Científicos del CERN han conseguido la medida más precisa realizada hasta la fecha del momento magnético del antiprotón. La medida muestra que los momentos magnéticos del protón y del antiprotón son idénticos y permite una comparación fundamental entre materia y antimateria. El resultado señala progresos muy rápidos para entender la antimateria.

En un artículo publicado en la revista Nature Communications, la colaboración BASE del CERN presenta la medida más precisa realizada hasta la fecha del momento magnético del antiprotón, cantidad que expresa la fuerza que ejerce un imán, según se informa en un comunicado.

La medida de BASE muestra que los momentos magnéticos del protón y del antiprotón son idénticos, aparte de sus signos opuestos, con una incertidumbre experimental de 0,8 partes por millón.

Los resultados permiten una comparación fundamental entre materia y antimateria, mejorando en un factor 6 la precisión de la mejor medida previa obtenida por el experimento ATRAP en 2013, también en el CERN.

En la escala de las partículas elementales existe una simetría casi perfecta entre materia y antimateria. Sin embargo, a escalas cosmológicas la cantidad de materia es muy superior a la de antimateria. Entender esta profunda contradicción requiere comparar propiedades fundamentales de las partículas y sus antipartículas con gran precisión.

El experimento BASE utiliza antiprotones de la factoría de antimateria del CERN, el Decelerador Antiprotón (AD), y está diseñado para realizar medidas de precisión de los compañeros de la antimateria, las partículas de materia normal.

El momento magnético, que determina cómo se comporta una partícula en un campo magnético, es una de las características fundamentales de una partícula más estudiada.

Aunque diferentes partículas se comportan de forma distinta, se supone que los momentos magnéticos de protones y antiprotones difieren solo en su signo como consecuencia de la llamada simetría de carga, paridad y tiempo. Cualquier diferencia en sus magnitudes supondría un reto para el Modelo Estándar de Física de Partículas, y podría ofrecer pistas de la existencia de nueva física.

Enfriando protones

Para realizar los experimentos, la colaboración BASE enfrió antiprotones a una temperatura extrema 1 grado por encima del cero absoluto, atrapándolos después mediante sofisticados contenedores electromagnéticos para que no entrasen en contacto con la materia y se aniquilasen (gracias a esta técnica, BASE ha conseguido recientemente almacenar un conjunto de antiprotones durante más de un año).

A partir de aquí, los antiprotones se dirigieron uno a uno a otras trampas electromagnéticas donde los investigadores podían determinar su momento magnético intrínseco. Técnicas similares se han usado con éxito en el pasado con electrones y su contraparte de antimateria, los positrones, pero los antiprotones supone un reto mucho mayor porque sus momentos magnéticos son considerablemente más débiles. La nueva medida de BASE requiere una ‘botella’ magnética especialmente diseñada 1.000 veces más fuerte que la usada en los experimentos con electrones/positrones.

“Esta medida es la culminación de 10 años de duro trabajo por el equipo de BASE”, dijo Stefan Ulmer, portavoz de la colaboración BASE (Bayon Antibaryon Symmetry Experiment), que agrupa investigadores del CERN, Japón y Alemania. “Junto con otros experimentos del AD del CERN, estamos haciendo progresos muy rápidos para entender la antimateria”.

BASE planea ahora medir el momento magnético del antiprotón usando una nueva técnica para atraparlo que permitirá una precisión del nivel de unas pocas partes por millón, lo que supondrá una mejora de un factor 200 u 800.

“La aplicación de este método supone un reto mucho mayor que el método usado para este estudio, y requerirá varios pasos adicionales”, dice el autor principal del artículo, Hiroki Nagahama.

Fuente: tendencias21.net

Se ha conseguido dar un paso importante hacia el objetivo de capacitar al ser humano para controlar un brazo robótico usando solo sus pensamientos. Esta línea de investigación y desarrollo tiene el potencial de ayudar a millones de personas que están paralizadas o sufren enfermedades neurodegenerativas.

Hasta donde sabe Bin He, miembro principal del equipo, de la Universidad de Minnesota en Estados Unidos, es la primera vez en el mundo que unas personas pueden manejar un brazo robótico como este para agarrar y manipular objetos en un entorno tridimensional complejo, usando solo sus pensamientos, sin un implante cerebral. Imaginando solo el movimiento de sus brazos, lograron mover el robótico del modo deseado.

La técnica, no invasiva y denominada conexión cerebro-ordenador basada en electroencefalografía (EEG), registra la débil actividad eléctrica del cerebro de los sujetos captada en la superficie de la cabeza a través de un gorro EEG especializado y de alta tecnología, equipado con 64 electrodos. La técnica convierte los pensamientos motores en acciones gracias a un procesamiento avanzado de señales y al aprendizaje automático por parte del software.

