Esta semana en la ciencia 15|03

Portada Semana Ciencia 1503

  • Cambio climático: Prospectivas para el uso de combustibles fósiles

“… entre los años 2010 y 2050, globalmente se tendrían que dejar sin utilizar un tercio de las reservas de petróleo…”

  • Biointegración de implantes neuronales

“… se presenta el desarrollo de un nuevo tipo de implante neuroprostético, basado en un sustrato de silicón, con conectores, electrodos y filamentos de conducción llamados ‘quimiotrodos’…”

Cambio climático: Prospectivas para el uso de combustibles fósiles

Semana -1503 - 1 Fossil fuelsCon base en el acuerdo de Copenhague, generado en 2009 como parte de la Convención Marco sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas, se considera el cambio climático como uno de los grandes retos de nuestro tiempo y se establece que los países en conjunto deben tomar todas las medidas necesarias –de acuerdo con la ciencia– para restringir el incremento de la temperatura global hasta un máximo de 2 grados Celsius por encima de la temperatura promedio en la época preindustrial. Se ha calculado que para tener al menos una probabilidad mediana de lograrlo, entre los años 2011 y 2050 las emisiones no deben rebasar las 1100 gigatoneladas de dióxido de carbono, sin embargo, las emisiones potenciales de gases de efecto invernadero de las reservas actuales de combustibles fósiles, triplicarían esa cantidad; esto implica que el objetivo de 2 ºC es incompatible con el aprovechamiento ilimitado de las reservas actuales.

Investigadores británicos publicaron en la revista Nature un estudio basado en un modelo integrado, para determinar las posibilidades de explotación de combustibles fósiles en las distintas regiones del planeta, que permitirían conseguir la meta del acuerdo de Copenhague. Sus resultados arrojan cuatro escenarios posibles, dos de los cuales implican rebasar la temperatura hasta los tres y cinco grados, este último caso si no se limitara la explotación y en consecuencia las emisiones de gases de efecto invernadero.

Para los casos en que sí es posible detener el calentamiento global, el estudio subraya la importancia de acatar el acuerdo de Copenhague a partir de 2015. En el artículo se señala que entre los años 2010 y 2050, globalmente se tendrían que dejar sin utilizar un tercio de las reservas de petróleo, la mitad de las reservas de gas y alrededor del 80% de las reservas de carbón; asimismo, durante este periodo tendría que evitarse el uso de los recursos estimados en el ártico. De acuerdo con los autores, estas estimaciones hacen innecesaria la inversión en exploración para la búsqueda de nuevas reservas, pues los objetivos globales de mitigación del calentamiento global, obligarían a los países a no explotar ninguna fuente distinta a las existentes en la actualidad.


Biointegración de implantes neuronales

En los últimos años, los implantes neuroprostéticos se han convertido en uno de los principales focos de atención para la investigación científica y el desarrollo tecnológico. Se trata de sistemas que permiten, a través del contacto directo, tanto el estudio como el tratamiento del tejido neuronal dañado. Ejemplos de ello son la restauración de la audición en niños sordos mediante implantes cocleares, la disminución de los síntomas del Parkinson por estimulación cerebral profunda o la atenuación del dolor neuropático crónico, gracias a la neuromodulación de la médula espinal.

Las amplias posibilidades de intervención física, química y eléctrica que estos sistemas ofrecen, han detonado el desarrollo de una gran cantidad de propuestas tecnológicas para los implantes. Sin embargo, estas tecnologías aún encuentran dificultades importantes para la implementación de dispositivos que puedan integrarse plenamente en los tejidos a largo plazo, debido a que la inclusión de un material extraño en tejido vivo, no sólo tiene que contar con las propiedades funcionales adecuadas, sino que debe ser mecánicamente compatible con el entorno: si el material es muy suave, puede ser degradado; y si es muy duro, puede ser cubierto por tejido cicatrizado o dañar físicamente el tejido neuronal circundante.

Semana -1503 - 2 E-dura

Esta semana, en un artículo publicado en la revista Science, se presenta el desarrollo de un nuevo tipo de implante neuroprostético, basado en un sustrato de silicón, con conectores, electrodos y filamentos de conducción llamados ‘quimiotrodos’. Esta interfaz imita la forma y comportamiento mecánico de la duramadre, por lo que los científicos la han bautizado como duramadre electrónica o e-dura. El implante se basa en un sustrato de silicón de 120 µm de espesor, conectores elásticos de oro de 35 nm, electrodos suaves cubiertos por un compuesto de silicón y platino y un microcanal de 100 µm de grosor. Mediante los conectores y electrodos es posible transmitir pulsos eléctricos y señales electrofisiológicas, mientras que el canal o ‘quimiotrodo’ puede ser utilizado para administrar medicamentos localmente.

Una de las ventajas de este nuevo implante es que, a diferencia de muchas tecnologías previas, se inserta por debajo de la duramadre, lo cual permite el contacto directo con el tejido medular y la administración de medicamentos en el espacio intratecal.

En el artículo se reportan los resultados de pruebas in vivo realizadas con ratas; los autores refieren una mejor biointegración, ya que el implante se adaptó a la forma natural de la médula, no provocó daños o deformaciones en el tejido circundante ni fue degradado o mostró deficiencias funcionales a largo plazo.


Con información de artículos publicados en Nature 7533, el 8 de enero de 2015 y Science 6218, el 9 de enero de 2015.

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s