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Una firma estadounidense patenta un "gustómetro" de alto rendimiento para evaluar sabores

Científicos de la empresa Opertech Bio han patentado un método para probar sabores. El sistema permite analizar y definir matemáticamente tanto la calidad del sabor como las características de palatabilidad de múltiples ingredientes en un único test. En el estudio se utilizaron ratas a las que se entrenó para convertirlas en catadoras expertas

La firma Opertech Bio, con sede en Filadelfia (EE UU), ha logrado patentar una metodología y un dispositivo para evaluación del sabor de alto rendimiento. Los resultados del estudio se presentan esta semana en la revista PLOS ONE.

Los científicos de esta empresa han desarrollado un método denominado Microtiter Operant Gustometer (MOG), un sistema que permite medir tanto la calidad del sabor como su palatabilidad, según señala la publicación en un comunicado.

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Desarrollan un bisturí inteligente que detecta las células cancerosas

El iKnife determina si el tejido que el cirujano está cortando es sano o no, lo que ayudaría a minimizar errores en las operaciones

Investigadores de la Escuela Imperial de Londres han desarrollado el primer bisturí inteligente, denominado iKnife, capaz de informar a los cirujanos, en apenas tres segundos, sobre si el tejido que están cortando es o no canceroso. Un dispositivo que podría ser de gran utilidad para mejorar el tratamiento quirúrgico de muchos tipos de cáncer, entre ellos el de mama.

El aparato es, en realidad, un electrobisturí, capaz de transformar la energía eléctrica en calor para cortar tejidos blandos, un proceso que genera un humo, que es analizado por un espectómetro de masas para determinar si el tejido en cuestión es sano o canceroso.

El avance que podría permitir este dispositivo, que se encuentra todavía en fase experimental, podría ser de gran ayuda para los cirujanos, que deben extraer los tumores con un borde de tejido sano para garantizar que se está extirpando toda la zona afectada, aunque todavía sigue habiendo fallos. Con un invento como este, el número de errores se irán reduciendo progresivamente.

En el primer estudio que puso a prueba la invención en la sala de operaciones, los iKnife dignosticaron muestras de tejido de 91 pacientes con un 100 por ciento de precisión, suministrando información al instante que puede tardar hasta media hora ser revelada utilizando pruebas de laboratorio.

Los hallazgos, realizados por investigadores del Imperial College de Londres, se publicaron en la revista Science Translational Medicine. El estudio fue financiado por el Instituto Nacional de Investigación en Salud (NIHR) Centro de Investigación Biomédica de Imperial, el Consejo Europeo de Investigación y la Oficina Nacional de Hungría para la Investigación y la Tecnología.

En los cánceres relacionados con tumores sólidos, la eliminación del cáncer en la cirugía suele ser el tratamiento con la mejor esperanza. El cirujano normalmente retira el tumor con un margen de tejido sano. Sin embargo, a menudo es imposible saber a simple vista si el tejido es canceroso. Uno de cada cinco pacientes con cáncer de mama que se someten a cirugía requieren una segunda operación para extirpar completamente el cáncer. En caso de duda, el tejido extraído se envía a un laboratorio para su análisis, mientras el paciente se encuentra bajo anestesia general.

El iKnife se basa en la electrocirugía, una tecnología inventada en la década de 1920 que se utiliza comúnmente hoy en día. Los bisturíes electroquirúrgicos utilizan una corriente eléctrica para aplicar calor rápidamente al tejido, y lo cortan reduciendo al mínimo la pérdida de sangre. Al hacerlo, se vaporiza el tejido, creando humo que normalmente es succionado por los sistemas de extracción.

El inventor de la iKnife, el Dr. Zoltan Takats del Imperial College de Londres, se dio cuenta de que este humo sería una rica fuente de información biológica. Para crear el iKnife, conectó un bisturí electroquirúrgico a un espectrómetro de masas, un instrumento analítico utilizado para identificar qué productos químicos están presentes en una muestra. Los diferentes tipos de células producen miles de metabolitos en diferentes concentraciones, por lo que el perfil de los productos químicos en una muestra biológica puede revelar información sobre el estado de ese tejido.

En este nuevo estudio, los investigadores usaron por primera vez el iKnife para analizar muestras de tejidos obtenidos de 302 pacientes sometidos a cirugía, registrando las características de miles de tejidos cancerosos y no cancerosos, incluyendo cerebro, pulmón, mama, estómago, colon y tumores en el hígado, para crear un biblioteca de referencia. El iKnife compara sus lecturas durante la cirugía con la biblioteca de referencia para determinar qué tipo de tejido se corta, dando un resultado en menos de tres segundos.

La tecnología se transfirió luego a la sala de operaciones para llevar a cabo análisis en tiempo real durante la cirugía. En todas las pruebas con 91 pacientes, el tipo de tejido identificado por el iKnife coincidió con el diagnóstico post-operatorio basado en métodos tradicionales.

Mientras se estaba probando el iKnife, los cirujanos no pudieron ver el resultado de sus lecturas. Los investigadores esperan poder llevar a cabo un ensayo clínico para determinar si se les da acceso a los cirujanos a un análisis del iKnife puede mejorar los resultados de los pacientes.

