Catalizador para limpiar el aire de las Selvas Trópicales

La gran capacidad de la atmósfera para limpiar se debe al reciclaje constante de su producto de limpieza. Científicos del Instituto Max Planck de Química en Maguncia han aclarado exactamente cómo los radicales hidroxilo, que rompen los compuestos orgánicos en el aire, se reciclan. Según sus conclusiones, las moléculas reactivas se puede producir cuando el isopreno se descompone. 

El isopreno es liberado a la atmósfera por las plantas y hasta ahora, sólo se le conocia por el uso de los radicales hidroxilo durante su limpieza química. Sin embargo, parece que a bajas concentraciones de hidroxilo, el agente de limpieza atmosférica se produce más del que se elimina. Por lo tanto, el isopreno está actuando como una especie de buffer, que puede mitigar el aumento de los gases de efecto invernadero y otros contaminantes del aire.

Miles de millones de toneladas de gases naturales y antropogénicos que se emiten a la atmósfera de la Tierra cada año. Si estos gases no fueron retirados por reacciones químicas, el calentamiento global sería mucho mayor y la calidad del aire mucho más pobre. Los agentes más importantes de limpieza en la atmósfera son radicales hidroxilo (OH), que se oxidan los compuestos orgánicos volátiles como el metano y el isopreno. La reacción con la molécula de corta duración pero altamente reactivos transforma estos gases en compuestos solubles en agua que pueden ser retirados de la atmósfera por precipitación. Sin embargo, la oxidación también conduce a la formación de partículas de ozono y aerosoles, que a su vez afectan a la calidad del aire y el clima regional.

Las mediciones de las concentraciones de radicales OH por encima de las selvas tropicales sugieren que los radicales OH son reciclados una vez que hayan terminado sus tareas de limpieza químicos. Esta es la razón porque la atmósfera tiene la capacidad de auto-limpieza y ha demostrado ser relativamente estable ante la contaminación del aire. Domenico Taraborrelli y sus colegas científicos del Instituto Max Planck de Química en Maguncia han aclarado cómo un mecanismo de reciclaje de ciertos de los radicales hidroxilo OH influye en el equilibrio en la atmósfera. Lo que hace el papel clave aquí es una sustancia que se conocía hasta ahora sólo para el consumo de radicales hidroxilo. La sustancia en cuestión es el isopreno. El compuesto orgánico volátil es, naturalmente, liberado a la atmósfera en grandes cantidades por las plantas y, junto con otros químicamente relacionados con los terpenos, forma uno de los principales componentes de los aceites esenciales que son importantes en muchos olores de las plantas. Se estima que la vegetación produce alrededor de 500 millones de toneladas al año de isopreno, y la mayoría se produce durante el día en las selvas tropicales.

La concentración de hidroxilo determina cómo el isopreno se descompone

Se ha descubierto que el sistema es multifacético, ya que la oxidación del isopreno contribuye a la reducción, así como a la formación de radicales OH, que lo sostiene y limita, señalo el Prof. Domenico Taraborrelli, autor principal del estudio. La eficiencia del reciclado de los radicales OH por lo tanto, depende de su cantidad. Si la concentración de OH es alta, poco se recicla, y si es baja, una gran cantidad se produce.

Este efecto amortiguador explica porque las concentraciones más altas de hidroxilos se miden en las selvas tropicales contrariamente a lo que sugieren los modelos de química atmosférica, dijo Domenico Taraborrelli. Él y sus colegas científicos resuelven esta contradicción mediante la adición de complejas cascadas de reacción a un modelo de la química atmosférica global. En el modelo, los radicales OH primero convierte al isopreno en un hidro-peróxido-aldehído (HPAL). Lo que sucede después depende de la cantidad de radicales OH está en el aire. Si la concentración es baja, el HPAL reacciona con el oxígeno molecular atmosférico en una cadena de reacciones iniciada por la luz solar. Esta última instancia se traduce en más radicales OH que fue consumido por la reacción inicial que se formó un HPAL. Si el aire contiene una gran concentración de radicales OH, la cantidad de HPAL se reduce aún más. La concentración de OH por lo tanto, cae.

Para la interacción entre la biosfera y la atmósfera, la amortiguación de la cantidad de radicales OH es muy importante, ya que ofrece grandes bosques con la capacidad de mantener su capacidad de auto-limpieza, explica el prof. Domenico Taraborelli. Los químicos atmosféricos de Maguncia ni siquiera sospechaban que los compuestos orgánicos volátiles liberados como resultado de la actividad humana podrían amortiguar a la atmósfera en su capacidad de auto-limpieza de la misma manera como el isopreno lo hace.

Los ecosistemas naturales son más amortiguados de lo que sospechábamos

El hecho de que la atmósfera retiene su capacidad de limpiar de cara a la contaminación del aire es algo que probablemente permita soportar el clima global: muchos compuestos orgánicos volátiles, como el metano, ejercen un fuerte efecto invernadero, y en el curso del cambio climático, es probable que mostrara mas a partir de fuentes naturales en cantidades aún mayores. Sin embargo, las consecuencias de esto podrían ser menos grave de lo que habíamos asumido. Esto es así porque, en un clima más cálido, se espera que las plantas generen más isopreno en la atmósfera también. Y, de acuerdo con los últimos descubrimientos, una concentración de isopreno superior conduce a la producción de más radicales hidroxilo, que limpian la atmósfera de gases de efecto invernadero. Los resultados también indican que el aumento de las emisiones de isopreno, que esperamos por el calentamiento global, no aumentará el efecto climático, concluye el Dr. José Lelieveld, Director del Instituto Max Planck de Química. Esto demuestra que los ecosistemas naturales y su medio ambiente atmosférico son más amortiguada de lo que sospechábamos".

Los investigadores en Maguncia ahora quieren estudiar la forma en la atmósfera de la capacidad de auto-limpieza reacciona a las perturbaciones, como la liberación repentina de metano de los suelos de permafrost. El calentamiento global está causando grandes áreas de permafrost se deshielen en países como Rusia, que pueden liberar grandes cantidades de metano y acelerar el efecto del calentamiento global.

