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Ciencia

Crean piel humana viva para los robots

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MADRID, 9 Jun. (EUROPA PRESS) – Piel humana viva creada para los robots por científicos japoneses no sólo ha dado a un dedo robótico una textura parecida a la de la piel, sino también funciones de repelencia al agua y autocuración.

«El dedo tiene un aspecto ligeramente ‘sudoroso’ nada más salir del medio de cultivo –explica el primer autor, Shoji Takeuchi, profesor de la Universidad de Tokio (Japón), que ha publicado el avance en la revista Matter–. Dado que el dedo es accionado por un motor eléctrico, también es interesante escuchar los chasquidos del motor en armonía con un dedo que parece real».

Tener un aspecto «real» como el de un humano es una de las principales prioridades de los robots humanoides, a los que a menudo se les encomienda la tarea de interactuar con los humanos en los sectores de la sanidad y los servicios, porque una apariencia similar a la humana puede mejorar la eficacia de la comunicación y evocar simpatía.

Aunque la piel de silicona que se fabrica actualmente para los robots puede imitar la apariencia humana, se queda corta cuando se trata de texturas delicadas como las arrugas y carece de funciones específicas de la piel. Los intentos de fabricar láminas de piel viva para cubrir a los robots también han tenido un éxito limitado, ya que es difícil adaptarlas a objetos dinámicos con superficies irregulares.

«Con ese método, hay que contar con las manos de un artesano experto que pueda cortar y adaptar las láminas de piel –explica Takeuchi–. Para cubrir eficazmente las superficies con células de piel, establecimos un método de moldeado de tejidos para moldear directamente el tejido de la piel alrededor del robot, lo que dio como resultado una cobertura de piel sin fisuras en un dedo robótico».

Para elaborar la piel, el equipo sumergió primero el dedo robótico en un cilindro lleno de una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos humanos, los dos componentes principales que forman los tejidos conectivos de la piel.

Takeuchi afirma que el éxito del estudio radica en la tendencia natural a la contracción de esta mezcla de colágeno y fibroblastos, que se encogió y se ajustó al dedo.

Como si se tratara de una imprimación, esta capa proporcionó una base uniforme para que se adhiriera la siguiente capa de células, los queratinocitos epidérmicos humanos. Estas células constituyen el 90% de la capa más externa de la piel, lo que confiere al robot una textura similar a la de la piel y propiedades de barrera para retener la humedad.

La piel creada tenía la suficiente resistencia y elasticidad para soportar los movimientos dinámicos del dedo robótico al curvarse y estirarse. La capa más externa era lo suficientemente gruesa como para poder levantarla con unas pinzas y repelía el agua, lo que ofrece varias ventajas a la hora de realizar tareas específicas como la manipulación de espuma de poliestireno diminuta cargada electrostáticamente, un material que suele utilizarse en los envases.

Cuando se hería, la piel fabricada podía incluso autocurarse como la de los humanos con la ayuda de un vendaje de colágeno, que se transformaba gradualmente en la piel y soportaba repetidos movimientos de las articulaciones.

«Nos sorprende lo bien que se adapta el tejido de la piel a la superficie del robot –reconoce Takeuchi–. Pero este trabajo es sólo el primer paso hacia la creación de robots cubiertos de piel viva».

La piel desarrollada es mucho más débil que la natural y no puede sobrevivir mucho tiempo sin un suministro constante de nutrientes y eliminación de residuos. Así que ahora Takeuchi y su equipo planean resolver esos problemas e incorporar estructuras funcionales más sofisticadas dentro de la piel, como neuronas sensoriales, folículos pilosos, uñas y glándulas sudoríparas.

«Creo que la piel viva es la solución definitiva para dar a los robots el aspecto y el tacto de los seres vivos, ya que es exactamente el mismo material que recubre los cuerpos de los animales», resalta Takeuchi.

Ciencia

Investigadores encuentran una nueva forma de medir los niveles de glucosa sin extraer sangre

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MADRID, 23 Nov. (EUROPA PRESS) –

Un estudio del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (Corea del Sur) ha dado a conocer una nueva vía para medir los niveles de azúcar en sangre (BGL) sin necesidad de extraer sangre.

Se trata de una técnica revolucionaria y no invasiva para medir los niveles de glucosa en sangre, mediante un sensor de glucosa basado en ondas electromagnéticas (EM) que se inserta bajo la piel.

