12 d’abril, 2013

Cervells transparents per a l'estudi dels circuits neuronals

Un tractament químic que permet fer els òrgans transparents ofereix una gran possibilitat en el camp de les connexions. 

Els científics podran utilitzar aquesta tècnica per veure les grans connexions de xarxes neuronals amb molta facilitat i precisió. Aquesta tecnologia també obra la porta a noves maneres d'investigar els cervells que s'han donat tant de pacients com de donants sans.

D'aquesta manera és produeix un dels avenços més importants en dècades en l'estudi de la neuroanatomia. Actualment la tecnologia permetia estudiar i veure les neurones i les seves connexions a nivell microscòpic, tot i que només a través de talls molt fins del teixit. S'havia de fer una reconstrucció d'aquests talls per poder tenir una idea tridimensional. Ajuntant tot aquestes dades s'ha aconseguit tenir un mapa de les projeccions de les cèl·lules nervioses però segurament continguin errors.

El nou mètode permet als investigadors veure a través d'un cervell sencer o de blocs de teixit gruixuts.
Aquest aparell s'anomena CLARITY, i ha sigut dissenyat per Karl Deisseroth i el seu equip de la universitat Standford de California.
La tècnica, publicada a Nature aquest mateix mes, fa que el cervell sigui transparent amb un detergent (no de rentar plats...), el SDS, que trenca els lípids que normalment bloquegen l'entrada de la llum.

Altres grups van intentar aconseguir això en el passat, però moltes tècniques d'extracció dels lípids trencaven també les proteïnes i era difícil identificar els diferents tipus de neurones. L'equip de Deisseroth va solucionar aquest problema injectant primer al cervell acrilamida, el qual s'uneix a les proteïnes, àcids nucleics i altres biomolècules. Quan es calenta l'acrilamida, polimeritza i protegeix les molècules a les quals s'ha unit. D'aquesta manera només es perd un 8% de les proteïnes del cervell al fer el tractament, quan abans se'n perdia un 41%.
Utilitzant aquesta tècnica en cervells de ratolí , els investigadors han tenyit les cèl·lules amb fluorescència en àrees des de les capes externes del còrtex fins a estructures més internes com el talam. També han pogut fer seguiment individual de les fibres nervioses utilitzant talls molt més gruixuts dels que es podien utilitzar abans.

Aquesta nova tècnica permet descobrir nous detalls cel·lulars importants que poden completar la informació que tenim a nivell de vies neuronals.

Molts experts han opinat sobre la tècnica i diuen que s'han de fer més estudis per assegurar que l'eliminació dels lípids no altera ni danya l'estructura del teixit neuronal, però diuen que pot arribar a ser una tècnica molt important en l'estudi de l'envelliment i malalties neuronals.
Es podrà, per exemple, comparar els circuits neuronals dels pacients que tenien malalties neurològiques amb cervells de donants sans.

Aquests estudis no són possibles en pacients vius, ja que la major part de mètodes que fan seguiment de les neurones requereixen d'enginyeria genètica o injecció de colorants.

Us deixo penjada una imatge i un vídeo de l'article.

Gracias Migueeeelll!!!! ^^

06 d’abril, 2013

Noves aplicacions a les impressores 3D


Últimament m'ha arribat, des de diferents fonts, informació sobre una nova tecnologia que de mica en mica està agafant els seu lloc a la societat actual.
La nova tecnologia en qüestió és la impressora en 3D.
No fa gaire que vaig escoltar aquest terme per primer cop a la meva vida, i ho he de dir, em va sobtar moltíssim. Què volia dir imprimir en 3D? no deixa de ser una petita fàbrica a casa teva. Li indiques a la impressora el protocol que ha de seguir, li administres el material que ha d'utilitzar i en un pim pam (actualment no tant però en breu serà un dit i fet) ja tens construït el que volies/necessitaves.

Parlant sobre el tema, me n'he adonat que serà una aplicació que farà canviar bastant la manera de funcionar que té el món actualment. A bo o a dolent mai se sap, la humanitat sempre m'acaba sorprenent. El que està clar, es que la invenció està agafant embranzida i en (molt) poc temps ja serà el pa nostre de cada dia.

Un cop feta la introducció ve el tema científic. Com aquest invent ens pot ajudar a la ciència? En faré dues referències que he trobat molt interessants.

Primer. Titular més que sorprenent. Cito literalment.

Aconsegueixen la impressió en 3D de cèl·lules mare humanes.