Investigadores utilizan la nanotecnología para aprovechar la energía lumínica de las luciérnagas

Nanorods, creado con enzimas de luciérnaga de 

color naranja

Las luciérnagas, nanorods, y las luces de navidad que tienen en común. Bien, algún día, los consumidores pueden comprar cuerdas de varios colores de luz que no necesita electricidad ni baterías a brillar. Los científicos de la Universidad de Syracuse (SU) encontraron una nueva manera de aprovechar la luz natural que producen las luciérnagas (llamado bioluminiscencia) con la nanociencia. Su avance produce un sistema que es de 20 a 30 veces más eficientes que las producidas durante los experimentos anteriores.

Todo es sobre el tamaño y la estructura de la costumbre, nanorods cuántica, que se producen en el laboratorio por Mathew Maye, profesor asistente de química en la universidad de la UB de las Artes y las Ciencias, y Rebeka Alam, un candidato a doctorado de química. Maye es también miembro del Instituto de Biomateriales de Siracusa.

La luz de las luciernagas es uno de los mejores ejemplos de la naturaleza de la bioluminiscencia, señala el prof. Maye. La luz es muy brillante y eficiente. Hemos encontrado una nueva manera de aprovechar la biología para los no biológicos mediante la manipulación de las aplicaciones de la interfaz entre los componentes biológicos y no biológicos. A partir de su trabajo, "Diseño de barras cuántica para la transferencia de energía optimizado con enzimas luciferasa de luciérnaga," fue publicado en línea en la revista Nano Letters .

Luciérnagas producen luz mediante una reacción química entre la luciferina y su contraparte, la enzima luciferasa. En el laboratorio, el prof. Maye, la enzima lucifersa está unida a la superficie de nanorod; luciferina, que se añade después, sirve como combustible. La energía que se libera cuando el combustible interactua con la enzima se transfiere a los nanopilares, haciendo que brillen. El proceso se llama bioluminiscencia de energía de resonancia de transferencia (BRET).

El truco para aumentar la eficiencia del sistema es disminuir la distancia entre la enzima y la superficie de la varilla y para optimizar la arquitectura de la varilla. El prof. Maye agrega, " Hemos diseñado un camino para unir químicamente, genéticamente manipulada enzimas luciferasa directamente a la superficie de la nanorod". El prof. Maye y colaboradores en la universidad de Connecticut proporcionaron la enzima luciferasa manipulada genéticamente.

El nanorods se componen de una carcasa exterior de sulfuro de cadmio y un núcleo interior de seleniuro de cadmio. Ambos son metales semiconductores. Manipulando el tamaño del núcleo, y la longitud de la varilla, altera el color de la luz que se produce. Los colores producidos en el laboratorio no son posibles para las luciérnagas. Los nanorods producen resplandores verde, naranja y rojo,a diferencia de las luciérnagas, que naturalmente, emiten un brillo amarillento. La eficiencia del sistema se mide en una escala BRET. Los investigadores encontraron que las varas  más eficientes (en una escala BRET de 44) se produjeron por una arquitectura varilla especial (llamado varilla en varilla) donde la luz emitida estaba en el rango del infrarrojo cercano. La luz infrarroja tiene longitudes de onda mayores que la luz visible y es invisible a los ojos. Iluminación infrarroja es importante para las cosas tales como gafas de visión nocturna, telescopios, cámaras e imágenes médicas.

El efecto de la luz de luciérnaga integrados a nanorods en la actualidad sólo existen en su laboratorio de química. La investigación adicional está en curso para desarrollar métodos de mantenimiento de la reacción química y la transferencia de energía por largos periodos de tiempo para expandir el sistema. Maye cree que el sistema tiene la mayor promesa de las tecnologías del futuro que la que convierte la energía química directamente en luz, sin embargo, la idea de tener nanorods brillantes que sustituyen a las luces LED no es un tema de ciencia ficción.

El nanorods se hacen de los mismos materiales usados ​​en los chips de ordenador, paneles solares y luces LED. Es posible que algún día la luciérnaga recubiertos nanorods puede ser insertado en las luces de tipo LED que usted no tiene que conectarlo.

Nanorods: En nanotecnología, los nanorods son una morfología de los objetos a nanoescala. Cada una de sus dimensiones varían desde 1-100 nm. Ellos pueden ser sintetizados a partir de metales o materiales semiconductores. Proporciones estándar de aspecto (longitud dividida por anchura) son 3-5. Nanorods son producidos por síntesis química directa. Una combinación de ligandos actuar como agentes de control de la forma de los bonos a diferentes facetas de la nanorod con diferentes puntos fuertes. Esto permite que diferentes caras de la nanorod a crecer a un ritmo diferente, produciendo un objeto alargado.

Las aplicaciones de la nanorods son diversas, que van desde las tecnologías de visualización (la reflectividad de las barras puede ser cambiado al cambiar su orientación, con un campo eléctrico aplicado) a los sistemas microelectromecánicos (MEMS).

Nanorods basados ​​en materiales semiconductores también han sido investigados para su aplicación como aprovechamiento de la energía y los dispositivos emisores de luz. En el año 2006, Ramanathan et al. col. demonstrated1 de campo eléctrico de fotoluminiscencia mediada ajustable a partir nanorods de ZnO, con potencial para su aplicación como nuevas fuentes de radiación cercana al ultravioleta.