Sus hallazgos, publicados en la revista ‘Scientific Reports’, han llamado mucho la atención, ya que elimina la necesidad de que los pacientes con diabetes se pinchen constantemente los dedos con un medidor de glucosa.

En este estudio, el equipo de investigación propuso un sensor de base electromagnética que puede implantarse por vía subcutánea y que es capaz de rastrear cambios minúsculos en la permitividad dieléctrica debidos a cambios en los BGL.

El sensor propuesto, que ocupa aproximadamente una quinta parte de un bastoncillo de algodón, puede medir los cambios en las concentraciones de glucosa en el líquido intersticial (LIS), el líquido que rellena los espacios entre las células.

«El presente trabajo es un esfuerzo para la realización de un sensor implantable de base electromagnética, que puede ser una alternativa al sensor de glucosa de base enzimática u óptica. El sensor implantable propuesto no sólo ha superado las desventajas de los actuales sistemas de monitorización continua de la glucosa (CGMS), como su corta vida útil, sino que también ha mejorado la precisión de la predicción de la glucosa en sangre», ha explicado el equipo de investigación.

La diabetes puede diagnosticarse si los niveles de glucosa en sangre en ayunas son de 126 mg/dL o superiores. Un resultado normal de la prueba de glucosa en ayunas es inferior a 100 mg/dL. Uno de los principales objetivos del tratamiento de la diabetes es mantener los niveles de glucosa en sangre dentro de un rango determinado. Más de 400 millones de personas en todo el mundo viven con diabetes y siguen sufriendo al pincharse los dedos varias veces al día para comprobar sus niveles de glucosa en sangre.

Para la detección de la glucosa en sangre se han estudiado ampliamente varios métodos alternativos al método del pinchazo en el dedo, como el sensor de glucosa de base enzimática u óptica. Sin embargo, siguen teniendo problemas en cuanto a su larga duración, portabilidad y precisión.

En este estudio, el equipo de investigación introdujo la gestión semipermanente y continua de la glucemia con un bajo coste de mantenimiento y sin el dolor causado por la extracción de sangre, lo que permite a los pacientes disfrutar de una vida de calidad gracias al tratamiento y la gestión adecuados de la diabetes. Se espera que esto aumente el uso del CGMS, que actualmente es de sólo el 5 por ciento.

El equipo de investigación también realizó la prueba de tolerancia a la glucosa por vía intravenosa (IVGTT) y la prueba de tolerancia a la glucosa por vía oral (OGTT) con el sensor implantado a cerdos y beagle en un entorno controlado. Los resultados del experimento inicial de prueba de concepto ‘in vivo’ mostraron una correlación prometedora entre el BGL y la respuesta de frecuencia del sensor, según el equipo de investigación.

«Nuestro sensor y sistema propuestos se encuentran en una fase temprana de desarrollo. A pesar de ello, los resultados de la prueba de concepto in vivo muestran una correlación prometedora entre el BGL y la respuesta de frecuencia del sensor. De hecho, el sensor muestra la capacidad de seguir la tendencia del BGL. Para la implantación real del sensor debemos tener en cuenta el embalaje biocompatible y las reacciones a cuerpos extraños (FBR) para las aplicaciones a largo plazo. Además, se está desarrollando un sistema de interfaz del sensor mejorado», remachan los investigadores.

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Ciencia

Hubble ve una nube cósmica ondulante

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MADRID, 21 Nov. (EUROPA PRESS) – Una pequeña y densa nube de gas y polvo llamada CB 130-3 borra el centro de esta imagen captada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA.

   CB 130-3 es un objeto conocido como núcleo denso, una aglomeración compacta de gas y polvo. Este núcleo denso en particular está en la constelación Serpens y parece ondear a través de un campo de estrellas de fondo, explica la NASA.

   Los núcleos densos como CB 130-3 son los lugares de nacimiento de las estrellas y son de particular interés para los astrónomos. Durante el colapso de estos núcleos, se puede acumular suficiente masa en un lugar para alcanzar las temperaturas y densidades necesarias para iniciar la fusión de hidrógeno, lo que marca el nacimiento de una nueva estrella. Si bien puede que no sea obvio a partir de esta imagen, un objeto compacto que se tambalea a punto de convertirse en una estrella está incrustado en lo profundo de CB 130-3.

