo en el International Journal of Antimicrobial Agents

Nanotecnología para salvar el planeta

Nanotecnología para salvar el planeta

Un nano-DVD que puede almacenar datos en cinco dimensiones, lo que hace posible aglomerar más de 2000 películas en un solo disco.

La nanotecnología puede ser usada para disminuir los escapes de bióxido de carbono.
De acuerdo con la empresa inglesa Energy Saving Trust la mitad de las pérdidas de energía en un hogar normal por las paredes y el techo. Los materiales aislantes tradicionales como la fibra de vidrio funcionan por medio de que el aire del material disminuye la pérdida de calor. Estos materiales pueden sin embargo ser muy voluminosos y no siempre son prácticos, sobre todo en un entorno industrial.
En la nanotecnología se trabaja con materiales al nivel atómico y molecular para crear soluciones innovativas.
Estos últimos años las empresas que trabajan con la nanotecnología han desarrollado pinturas que dan un aislamiento excelente con sólo una capa delgada. Los fabricantes afirman que esto puede ahorrar entre el 20 y el 40% de los costos energéticos.
La empresa Industrial Nanotech Inc. Radicada en Florida fabrica una cantidad de productos nanotecnológicos ecológicos tanto para la industria como para el hogar.
El producto Nansulato es fabricado por el compuesto nano Hydro-NM-Oxide, una especie de acrílico y un agregado con alto rendimiento. Luego de haber sido pintado da una capa del espesor de 0,1 a 0,2 mm que detiene la conducción de calor. 

la estructura de este material se parece a la espuma y tiene uno de los valores menores que se han medido en cuanto a conductividad térmica de 0,017 W/mK. Tanto los ladrillos como el cemento tienen una conductividad térmica de alrededor de 0,6 a 0,8 W/mK.
El nansulato existe en color claro o blanco y se aplica en las paredes, el techo, los caños y los tanques por medio de un pincel común, un rollo o un pulverizador. Exige tres manos y desarrolla sus cualidades aislantes luego de 30 a 60 días.
Además de sus propiedades térmicas esta pintura provee protección contra la corrosión y el musgo.
La empresa Industrial Nanotech dice también que ha resuelto el problema de la insalubridad de utilizar partículas del tamaño nano por medio de colocar las estructuras nano dentro de partículas de escala micro.
La compañía británica Thermilate Europe Ltd. Fabrica también una pintura que ahorra energía para uso interior. La pintura funciona como barrera de calor y refleja el calor de vuelta en la habitación. A causa de que las paredes pueden sentirse calientes al tacto la pintura puede disminuir el problema de la condensación dramáticamente. La pintura existe en una cantidad de colores diferentes  y se puede utilizar en varias manos superpuestas.
Existe asimismo un aditivo llamado Thermilate para pinturas fabricado con nanotecnología que se le puede agregar a casi todas las pinturas. Este aditivo se fabrica sobre una tecnología que ha sido desarrollada por la NASA para proteger naves espaciales del calor cuando vuelven a la atmósfera terrestre.

Avances nanotecnológicos en memorias digitales

Memorias digitales mediante nanotecnología

En la Universidad de Berkeley se ha desarrollado una célula de memoria que consiste en una nanopartícula de hierro que puede moverse hacia atrás y adelante en un nanotubo.
Esta memoria, así como cualquier otro esquema de memoria en nanotecnología, se apoya sobre el movimiento físico de una pequeña partícula de materia que representa el estado del bit digital, y puede ser tanto muy pequeña, dando en consecuencia densidad al componente, como altamente estable. Todo indica que el uso de la nanotecnología va a permitir crear memorias que sean tanto muy densas como durables de por vida.

Un material super denso para el almacenamiento óptico en, por ejemplo, CD y DVD, consiste en bastones nano de moléculas de oro de tamaños varios suspendidos en una solución clara. Los bastones actúan como antenas ópticas sintonizadas(nantenas) que son dirigidas por pulsos de laser de tal modo de permitir escribir bits diferentes en el mismo lugar con frecuencias diferentes (colores, puesto que se trata de tecnología óptica) y polarizaciones. Escribir significa enfocar los lasers de tal modo de fundir los bastones nano en el lugar, cambiando sus propiedades lo suficiente como para ser detectados por un laser lector.

Otra tecnología más cercana a su comercialización se trata asimismo de una unidad física que se mueve, pero esta vez son iones de oxígeno en un grupo desunido. Los iones se mueven hacia adelante y atrás entre las capas de metal aislador de óxido, dependiendo del voltaje. Esta memoria es más densa y rápida que la memoria flash, pero la cuestión estriba aparentemente en si esta última no avanzará tanto o más que la nueva tecnología aquí descripta.

Técnica nanotecnológica de grabado

Técnica nanotecnológica de grabado 

Investigadores del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología de Singapur han demostrado por primera vez una técnica de grabar directamente sin litografías para fabricar transistores de efecto de campo discreto, así como portones digitales lógicos sobre un único nano-alambre.
Su técnica de un paso único para la fabricación obvia el largo y laborioso proceso de litografía y mejora la precisión de la fabricación. Esto puede dar lugar a un potente método para formar prototipos rápidamente de circuitos nanoelectrónicos futuristas. 

Una hoja de carbono puede limpiar el agua de arsénico

Una hoja de átomos solos de carbono limpia de arsénico el agua

Sabemos que el arsénico es un contaminante frecuente del agua, por ejemplo en el oeste de EEUU y el sur de Asia, que puede causar serios problemas sanitarios. El nuevo material nanotecnológico grafina, compuesto de una hoja plana de un solo átomo de espesor, puede ser usado para eliminar el arsénico del agua potable.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang. Corea del Sur, han sintetizado un nuevo tipo de compuesto de carbono basado en óxido de grafina. Este material híbrido, que es superparamagnético, a temperatura ambiente, puede eliminar más del 99,9 % del arsénico en una muestra y reducir su concentración.

Nuevo robot

Robot que puede servir una cerveza

Un robot desarrollado por la firma Willow Garage, que hace énfasis en fuente abierta, ha alcanzado una meta divertida en robótica, a saber, la habilidad de agarrar una cerveza de la heladera y servirla.
Se puede observar la secuencia en el video correspondiente.