Albert Einstein: Un Hombre de su Tiempo (Parte VIII) Adaptado del Libro Albert Einstein: Vida, Obra y Filosofía de Jacques Merleau Ponty

Descubrimiento de América

Albert Einstein en su casa de Princeton- EEUU. Cortesia 

de HISTOCLIPS 

Einstein no había vuelto a los Estados Unidos desde su viaje con Weizmann en 1921; tuviera ello o no significado particular, el hecho es que a partir de 1930 todo sucedió como si cada vez él se sintiera mas atraído por América. Invitado por Millikan al Caltech de Pasadena, en California, pasó allí el invierno de (1930-31), luego los dos inviernos siguientes, para instalarse definitivamente en Princeton en 1933. A lo largo de estos tres años, las razones para alejarse de Berlín iban siendo cada vez mas imperiosas para Einstein debido al ascenso dl nacional-socialismo pero aún existían diferentes posibilidades para permanecer en Europa y, aparte de razones circunstanciales sobre las que volveremos, sin duda esta decisión de atravesar para siempre el Océano se debió en parte a otro motivo: Creía que los estados Unidos eran portadores de una esperanza para la paz del mundo. Al parecer Einstein pensaba que lo estados europeos, incapaces de olvidar sus disputas seculares, no estaban maduros para la idea de un verdadero orden internacional ni sus pueblos para un verdadero pacifismo, y de la Unión soviética no se podía esperar gran cosa: en cualquier caso, a su llegada a Nueva York el 11 de Diciembre de 1930 declaraba:

“este país es lo bastante fuerte para triunfar sobre el espectro que amenaza nuestra época, el militarismo. Vuestra posición política y económica es hoy día tan fuerte que podéis a poco que de verdad lo queráis, romper el poder de la traición guerrera que pesa sobre una Europa que sufre por el peso de su historia y, en menor medida, sobre el resto del mundo”.

Y cuando; llega a convencerse de que solo una organización supranacional seria capaz de imponer la paz a los estados, se refiere con frecuencia a los proyectos de Wilson, lamentando que hayan sido abandonados por completo.

Además, en varios escritos de ésta época, declara apreciar en especial ese sentimiento intimo de libertad personal que tiene el americano y que le preserva del deseo de rebajarse ante el prójimo así como de humillarle.

No obstante, ello no le impide quejarse también del espíritu aislacionista de los americanos, quienes no parecen interesarse por las cuestiones europeas si no es para reforzar continuamente sus creencias. Pero el espíritu de libertad y el poder económico aseguraron siempre a los Estados Unidos su poder de seducción sobre este cosmopolita hasta entonces poco recompensado por sus esfuerzos  en pro de mejorar el espíritu de la vieja Europa.

En esta deriva americana, evidentemente hay que tener en cuenta el interés científico del contacto con los centros de investigación de Estados Unidos, sobre todo con los observatorios californianos, interés que, en cierta medida, distendía sus lazos con la ciencia europea; la vuelta de Einstein a la Cosmología, tras un largo silencio, precisamente en 1931, seguramente no fue el resultado de una simple coincidencia cronológica.

Si lo fue, en cambio, el que Einstein se encontrara en Pasadena durante el invierno de 1932, en un momento en que Abraham Flexner, encargado de crear el Institute for advanced Studies con los fondos puestos a su disposición por Louis Bamberger y la Sra. De Felix Gould, acababa de hacerse cargo del proyecto junto con Millikan, Flexner pidió también su opinión a Einstein, quien se interesó por el espíritu de la institución proyectada; los dos hombres encontrarían de nuevo en Oxford y después en Caputh en el curso del verano de 1932. Entretanto Hindenburg había sido elegido presidente de la república y había nombrado a Von Papen como canciller. Desde ese momento, Einstein estuvo seguro de que la llegada de Hitler al poder estaba próxima (a pesar de haber sido el competidor derrotado por Hindenburg); aceptó sin reticencias la propuesta de Flexner: entraría en el nuevo instituto, que se instalaba en Princeton, después de pasar el invierno en Pasadena. Al abandonar su casa de Caputh, a finales de 1932 Einstein predijo a una Elsa incrédula que no la volvería a ver.

1933

Tenía razón: ni Elsa ni él volverían jamás a Caputh, ni tampoco a Alemania. En Enero de 1933, Hindemburg llamaba a Hitler a la cancillería y los nazis se desataron; en las universidades científicas, Lenard se puso en cabeza de la cruzada antisemita. El cónsul de Alemania de Nueva York aseguró oficialmente a Einstein que podía volver a Berlín, pero oficiosamente le aconsejó que no lo hiciera.

Volvió a Europa en le mes de marzo de 1933 y se instaló en Coq-sur-Mer, una estación balneario belga al norte de Ostende; su retorno familiar y sus íntimos (Ilse, Margot, Helene Dukas) se reunieron con él, sumándose Walther Mayer, un matemático vienés que le ayudaba en su trabajo sobre la teoría del campo unificado. En Coq, Einstein, considerado como un amigo de la pareja real, que le había recibido en el palacio de Laeken, se hallaba bajo la protección del rey de los belgas; una pasión común por la música le unía a la reina Elizabeth, con quien mantendría correspondencia durante largos años. La protección no era solo simbólica: circulaban rumores de un atentado y dos guardaespaldas fueron encargados de alejar a los indeseables; se produjeron (¿Podía ser de otro modo con Einstein?) algunos incidentes mas o menos cómicos.

Las amenazas y la protección no le impidieron hacer algunos viajes a Bruselas, a Gran Bretaña y a Zurich, donde vio por última vez a Mileva y a Edouard. (Hanz Albert, ya casado y padre de familia, se encontraría con él en Estados Unidos, donde llegó a ser profesor de tecnología en Berkeley). Einstein tomó la iniciativa de enviar su dimisión a la Academia de Berlín, según Philipp Frank, lo hizo para evitar a Planck tener que expulsarlo y permitirle así salvar con dignidad lo que aún  podía serlo (en realidad, esto le sirvió a Planck para que el Führer le dijera que su avanzada edad lo salvaba del campo de concentración). En respuesta a la carta de dimisión de Einstein, el secretario de la Academia publicó una declaración acusándole de tomar parte de las campanas de denigración contra Alemania.

Planck, Nernst y Von Laue, se opusieron en vano a la iniciativa del secretario, un jurista simpatizante de los nazis.

Todos los bienes de Einstein en Alemania fueron sucesivamente confiscados, al parecer sin una decisión formal de conjunto; a iniciativa De Sitter, varios amigos le ofrecieron una ayuda material. Sus papeles personales fueron traídos de  Berlín por valija diplomática francesa gracias a la intervención de Rudolf Kayser, el marido de su hijastra Ilse (la hija mayor de Elsa) quien también pudo hacer transportar a los Estados Unidos algunos muebles del piso de los Einstein en Berlín, donde los visitantes de las SA no habían cogido mas que la vajilla de plata.