Ocho sujetos humanos sanos completaron las sesiones de experimentos del estudio, llevando el gorro EEG. Todos aprendieron gradualmente a imaginarse moviendo sus propios brazos sin hacerlo realmente, para controlar un brazo robótico en un espacio tridimensional. Empezaron aprendiendo a controlar un cursor virtual en una pantalla de ordenador y después a controlar un brazo robótico para agarrar y manipular objetos situados en puntos fijos sobre una mesa. Al final, fueron capaces de mover el brazo robótico para agarrar objetos en posiciones aleatorias de dicha mesa y moverlos de ella a una estantería de tres estantes, pensando solo en tales movimientos.

Los ocho sujetos podían controlar el brazo robótico para coger objetos en posiciones fijas con una tasa de éxitos por encima del 80 por ciento, y moverlos de la mesa a la estantería con una tasa de éxitos de más del 70 por ciento.

Los resultados son muy alentadores, y permiten albergar esperanzas de que esta técnica sea de gran utilidad para las personas paralizadas o que sufren trastornos neurodegenerativos, al ayudarlas a ser más autosuficientes sin la necesidad de implantes quirúrgicos. Estos implantes, aunque eficaces, entrañan riesgos de salud, además de todos los peligros inherentes a una intervención quirúrgica. (Fuente: noticiasdelaciencia.com)

AGENCIA ID

Un estudio en ratas ha constatado que la exposición a la luz LED blanca de pantallas de tabletas comercializadas actualmente en el mercado aumenta la muerte de células de la retina en estos animales en un 23 por ciento.

Estos son los resultados de una de las dos investigaciones de la Universidad Complutense de Madrid, que fueron presentadas hoy por la doctora y profesora del departamento de Óptica Celia Sánchez-Ramos, junto a otros representantes de esta institución.

Los investigadores, que han buscado los ojos más parecidos a los humanos, han realizado este estudio para determinar los daños provocados por la luz de alta energía de las pantallas de los dispositivos digitales y la efectividad de los filtros, que permiten contrarrestar esos efectos.

Para realizar el estudio se agrupó a las ratas pigmentados en dos grupos. Al primero se le expuso a la luz de seis tabletas durante tres meses. Las tabletas se encendían dieciséis horas al día y se apagaban ocho.

Al segundo grupo se les expuso a la misma situación pero se colocó a las pantallas un filtro externo superpuesto, que absorbía longitudes de onda corta.

En ambos casos se compararon los resultados con animales-control, es decir sin ninguna exposición, de la Facultad de Medicina.

Los resultados fueron concluyentes: utilizar una tableta sin filtro con una luz de entre 15 mil y 20 mil cuantas (unidad de radiación) aumenta la muerte celular de la retina en un 23 por ciento en las ratas pigmentadas, que viven unos ochos años y tienen una retina similar a la del hombre.

El estudio está centrado en este tipo de pantallas, que tienen mucha menos energía que las de un teléfono móvil de última generación, que tienen hasta 50 mil cuantas.

En el grupo al que se le colocaron filtros en las pantallas, desarrollados por la doctora Sánchez-Ramos y comercializados bajo la marca Reticare, «no existió prácticamente muerte celular de la retina».

Esta es una cuestión a tener en cuenta si valoramos la importancia de la retina, que se forma a partir del día 36 de gestación y que es una estructura tan considerada como la médula espinal o cualquier otra parte del Sistema Nervioso Central, según la experta.

Pero además si se produce la muerte de células de la retina, el daño «es irreversible».

La pregunta es ¿cómo puede afectar a la visión este daño? La doctora contesta: se produce producir un daño en la mácula, una zona muy pequeña de la retina, de un milímetro y medio cuadrado, y eso puede dar lugar a una falta de visión central.

El segundo estudio refleja la importancia de la distancia a la que nos colocamos estas pantallas: el cálculo de iluminación ocular en función del usuario, del dispositivo utilizado, de la distancia de uso y del diámetro pupilar. La investigación fue realizada en niños y adultos.

Los resultados fueron los siguientes: la cantidad de luz que llega al ojo cuando se utiliza un smartphone es siete veces mayor que cuando se usa un ordenador, y los niños reciben tres veces más de luz que un adulto que utiliza el mismo dispositivo por la menor distancia de uso.

Con harina de soya estudiantes de la Universidad Mexiquense del Bicentenario (UMB) buscan separar antibióticos que contaminan el agua con el fin de disminuir su presencia debido a que podrían llegar a las fuentes de agua potable. La OMS ha advertido que 15 por ciento de los residuos generados por las actividades de atención sanitaria, se consideran peligrosos y pueden ser infecciosos, tóxicos o radioactivos.