«Estos resultados proporcionan evidencia convincente de que el iKnife se puede aplicar en una amplia gama de procedimientos de cirugía de cáncer», dijo el Dr. Takats. «Proporciona un resultado casi al instante, lo que permite a los cirujanos realizar procedimientos con un nivel de precisión que no ha sido posible antes. Creemos que tiene el potencial de reducir las tasas de recurrencia del tumor y permitir que sobrevivan más pacientes.»

Aunque el estudio se centró en el diagnóstico del cáncer, el Dr. Takats dice el iKnife puede identificar muchas otras características, como un tejido con un suministro inadecuado de sangre, o los tipos de bacterias presentes en el tejido. También ha llevado a cabo experimentos que lo utilizan para distinguir la carne de caballo de otra carne.

Fuente: Science News y otros medios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Un nuevo número mágico revelado en el núcleo atómico en experimento del CERN

Miembros de la colaboración científica ISOLTRAP del CERN han medido la masa de núcleos exóticos del calcio. Los datos, que publica esta semana Nature, permiten establecer un nuevo número mágico, lo que se traduce en más información sobre cómo se mantienen unidos protones y neutrones en este tipo de núcleos

La colaboración ISOLTRAP ha medido la masa de núcleos exóticos del calcio usando un nuevo instrumento instalado en uno de los experimentos del CERN: ISOLDE, cuya directora científica es la investigadora del Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC) María José García Borge.

Las medidas, publicadas hoy en Nature, establecen un nuevo número mágico,que se relaciona con la estabilidad de estos núcleos exóticos.

Los resultados arrojan luz sobre la descripción de los núcleos en términos de la fuerza nuclear fuerte, una de las cuatro fuerzas de la Naturaleza responsable de mantener unidos protones y neutrones en el núcleo del átomo.

«Esta medida procedente de un experimento clásico de baja energía de ISOLDE complementa bien los recientes resultados sobre el radón, observados por haces post-acelerados, y sobre el astato, observados en la fuente con láseres», dice el director general del CERN, Rolf Heuer. «Demuestran maravillosamente que ISOLDE tiene una amplia variedad de herramientas para la producción de una física emocionante».

Los datos obtenidos refuerzan la prominencia en los isótopos del calcio de un nuevo número mágico no previsto en el ‘modelo de capas nuclear‘, por el cual María Goeppert-Mayer y Hans Jensen obtuvieron el Premio Nobel en 1963, hace 50 años.

En este modelo, los protones y neutrones en un núcleo se organizan en capas, similares a las de los electrones en los átomos. Los números mágicos corresponden a números de protones y neutrones que completan capas nucleares y que confieren una especial estabilidad a estos núcleos.

El equipo de ISOLTRAP usó la instalación ISOLDE para fabricar isótopos exóticos del calcio, los cuales tienen un número mágico de protones, 20, formando una capa cerrada. Su objetivo era averiguar cómo se desarrolla la estructura de la capa con el aumento del número de neutrones.

En el calcio es especial su isotopo más común, con 20 neutrones, que es doblemente mágico. Otro de sus isótopos estables tiene 28 neutrones, otro número mágico. Los números mágicos más reconocidos son 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126.

Ahora, el equipo de ISOLTRAP ha determinado las masas de todos los isótopos del calcio hasta el calcio 54, que tiene 34 neutrones y 20 protones. Las medidas no solo establecen sin lugar a duda el nuevo número mágico, 32, para núcleos ricos en neutrones, sino que confirman predicciones de modelos de tres nucleones basados en fuerza chiral efectiva, y dan un paso decisivo en la comprensión de las interacciones nucleares en núcleos exóticos ricos en neutrones.

El nuevo hallazgo rivaliza con los clásicos

«Con una energía de separación de la capa de alrededor de 4 MeV, el nuevo hallazgo para el calcio 52 rivaliza con los números mágicos clásicos», dice Klaus Blaum, del Instituto Max Planck de Física Nuclear (Heidelberg, Alemania) y portavoz de la colaboración ISOLTRAP.

Las medidas fueron posibles mediante la integración de un nuevo tipo de aparato dentro del experimento ISOLTRAP. Usando dos espejos electrostáticos se permitía la separación de iones según su masa con una precisión sin precedentes, midiendo su tiempo de vuelo en una distancia de hasta varios kilómetros.

«Aunque ya habíamos aplicado el sistema de multireflexión del tiempo de vuelo para separar masas, este es su primer uso como un espectrómetro de masas», dice Frank Wienholtz, de la Universidad Ernst-Moritz-Arndt (Greifswald, Alemania) y autor principal del artículo.

Junto con las medidas de las masas, el artículo tiene predicciones sobre la teoría que incluyen fuerzas de tres cuerpos. La del calcio es la cadena de isótopos más pesada para la que se aplican fuerzas de tres nucleones, basadas en una teoría efectiva de la cromodinámica cuántica. La teoría que describe la fuerza nuclear fuerte.

Los resultados de ISOLTRAP están en acuerdo con los cálculos teóricos, y muestran que una descripción de núcleos extremadamente ricos en neutrones puede estar estrechamente conectada a una comprensión más profunda de las fuerzas nucleares.

Fuente: Sinc. Aportado por Eduardo J. Carletti

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