La toma del poder por Hitler y sus desastrosas consecuencias habían modificado brusca y radicalmente la actitud de Einstein ante el pacifismo; entonces le pareció evidente que, en los países democráticos, el antimilitarismo no podía sino alentar la voluntad de agresión de la Alemania nacional-socialista. Y él lo proclamo con su honestidad y sinceridad habituales. Al objetor de conciencia Alfred Nahon, que en junio de 1933; le pidió que interviniera en favor de los camaradas belgas encarcelados en Bruselas, respondió que la hora de la resistencia individual al militarismo ya había pasado; a la vista del grave peligro al que estaba expuesta Bélgica, le decía, si él fuera ciudadano belga aceptaría de buen grado el servicio militar, persuadido de que así contribuiría a salvaguardar la civilización europea. A la comisión de defensa de los objetores de conciencia, que protestaba contra este cambio de actitud, le recordó lo que había escrito a Hadamard sobre los riesgos de la resistencia a la guerra en una tribu africana: no era él quien había cambiado, era Europa, donde las costumbres se parecían ahora a las de aquellas tribus. Y en la correspondencia del año de 1933 y de los años posteriores encontramos numerosos fragmentos donde Einstein se queja de la debilidad delas naciones occidentales ante Alemania.

Desde ese momento, el objetivo final definido en sus intervenciones es la eliminación de la guerra por un medio totalmente distinto de la resistencia individual al enrolamiento militar: ya no piensa que las fuerzas armadas deban ser eliminadas de inmediato, sino que quisiera que quedaran reservadas a instancias supranacionales; esto es, por ejemplo, lo que responde el 27 de Noviembre a un artículo aparecido en un diario de Chicago que le rogaba una explicación por su cambio de actitud respecto a la objeción de conciencia.:

“el problema de la paz no se puede resolver de verdad mas que ayudando a crear una institución internacional de arbitraje que, a diferencia de la actual Sociedad de Naciones en Ginebra, disponga de los medios que le permitan imponer sus decisiones en una palabra, hace falta un tribunal de justicia internacional dotado de un aparto militar o policial permanente”.

En una carta de Agosto de 1936 a Hans Thirring declara que ya no cree que la paz sea posible, llegando incluso a atribuir una buena parte de responsabilidad por la situación “desesperada “en la que se encuentra el mundo 42 a los pacifistas ingleses y franceses.

Expulsados de Alemania, un numero creciente de intelectuales alemanes influían hacia Europa occidental y estados Unidos buscando desesperadamente un empleo, lo que iba a convertirse en una de las principales preocupaciones de Einstein, a quien de todas partes pedían ayuda; pero para él, personalmente, como señala él mismo, la situación era exactamente la inversa. No podía responder a todas las invitaciones que su ruptura con la Academia de Berlín no había hecho sino aumentar: su compromiso con Princeton estaba decidido; fue invitado a Oxford por iniciativa de F. Lindeman todos los años durante cinco; Madrid le reclamaba cuando Monzie, entonces ministro de instrucción publica, ante la petición del claustro de profesores del Collége de France, decide crear un puesto allí para él. Varias cartas de Einstein a Langevin en la primavera de 1933 expresan su turbación con un acento de evidente sinceridad. En primer ligar queda claro que  no quiere hacer un desprecio aun viejo y muy querido amigo, aparte, teme que un rechazo publico a una iniciativa francesa sea mal interpretado; pero la carga le parece demasiado pesada, finalmente, surgen las reservas de un gran maestro que ya no esta seguro de poder aportar todo lo que se espera de él:

“He trabajado mucho, es verdad, pero también he desechado la mayor de lo que he hecho; y todavía no tengo ni idea sobre si el futuro me dará la razón en lo que queda. En realidad no poseo ni una capacidad ni un saber particulares, sino solamente la pasión de la investigación”.

En cuanto a exponer lo que él ha encontrado y que es conocido por “cualquier estudiante ordinario”, seria algo “ridículo “y añade en un estilo muy einsteiniano:

“En resumen, me causó un poco la impresión de un viejo gato que tuviera que tirar de un bonito cochecito cuando no sabe hacer nada mas que cazar ratones. O quizás de un violinista zíngaro incapaz de leer una partitura y que es llamado a convertirse en el primer violín de una orquesta sinfónica”.

Cosas difíciles de explicar, comenta a un personaje oficial…

Einstein abandono finalmente el continente europeo el 9 de Setiembre de 1933 y tras un  mes de estancia en Inglaterra, se embarco para los Estados Unidos, de donde no volvería nunca; llevaba con él a Elsa, a Helene Dukas y a Walther Mayer. Las hijas de Elsa se quedaron en Europa. Ilse moría en París el año siguiente; Margot y su marido se reunirían con él en Princeton mas tarde.

Altos niveles de cafeína en la sangre en los adultos mayores están vinculados a la prevención de la enfermedad de Alzheimer

Esta gran bebida global, el café que bebemos cada día para mantenernos alerta parece tener un beneficio extra, en especial para los adultos mayores. Un reciente estudio sobre el control de la memoria y los procesos de pensamiento de las personas mayores de 65 años encontró que todas las personas con mayores niveles de cafeína evitan la aparición de la enfermedad de Alzheimer en los años de dos a cuatro de seguimiento del estudio. Además, el café que parecía ser la fuente principal o única de cafeína para estos individuos.

Investigadores de la Universidad del Sur de la Florida y la Universidad de Miami señalan que el estudio proporciona la primera evidencia directa de que la cafeína, y su consumo se asocia con un riesgo reducido de demencia o su retraso en su aparición. Estos hallazgos serán publicados en la versión online de un artículo que será publicado 05 de junio en el diario de la enfermedad de Alzheimer, publicado por IOS Press. El estudio involucró a 124 personas entre las edades de 65 a 88 que colaboraron con el estudio tanto en Tampa y Miami (EEUU).