"Un equip de la Universitat Heriot-Watt d'Edimburg ha dut a terme la primera impressió en 3D de cèl·lules mare humanes. El treball, dirigit pel doctor Will Wanmiao Shu, ha explicat que en poc temps serà capaç d'imprimir teixits humans.

Es tracta del primer cop que es fa ús de les cèl·lules mare com una forma de "tinta" imprimint de manera controlada estructures tridimensionals d'elles. Alan Faulkner, especialista en bioenginyeria  va construir la impressora a partir d'un equip d'impressió antic. L'home va utilitzar una tècnica basada en un sistema de vàlvula que és capaç de crear diferents patrons programables a partir de diferents bio-tintes, que a la seva vegada i de forma independent regulen el volum de cada gota.
L'equip va imprimir petites gotes de bio-tinta que contenien cada una fins cinc cèl·lules de ronyó d'embrió humà i una línia cel·lular embrionària. Segons Shu, el 99% de les cèl·lules assajades estaven vives i eren viables per la replicació.
La impressió és lo suficientment precisa com per a produir micro-teixits en 3D. Les cèl·lules impreses encara poden mantenir la seva potència, capacitat de diferenciar-se en qualsevol cèl·lula del nostre cos. Es pot aconseguir models precisos de teixits humans essencials per al desenvolupament de fàrmacs in vitro.

Aquesta diferenciació es produeix quan les cèl·lules mare es combinen amb cèl·lules naixents d'òrgans específics com el fetge o els pulmons que emeten senyals químiques per transformar les cèl·lules mare en fetge o teixit pulmonar.
L'equip de Shu ha explicat que darrere la impressió 3D de cèl·lules mare humanes, en un futur pròxim, possiblement a partir del 2015, buscaran produir teixit hepàtic humà i construir òrgans individuals a través de la tècnica per a que puguin utilitzar-se en trasplantaments  Sent així, en un futur proper podríem imprimir grups d'aquestes cèl·lules per a "programar-les" i que es converteixin en òrgans que necessitem. Un principi que acabaria amb tots els problemes de la donació."

Un cop vaig acabar de llegir aquesta informació, sincerament, no m'ho creia. A part que hi ha alguns conceptes que no acabava de veure clars... però he buscat informació sobre el director del grup i es veu que té força renom en la seva disciplina de micro enginyeria i que té aquest projecte finançat per una farmacèutica.
O sigui, que sembla que sí, s'està investigant en crear nous òrgans substitutius.

En segon lloc hi ha una altra informació que m'han passat sobre el tema que també he trobat molt interessant.

La impressió en 3D permet la reconstrucció de la cara d'un home víctima d'un càncer

És el cas d'un home que tenia un tumor facial de la mida d'una pilota de tenis. Era un tipus de càncer que s'havia d'extirpar i en les que va necessitar posteriors intervencions quirúrgiques.
El problema d'aquest home és que el càncer se li va expandir per gran part de la seva cara, de manera que el tractament quirúrgic que li van aplicar va tenir que treure-li gran part de la seva cara esquerra. Però aquest problema s'ha vist mig arreglat amb l'arribada de la impressió en 3D, que li ha retornat part de la cara en certa manera.

Mitjançant una tècnica pionera, els cirurgians van aconseguir reconstruir la meitat de la seva cara, dissenyat mitjançant la impressió 3D d'una pròtesi que li recobria la meitat de la cara. Aquest procediment realitzat al Regne Unit per primer cop ha aconseguit crear una espècie "d'imatge mirall" de la cara del pacient.
Per a això van fer un estudi de com podria ser la cara del malalt amb escàners i reconstrucció tridimensional, per després dissenyar la màscara facial, mitjançant impressió 3D en nylon endurit.
En el futur, lo ideal seria imprimir aquest tipus de rostres artificials en silicona, que permetria una millor adaptació a la cara de l'individu, i inclús la diferent coloració de la pròtesi.
La impressió 3D en nylon es va realitzar capa a capa, i la seva col·locació al rostre no va ser una feina fàcil. Aquesta pròtesi facial està subjecta a la cara mitjançant imants, que així facilitar la col·locació i retirada.
El nou avenç de la tecnologia 3D li ha tornat en part la normalitat a aquest pacient anglès. 

Fonts: 
http://alt1040.com/2013/04/impresion-3d-de-celulas-madre-humanas
http://blogthinkbig.com/impresion-3d-reconstruccion-cara/

Copyright Text

"Bon Dia Ciència"