La innovación mexicana consiste en procesar la semilla de soya hasta obtener harina cien por ciento pura, utilizarla para separar el antibiótico del agua y así poder reutilizar el fármaco y el líquido. Cecilia Paz Montes, estudiante de ingeniería química, detalló que la soya contiene proteína, por lo que “la fórmula química de estos antibióticos permite la adsorción con la legumbre, es decir la molécula de la soya se adhiere a la partícula del antibiótico y con facilidad permite su separación y reúso de los elementos”.

La técnica mexiquense

Tras la intención de resolver el actual problema de contaminación en suelo y agua, el equipo de estudiantes de la Unidad Tultitlán encontró ampicilina y amoxicilina como los antibióticos más usados en México y, por ende, los que mayores residuos generan al desecharse cuando caducan o al consumirse y eliminarse en la orina.

“Queríamos innovar y dar solución a este problema, por lo que elegimos la harina de soya como material adsorbente de antibióticos por su bajo costo y efectividad en su uso”.

Tras seis meses de pruebas de laboratorio, los alumnos comprobaron la eficacia de la soya. En dos frascos con solución se disolvió una cápsula de amoxicilina y una tableta de ampicilina, respectivamente con un gramo de soya. Dos horas después observaron que ese gramo de soya adsorbe gran cantidad de antibiótico, es decir 84.79 por ciento; mientras que dos gramos de la legumbre en el mismo tiempo obtuvo 99.55 por ciento de la adsorción, lo que quiere decir que entre más porción en un largo periodo, mayor será la adsorción del antibiótico.

La estudiante Cecilia Paz, de 20 años de edad, enfatizó que el planteamiento del equipo es utilizar el método en afluentes hospitalarios y de la industria farmacéutica. “Buscamos hacer una planta tratadora para que antes de que llegue al drenaje, el agua esté libre de antibióticos, y una vez captados los fármacos, se puedan reutilizar; o bien, a los fármacos caducados desintegrarlos naturalmente a través de un proceso de confinado que consiste en enterrarlos y aplicarles procesos químicos para su extracción o reducción sin que contaminen”.

Por lo pronto, la innovación se encuentra en proceso de patente, el equipo universitario busca obtener apoyo de la industria aceitera para adquirir la soya que se desecha como parte de sus procesos; así como indagar la eficacia de la harina de soya con otros antibióticos.

“En México no hay planta tratadora de aguas contaminadas con medicamentos, estas aguas generalmente se destinan para el riego de frutas y verduras que consumimos, queremos resolver científicamente este problema social”, finalizó Cecilia Paz Montes. (Agencia ID)

Una garrapata puede extraer a un bovino entre uno y dos mililitros de sangre, cantidad que parece pequeña pero en caso de una infestación puede llevar al a perder hasta tres litros de sangre en 15 días al vacuno. En términos de economía, lo anterior puede ocasionar pérdidas a los productores, pues países como Estados Unidos rechazan un cargamento completo de reses si sólo una presenta el parásito.

Nuestro país exporta anualmente más de dos millones de reses a aquel país, por lo que el control de estos artrópodos hematófagos es relevante.

Ante este panorama, la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FESC) de la UNAM creó una molécula que elimina garrapatas resistentes a los tratamientos actuales. El producto puede ser la solución a parásitos que afectan la exportación de bovinos.

La sustancia elimina dos cepas de la garrapata Rhipicephalus microplus, doble y triplemente resistentes a los fármacos disponibles, afirmó el doctor Fernando Alba Hurtado, líder del proyecto.

La molécula es un derivado del ácido carbámico y ha superado pruebas de toxicidad aguda, vía oral y dérmica, siendo evaluada en modelos de laboratorio y en campo, con apoyo de productores de Tamaulipas. También se ha comprobado que no induce mutaciones en los animales.

Alba Hurtado, quien actualmente es Secretario de Posgrado e Investigación de la FES Cuautitlán, señaló que la UNAM ya tiene la patente de la sustancia y que sólo resta hacer pruebas sobre los efectos en el medio ambiente.

En esta etapa la institución estaría dispuesta a colaborar con un laboratorio interesado en producir y comercializar un fármaco, el cual podría ser de interés global, pues estas garrapatas también atacan caballos, cabras, ovejas, asnos, perros, cerdos y algunos mamíferos silvestres.

De acuerdo con el investigador, quien trabaja desde hace 35 años en la universidad, junto con sus colaboradores ya formula una presentación cutánea de la molécula, la cual consideran como la opción más viable para su venta.

Si la molécula creada por los universitarios llegara al mercado nacional, sería el primero fármaco totalmente desarrollado en el país, que inició con su síntesis teórica en el año 2000.

El producto de esta investigación es el resultado de un trabajo multidisciplinario en el que también participaron los doctores Guadalupe Prado, Enrique Ángeles Anguiano y Marco Antonio Muñoz. (Agencia ID)