"Estos intrigantes resultados sugieren que los adultos mayores con deterioro leve de la memoria que toman niveles moderados de café - alrededor de 3 tazas al día - no se convertirá en la enfermedad de Alzheimer - o por lo menos va a experimentar un retraso sustancial antes de la conversión a la enfermedad de Alzheimer", dijo el autor principal Dr. Chuanhai Cao, un neurocientífico de la Universidad USF de Farmacia y el Instituto de Salud USF Byrd Alzheimer. "Los resultados de este estudio, junto con nuestros estudios anteriores en ratones con Alzheimer, son muy consistentes en indicar que el diario moderado de cafeína / café, consumo de forma apreciable durante la edad adulta se debe proteger contra la enfermedad de Alzheimer en el futuro."

El estudio muestra que esta protección probablemente se produce incluso en las personas mayores con signos tempranos de la enfermedad, denominadas deterioro cognitivo leve (o MCI). Los pacientes con deterioro cognitivo leve que ya experimentan alguna pérdida de memoria a corto plazo y la fase inicial de la patología de Alzheimer en sus cerebros. Cada año, alrededor del 15 por ciento de los pacientes con MCI, progresan con la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores se centraron en los participantes del estudio con deterioro cognitivo leve, ya que muchos estaban destinadas a desarrollar la enfermedad de Alzheimer dentro de unos años.

Los niveles de cafeína en el inicio del estudio fueron sustancialmente más bajos (51 por ciento menos) en los participantes diagnosticados con deterioro cognitivo leve que progresaron a demencia a lo largo del año de dos a cuatro de seguimiento que en aquellos cuyo deterioro cognitivo leve se mantuvo estable durante el mismo período.

Nadie con MCI que luego desarrollaron Alzheimer tenían niveles iniciales de cafeína en la sangre por encima de un nivel crítico de 1.200 ng / ml (nanogramos x mililitro)- equivalente a beber varias tazas de café un par de horas antes de la recolección de la sangre. Por el contrario, muchos de ellos con deterioro cognitivo leve tenían niveles estables de la sangre de cafeína superior a este nivel crítico.

Los investigadores creen que los niveles más altos de cafeína en sangre indican el consumo habitual de cafeína superior, muy probablemente a través del café. Café con cafeína parecía ser la fuente principal, si no exclusiva, de la cafeína en los pacientes protegidos en memoria con MCI, porque tenían el mismo perfil de los marcadores inmunes de la sangre como los ratones con Alzheimer da café con cafeína. Los ratones con Alzheimer dieron café cafeína por sí sola o descafeinado tuvo un perfil inmunológico marcador muy diferente.

Desde 2006, el Dr. USF Cao y el Dr. Arendash han publicado varios estudios que investigan los efectos de la cafeína / café, se administró a ratones con Alzheimer. Más recientemente, se informó que la cafeína interactúa con un componente aún no identificado de café para potenciar los niveles de un factor de crecimiento crítico que parece luchar contra el proceso de la enfermedad de Alzheimer.

"No estamos diciendo que el consumo moderado de café por completo proteger a las personas de la enfermedad de Alzheimer", advirtió el Dr. Cao. "Sin embargo, creemos firmemente que el consumo moderado de café puede reducir considerablemente el riesgo de Alzheimer o retrasar su aparición."

La patología de Alzheimer es un proceso en el que se acumulan placas y ovillos en el cerebro, matando a las células nerviosas, la destrucción de las conexiones neuronales, y en última instancia conduce a la pérdida de memoria progresiva e irreversible. Dado que la enfermedad neurodegenerativa comienza una o dos décadas antes de que el deterioro cognitivo se pone de manifiesto, los autores del estudio señalan, cualquier intervención para reducir el riesgo de la enfermedad de Alzheimer que lo ideal sería comenzar con mucha antelación de los síntomas.

El consumo moderado de café con cafeína al día parece ser la mejor opción dietética a largo plazo la protección contra la pérdida de la memoria de Alzheimer. Dicho sea de paso, el café es barato, fácilmente disponible, fácilmente se mete en el cerebro, y tiene pocos efectos secundarios para la mayoría de nosotros. Por otra parte, nuestros estudios demuestran que la cafeína y el café parece atacar directamente el proceso de la enfermedad de Alzheimer.

Además de la enfermedad de Alzheimer, el moderado consumo de cafeína / café, parece reducir el riesgo de otras enfermedades del envejecimiento, incluyendo la enfermedad de Parkinson, apoplejía, diabetes tipo II y cáncer de mama. Sin embargo, el apoyo a los estudios de estos beneficios están en observación (no controlado), y ensayos clínicos controlados son necesarios para demostrar definitivamente se valor terapéutico.

Un estudio de seguimiento de la salud y el consumo de café de más de 400.000 adultos mayores de 13 años, y que se publicara a principios de este año en el New England Journal of Medicine , encontró que en los bebedores de café se reduce el riesgo de morir por enfermedad cardiaca, enfermedad pulmonar, neumonía, accidente cerebrovascular, diabetes, infecciones, e incluso lesiones y accidentes.

Con nuevas pautas de diagnóstico de Alzheimer que abarcan la gama completa de la enfermedad, aproximadamente 10 millones de estadounidenses entran en una de las tres etapas de desarrollo de la enfermedad de Alzheimer - enfermedad de Alzheimer patología cerebral única, MCI, o se diagnostica la enfermedad de Alzheimer. 

Si pudiéramos llevar a cabo un gran estudio de cohorte para investigar los mecanismos de cómo y por qué el café y la cafeína pueden retrasar o prevenir la enfermedad de Alzheimer, podría dar lugar a miles de millones de dólares en ahorros cada año, además de mejorar la calidad de vida de la población propensa.

Los científicos logran curar el ébola en monos. La prueba en humanos es el siguiente paso

Monos infectados con el virus del ébola han sido curados por un cóctel químico que se administra 24 horas después de la exposición inicial. Este avance podría eventualmente resultar en un tratamiento similar para los seres humanos que sufran de esta enfermedad, que mata hasta el 90% de los infectados.