   Los astrónomos utilizaron la cámara de campo ancho 3 del Hubble para comprender mejor el entorno que rodea a esta estrella incipiente. Como muestra esta imagen, la densidad de CB 130-3 no es constante; los bordes exteriores de la nube consisten solo en tenues volutas, mientras que en su núcleo, CB 130-3 borra completamente la luz de fondo.

   El gas y el polvo que componen CB 130-3 afectan no solo el brillo sino también el color aparente de las estrellas de fondo, con estrellas hacia el centro de la nube que aparecen más rojas que sus contrapartes en las afueras de esta imagen. Los astrónomos utilizaron el Hubble para medir este efecto de enrojecimiento y trazar la densidad de CB 130-3, proporcionando información sobre la estructura interna de esta guardería estelar.

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Ciencia

La nave Orion de la NASA entra en el campo gravitatorio de la Luna

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MADRID, 21 Nov. (EUROPA PRESS) – La nave espacial Orion de la misión no tripulada Artemis I de la NASA ha entrado según lo previsto en el campo gravitatorio de la Luna, cinco días después de su lanzamiento.

   La misión, primera del programa de la NASA para el regreso de astronautas a la superficie de la Luna, entró en la esfera de influencia lunar a la 19.09 UTC el 20 de noviembre, haciendo que la Luna, en lugar de la Tierra, sea la principal fuerza gravitacional que actúa sobre la nave espacial.

   Posteriormente, la nave llevó a cabo la denominada cuarta quema de corrección de trayectoria de salida antes de la quema de sobrevuelo motorizada de salida. Los controladores de vuelo llevaron a cabo el sobrevuelo motorizado de salida disparando el motor del sistema de maniobra orbital durante 2 minutos y 30 segundos para acelerar la nave espacial, aprovechar la fuerza de la gravedad de la Luna y dirigirla hacia una órbita retrógrada distante más allá de la Luna.

   El encendido de sobrevuelo motorizado de salida es la primera de un par de maniobras necesarias para entrar en una órbita retrógrada distante alrededor de la Luna.

En su cuenta de Twitter, Jim Free, administrador asociado para desarollo de sistemas de exploración de la NASA, confirmaba este 21 de noviembre el desarrollo en curso de estas maniobras de acuerdo al plan previsto.

   Por su parte, los controladores de vuelo en la Sala de Control de Vuelo Blanca en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston capturaron imágenes adicionales de la Luna usando la cámara de navegación óptica. La recopilación de imágenes de la Tierra y la Luna en diferentes fases y distancias proporcionará un conjunto mejorado de datos para certificar su eficacia como ayuda para determinar la ubicación de futuras misiones en condiciones de iluminación cambiantes.

   Según explica la NASA, los administradores de la misión actualmente tienen dos equipos activos de resolución de anomalías. Los equipos de resolución de anomalías son una parte estándar de la gestión de la misión al reunir a un equipo de expertos técnicos para centrarse en un problema específico al examinar los datos para comprender las implicaciones en un sistema en particular.

   La activación de un equipo separado para este trabajo permite a los ingenieros y controladores de vuelo continuar enfocándose en comandar y monitorear la nave espacial y evaluar el progreso de la prueba de vuelo.

   Actualmente, un equipo está analizando el sistema de seguimiento de estrellas para comprender una serie de fallas en la memoria de acceso aleatorio, que se han recuperado con éxito con ciclos de energía.

   Un segundo equipo está analizando algunos casos en los que una de las ocho unidades ubicadas en el módulo de servicio que proporciona energía de paneles solares al módulo de la tripulación, llamada limitador de corriente de enganche umbilical de la unidad de acondicionamiento y distribución de energía, se abrió sin un comando. El umbilical se cerró con éxito cada vez y no hubo pérdida de energía que fluía a la aviónica en la nave espacial.

   Ambos sistemas funcionan actualmente según lo requerido y no hay impactos en la misión relacionados con estos esfuerzos. El análisis de los datos de estos sistemas y la comprensión de su comportamiento durante una prueba de vuelo activa mientras el hardware se encuentra en el entorno del espacio profundo mejorará las operaciones de la misión en Artemis I y futuras misiones.

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