De acuerdo con el informe de Nature, los investigadores en el Laboratorio Nacional de Microbiología en Winnipeg, Canadá, administraron tres anticuerpos diferentes a los monos macacos infectados con el virus Zaire - la más mortífera cepa de virus del ébola, y un azote para los que viven en la República Democrática del Congo y Gabón. El brebaje, llamado ZMAb, fue dado a dos monos 24 horas después de haberse infectado, y otra dosis se aplico a otros dos monos a las 48 horas después de la infección. Los cuatro sobrevivieron sin efectos secundarios. Un mono adicional que no se trató falleció cinco días después de la infección.

El Dr. Gary Kobinger, un microbiólogo de la Universidad de Manitoba, dirigió el estudio. Los resultados fueron publicados en la revista Science Translational Medicine.

El tratamiento aplicado con los anticuerpos  funciona al disminuir la tasa de replicación del virus en el mono infectado hasta que su propio sistema inmune es capaz de eliminarlo totalmente. Los anticuerpos se obtuvieron a partir de ratones que fueron vacunados con fragmentos del virus. Los anticuerpos atacar y neutralizar una glicoproteína en la superficie del virus que le permite entrar e infectar las células. A diferencia de otros tratamientos, cóctel Kobinger contiene anticuerpos múltiples que individualmente se dirigen a diferentes lugares de la glicoproteína, por lo que es más difícil para el virus del Ébola resistir el ataque.

Los anticuerpos están siendo desarrollados por una empresa de biotecnología con sede en Toronto, Canadá, llamado Defyrus. Esta empresa están trabajando en un mayor tratamiento de ébola llamado Defilovir, que, junto con los anticuerpos, se espera que funcione en conjunto con una terapia de genes antivirales. Con Defyrus se espera poner a prueba la seguridad del tratamiento en humanos en fase I del ensayo clínico que comenzará antes de finales de 2014.

Pequeños paneles solares, son usadas como células para ayudar a restablecer la vista a los ciegos

El uso de micro paneles solares, como células colocadas quirúrgicamente debajo de la retina, los científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford han desarrollado un sistema que algún día podría devolver la vista a personas que han perdido la visión debido a ciertos tipos de enfermedades degenerativas del ojo.

Este dispositivo - un nuevo tipo de prótesis de retina - consiste en un par de anteojos especialmente diseñados, los cuales están equipados con una cámara en miniatura y un PC de bolsillo que está diseñado para procesar el flujo de datos visuales. Las imágenes resultantes se muestran en una micropantalla de cristal líquido integrado en las gafas, similar a lo que se utiliza en gafas de vídeo para juegos. A diferencia de las gafas de vídeo normal, sin embargo, las imágenes se transmiten desde la pantalla LCD utilizando pulsos de láser de luz cercana al infrarrojo para un chip de silicio fotovoltaico - un tercio tan delgado como una hebra de cabello - implantado debajo de la retina.

Las corrientes eléctricas de los fotodiodos en el chip entonces accionan las señales en la retina, que luego fluyen al cerebro, permitiendo a un paciente recuperar la visión.

Un estudio, que fue publicado el pasado mes de mayo en la revista Nature Photonics, explica cómo los científicos probaron la estimulación fotovoltaica utilizando matrices del dispositivo protésico de diodo en la retina de rata in vitro y como se suscitó respuestas eléctricas, que son ampliamente aceptados los indicadores de la actividad visual, a partir de células de la retina . Los científicos están probando el sistema en ratones vivos, teniendo en cuenta tanto las mediciones fisiológicas y de comportamiento, y son la esperanza de encontrar un patrocinador para apoyar a las pruebas en seres humanos.

Este sistema, funciona como los paneles solares en el techo de una casa, convirtiendo la luz en corriente eléctrica, señalo Daniel Palanker, PhD, profesor asociado de oftalmología y uno de los autores principales del estudio. Pero en vez de la corriente generada fluya, por ejemplo, para alimentar de energía a su TV u otro equipo, este flujo de energía va a desembocar en la retina.

El prof. Palanker también es miembro del Laboratorio de Física Experimental Hansen de Stanford y del programa de investigación interdisciplinario de Stanford, Bio-X. El autor del estudio otros altos es Alexander Sher, PhD, del Instituto de Santa Cruz de Física de Partículas de la UC Santa Cruz, sus co-primeros autores son Keith Mathieson, PhD, un profesor visitante en el laboratorio de Palanker, y James Loudin, PhD, un post-doctorado erudito. Palanker y Loudin conjunto concebido y diseñado el sistema de prótesis y los paneles fotovoltaicos.

Por otro lado, actualmente existen varias otras prótesis de retina que se están desarrollando, y al menos dos de ellos están en ensayos clínicos. Por ejemplo, un dispositivo fabricado por la compañía de la visión de Los Angeles, fue aprobado en abril para su uso en Europa, y el otro fabricante de prótesis, una empresa alemana llamada Retina Implant AG, anunció los resultados de su ensayo clínico en Europa.

A diferencia de estos otros dispositivos - que requieren bobinas, cables o antenas en el interior del ojo para entregar el poder y la información sobre el implante de retina - el dispositivo de Stanford utiliza la luz infrarroja cercana para transmitir imágenes, evitando así la necesidad de alambres y cables, y hacer el dispositivo delgado y fácilmente implantable.

Los implantes actuales son muy voluminosos, y la cirugía para colocar el cableado intraocular para la recepción, el procesamiento y el poder es difícil, precisa el prof. Palanker. El dispositivo desarrollado por su equipo, señaló, no tiene prácticamente todo el hardware incorporado externamente en las gafas. "El cirujano sólo tiene que crear un pequeño espacio debajo de la retina y luego deslizar las células fotovoltaicas en su interior." Es más, uno puede embaldosar estas células fotovoltaicas en grandes cantidades dentro del ojo para proporcionar un campo de visión más amplio que los otros sistemas puede ofrecer, agregó.

La Universidad de Stanford posee patentes sobre dos tecnologías utilizadas en el sistema, y ​​Palanker y sus colegas recibiría regalías de la concesión de licencias de estas patentes.

La propuesta de la prótesis está destinada a ayudar a las personas que sufren de enfermedades degenerativas de retina, como la degeneración macular relacionada con la edad y retinitis pigmentosa. El primero es la primera causa de pérdida de visión en América del Norte, y la segunda causa un estimado de 1,5 millones de personas en todo el mundo a perder de vista, de acuerdo con el grupo sin fines de lucro Fighting Blindness Foundation. En estas enfermedades, las células fotorreceptoras de la retina lentamente van degenerando, en última instancia conduce a la ceguera. Sin embargo, las neuronas de la retina interna que normalmente transmiten las señales de los fotorreceptores en el cerebro estan en gran parte intactas. La prótesis de retina se basan en la idea de que hay otras maneras de estimular las neuronas.

El dispositivo de Stanford, utiliza luz del infrarrojo cercano, que tiene mayor longitud de onda que la luz visible normal. Es necesario el uso de este enfoque, porque la gente, cegada por enfermedades degenerativas de retina todavía tiene células fotorreceptoras, que siguen siendo sensibles a la luz visible. Para que esto funcione, tenemos que entregar mas luz de lo que la visión normal requiere, precisa el prof. Palanker; por otro lado, si usamos la luz visible, sería dolorosamente brillante. Cerca de la luz infrarroja no es visible a simple vista, aunque es "visible" para los diodos que se implantan como parte de este sistema de prótesis.

El prof. Palanker lo explica comparando el ojo humano con la cámara, en el que la retina es la película o el chip digital, y cada fotorreceptor es un píxel. En este modelo se reemplazan los fotorreceptores con diodos fotosensibles. Cada píxel es como una célula solar muy pequeña, le enviaremos la luz, entonces vera el día y la corriente estimula las neuronas en la capa nuclear interna de la retina. Esto, a su vez, debe tener un efecto en cascada, la activación de las células ganglionares en la capa externa de la retina, que envía la información visual al cerebro que nos permiten ver.

Para este estudio, Palanker y su equipo fabricó un chip del tamaño de una punta de un lápiz que contiene cientos de estos diodos sensibles a la luz. Para probar cómo estos chips respondieron, los investigadores utilizaron las retinas de ambos ratones normales y ratones ciegos que sirven como modelos de la enfermedad degenerativa de la retina. Los científicos colocaron un arreglo de fotodiodos por debajo de la retina y se coloca un conjunto de electrodos múltiples por encima de la capa de células ganglionares para medir su actividad. Los científicos entonces envían pulsos de luz, visible e infrarrojo cercano, para producir la corriente eléctrica en los fotodiodos y se midió la respuesta en la capa exterior de las retinas.

En las ratas normales, los ganglios fueron estimulados, como se esperaba, por la luz visible normal, sino que también presenta una respuesta similar a la luz del infrarrojo cercano: Esa es la confirmación de que los diodos disparo la actividad neuronal.

En las retinas degeneradas de ratas, a la luz normal, provocó una respuesta pequeña, pero la luz cercana al infrarrojo motivo fuertes picos en la actividad más o menos similares a lo que ocurrió en las retinas de ratas normales. Ellos no responden a la luz normal, pero lo hicieron hasta el infrarrojo. De esta manera la visión se restaura con nuestro sistema. Señaló que las retinas dañadas de las ratas se requiere una mayor cantidad de luz del infrarrojo cercano para alcanzar el mismo nivel de actividad como las retinas de ratas normales.

Si bien existía la preocupación de que la exposición a tales dosis de luz infrarroja cercana puede causar que el tejido se calienta, el estudio encontró que la radiación era todavía una centésima del límite de seguridad establecido ocular.

Después de completar el estudio, Palanker y sus colegas han implantado los fotodiodos en los ojos de las ratas, los cuales están en plena observación, midiendo su efectos y resultados en los últimos seis meses. Los datos preliminares indican que las señales visuales lleguen al cerebro en condiciones normales en las ratas ciegas, aunque el estudio está todavía en curso.

Si bien este y otros dispositivos podrían ayudar a la gente a recuperar parte de su visión, las tecnologías actuales no permiten que la gente vea el color y la visión resultante está lejos de ser normal.

El primitivo Venus alberga vida ?

Nuestra vecina Venus

Algunos astrónomos creen que Venus fue una vez habitada por la vida. Y algunos creen que la vida podría incluso existen hoy en día en las altas nubes de Venus. Venus no puntúa muy alto cuando pensamos en planetas con capacidad de desarrollar vida  - con presiones en  superficie 90 veces superiores a las de la Tierra y la temperatura que puede derretir el estaño y el mercurio se vaporizan, no es el lugar definitivamente bueno para los productos orgánicos. De hecho, no es un buen lugar inclusive para los terminators del cine. Pero si subimos lo suficiente, nos  encontramos con nubes que tienen temperaturas similares a la Tierra, las presiones, incluso la química (por lo menos en cuanto a los ingredientes originales). El hecho de que en Venus se han evaporado todos los océanos y los convirtió en ácido sulfúrico, no anula el hecho de que exista  agua y el calor en abundancia.

Muy por encima de la superficie de Venus, la atmósfera está bañada por la radiación ultravioleta, pero el profesor de Ingersoll (del Instituto de Tecnología de California) y sus colegas creen que los microbios extraplanetarios podrían aprender a usar estas sustancias como un protector solar - si no se han adaptado a los rayos UV por completo.

Ya hemos visto en la Tierra bacterias que sobreviven en las nubes o en ambientes ácidos, y el hecho de que no hemos visto tanto al mismo tiempo, es sólo porque la Tierra no tiene muchos lugares así. Algunos sugieren que la conversión de Venus a partir de una primitiva  Tierra,  como a una buena aproximación del infierno que podría haber ido cambiando lentamente  como para permitir que la vida se produzca, y luego evolucionar para adaptarse a un estrechamiento de la zona habitable.

Venus esta cubierta de nubes a una altitud de 50 kilómetros tiene el vapor de agua, los nutrientes potenciales, y una temperatura de 30 a 70 grados centígrados y una presión similar a la superficie de la Tierra. La teoría es que los microbios que podrían haber evolucionado en los antiguos océanos de los miles de millones de años atrás, cuando el Sol era mucho más fresco, se han adaptado a un estado puramente en el aire cuando los océanos hervían. La atmósfera de Venus tiene un desequilibrio químico similar, aunque no tan pronunciada como la de la Tierra en su momento.

La NASA tiene un proyecto para volar allí, implementar un colector flotante, y un cohete que recoja las muestras para enviarlas a la Tierra para su análisis. Definitivamente puede haber otras formas de vida en el universo mas o menos evolucionadas con respecto a la nuestra, pero Venus esta al costado nuestro.

Mientras tanto, los científicos han estado tratando de reproducir el ambiente de Venus, para que puedan comprender mejor los sistemas climáticos de la Tierra y la habitabilidad de planetas rocosos. Los científicos son capaces de aprender acerca de las atmósferas y superficies de los planetas mediante el estudio de sus espectros - los diferentes longitudes de onda de la luz que reflejan o absorben. Sin embargo, cuando los investigadores estudiar los espectros de Venus, el planeta más caliente del sistema solar, se encuentran con un problema. Sus altas temperaturas y presiones afectan seriamente los datos.

Venus y la Tierra se describen a menudo como planetas hermanos. Sin embargo, el segundo planeta desde el Sol, evidentemente, ha evolucionado de una manera muy diferente de nuestra Tierra. La superficie de Venus es muy caliente, con temperaturas que alcanzan los 480 grados centígrados, y su presión en la superficie es 90 veces mayor que en la Tierra. Estas condiciones extremas causan grandes dificultades para los científicos que están tratando de desvelar los misterios de la atmósfera venusiana baja y la superficie.

La observación remota de la superficie y la atmósfera, especialmente en longitudes de onda infrarrojas, nos permite explorar las regiones más profundas de la atmósfera y la superficie de Venus, explicó Hakan Svedhem, científico del proyecto Venus Express. En la Tierra, entendemos las líneas de absorción en la atmósfera, por lo que podemos calcular sus efectos. Sin embargo, las altas temperaturas y presiones en Venus realizar observaciones es mucho más compleja. No sabemos con precisión cómo se modifican los espectros, por lo que es imposible interpretar los datos con exactitud.

En un esfuerzo para superar este problema de interpretación, los equipos de científicos de varios países han estado tratando de reproducir el ambiente extremo de Venus y descubrir cómo afecta a los datos enviados por los instrumentos como el visible Espectrómetro Infrarrojo de Imagen Térmica (VIRTIS) a bordo de la ESA orbitador Venus Express.

En el Laboratorio de Emisividad Planetaria en Berlín, el Prof. Joern Helbert y sus colegas están tratando de averiguar como el calentamiento de las rocas  y las muestras de polvo a 500 ° C, a medida que aumenta la temperatura, las muestras comienzan a brillar, por primera vez en el infrarrojo y en el visible. Puesto que la fuerza relativa de este brillo en longitudes de onda diferentes - su emisividad - es único para cada material, que puede ser utilizado para identificar los tipos de rocas en la superficie del planeta.

Las altas temperaturas cambian la estructura interna de los minerales, por lo que algunos brillan y otros se vuelven más oscuros, señalo el prof. Helbert. "Hemos estado trabajando en este problema desde hace tres años, utilizando un aparato único en el que las muestras de calor en vasos de acero inoxidable con un sistema de calentamiento por inducción. Esto nos permite ir muy rápido a altas temperaturas y mantener la temperatura muy estable. Estamos comenzando a hacer mediciones reales de basalto, hematita y granito en el laboratorio, para que podamos compararlos con los datos de emisividad de VIRTIS.

Con el uso de estas nuevas mediciones de laboratorio, el equipo de Helbert de espera para desentrañar la historia de la mineralogía y la superficie de Venus, incluyendo la repavimentación aparente del planeta, con las salidas enormes de lava durante los últimos mil millones de años.

La comprensión de las propiedades de la atmósfera de dióxido de carbono enriquecido presenta otro reto importante. La baja atmósfera de Venus es como una olla a presión extrema, que es dos veces tan caliente como un horno doméstico. Toda la luz de la superficie debe pasar a través de esta densa atmósfera, recalentado antes de llegar a los instrumentos de Venus Express.

El dióxido de carbono bloquea más la luz infrarroja procedente de la superficie, pero las propiedades ópticas del gas no se entienden completamente, especialmente en longitudes de onda donde el gas es casi "transparente". Los científicos quieren entender cómo la atmósfera absorbe la luz desde abajo, y para definir con precisión las ventanas espectrales que dan los más claros puntos de vista de la baja atmósfera y la superficie. Sólo entonces serán capaces de comprender los detalles más finos de todo el espectro y desentrañar la naturaleza del planeta escondido debajo de su manto de nubes y gases de efecto invernadero de espesor.

Para llenar este vacío en el conocimiento, un equipo dirigido por Giuseppe Piccioni, investigador principal del instrumento VIRTIS, está tratando de reproducir las condiciones atmosféricas de Venus en el laboratorio. Su investigación en IASF-Roma, del Instituto Nacional de Astrofísica, Italia, implica estudiar los espectros de dióxido de carbono a temperaturas y presiones similares a las de Venus.

Se emplean muestras pequeñas células de llenas de dióxido de carbono, que tienen que ser cuidadosamente construidas para resistir las condiciones extremas, dijo Piccioni. A continuación, utilizar los espectrómetros de alta resolución con el fin de obtener mediciones precisas de la absorción de la luz por el gas.

El minucioso trabajo de laboratorio está en curso, pero una vez que las ventanas espectrales relativamente claras están claramente definidas y reconocidas, será posible producir precisos modelos tridimensionales de la distribución de las temperaturas atmosféricas y gases en la atmósfera inferior.

Este descubrimiento abre la puerta al análisis detallado de la dinámica y la composición de la atmósfera, incluyendo la circulación del viento misterioso de cuatro días, los vórtices polares, y la distribución de agua y otros componentes.