#Huelva #Sevilla Nanotecnología para analizar la recuperación de huesos

Bone cross-section
By Pbroks13 (Own work) [CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons

Investigadores del departamento de Ingeniería Minera, Mecánica y Energética de la Universidad de Huelva y del grupo de investigación Ingeniería Mecánica de la Universidad de Sevilla han desarrollado un método que analiza la recuperación en fracturas y otras dolencias óseas con un método que observa el proceso en el nivel de nanoescala. Con los resultados obtenidos se podrá generar un sistema informático que permitirá a los médicos valorar nuevos tratamientos personalizados.

El estudio, en el que también han participado el equipo de cirugía del Hospital Virgen del Rocío y el Hospital veterinario de Córdoba, así como la Universidad de Extremadura, ofrece los datos necesarios que determinan la firmeza y elasticidad de los huesos en cada estadio de su recuperación, además de su composición. El uso de métodos de estudio a nivel de nanómetro, una medida diez mil veces menor al grosor de un cabello, permite la observación al detalle del proceso de formación de los tejidos del hueso y su evolución, base del trabajo ‘Mechanical characterization via nanoindentation of the woven bone developed during bone transport’ publicado en la revista  Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials.

Así, a través del método denominado de indentación, una pequeña punta de diamante aplica una presión sobre el tejido en distintos momentos de su regeneración para obtener sus propiedades mecánicas, como la rigidez o la elasticidad, y conocer en cada estadio qué características presenta. “Poder utilizar estos datos para predecir con modelos computacionales los tiempos necesarios de recuperación del tejido óseo según las particularidades de cada caso es un logro considerable. Esto permite una metodología médica más exacta que no se ha alcanzado hasta el momento”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Huelva Juan Mora, uno de los autores del artículo.

Más información en la web de la noticia en Remedios Valseca / Fundación Descubre 

 

 

#Huelva Los padres también determinan el sexo de las crías

Ejemplar de ratón silvestre (Peromyscus leucopus). / Foto: Jim Schulz. Chicago Zoological Society

 

Un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) demuestra que, en contra de lo que se pensaba, los padres de los mamíferos también determinan el sexo de las crías. El hallazgo, publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B, refuta la idea de que en los vertebrados solo las madres pueden sesgar la proporción de sexos de las crías, demostrando que los machos también determinan el sexo de estas.

“Esta idea ha sido tradicionalmente rechazada porque los padres producen siempre la misma proporción de espermatozoides con cromosoma X (que dan lugar a hembras) y espermatozoides Y (que dan lugar a machos) durante la meiosis”, explica Francisco García-González, investigador del CSIC en la Estación Biológica de Doñana, que ha participado en el estudio.

El investigador Aurelio Malo, que ha dirigido el estudio, explica que “este trabajo demuestra que los machos que tienen padres con mayores niveles de variación genética producen más espermatozoides con núcleos espermáticos más pequeños, que se traducen en una mayor proporción de machos “.
Los científicos han utilizado una especie de ratón silvestre (Peromyscus leucopus) y han trabajado en condiciones experimentales de laboratorio, lo cual les permite extrapolar los resultados a otras especies en condiciones naturales, a la vez que les ha permitido la recogida de datos genealógicos y reproductivos y hacer el seguimiento de generación en generación.
El estudio también sugiere que la capacidad adaptativa de los padres está presente en todo el linaje de los mamíferos. “Las implicaciones biológicas son enormes, ya que décadas de investigación han ignorado los efectos paternos que ahora demostramos significativos y abre todo un nuevo campo para expandir la teoría de la proporción de sexos”, concluye Malo.

Más información en la web del CSIC.

 

Patentan una posible solución a las balsas de fosfoyesos de #Huelva

Imagen de Huelva desde el aire, con la balsa de fosfoyesos a la derecha. GREENPEACE
Imagen de Huelva desde el aire, con la balsa de fosfoyesos a la derecha. GREENPEACE

Investigadores del Instituto de Ciencias Materiales del CSIC, la Universidad de Cádiz y la Universidad de Sevilla han desarrollado una patente con la que aportar una solución a las balsas de fosfoyesos que se acumulan en las marismas de Huelva como residuos de la industria de fertilizantes. La alternativa al soterramiento, que actualmente plantea la empresa que debe de recuperar la zona, consiste en un proceso químico sencillo con lo que se obtendrían dos productos comerciales, la calcita y el sulfato sódico, que además reduciría las emisiones de CO2 de las industrias del Polo Químico, con la consiguiente mejora del medio ambiente.

“Se trata de disolver ese fosfoyeso en una solución de sosa, que se precipitaría en su mayor parte en cal apagada y daría como líquido resultante una solución de sulfato de sodio. Tras la evaporación del disolvente, el resultado que quedaría es sulfato sódico anhidro. La cal apagada reacciona con el CO2 y da como resultado calcita o carbonato cálcico. Además, para reducir costes e impacto medioambiental y desarrollar una tecnología viable para sectores industriales de la zona, se ha incorporado el uso de sosa comercial y otros residuos de industrias muy próximas a las actuales balsas de fosfoyeso”, ha explicado uno de los creadores de la patente y catedrático de Física de la Universidad de Sevilla, Luis Esquivias.

La idea es pasar a través de una planta industrial “de un problema de contaminación a una solución de valor añadido que genere puestos de trabajo y riqueza por la comercialización de los productos resultantes en el ámbito de la construcción”, añade Esquivias.

En cuanto a los datos económicos del proyecto, Captura CO2 (que es la empresa que tiene la licencia de la patente) prevé que los 120 millones de toneladas de fosfoyeso que hay en las balsas podrían transformarse en casi 70 millones de toneladas de calcita y casi 100 de sulfato de sodio, con un valor comercial superior a los 8.000 millones de euros.

Los residuos de fosfoyesos ocupan en la actualidad más de 1.200 hectáreas de las marismas onubenses y, según los expertos, por su carga radioactiva podrían tener incluso posibles consecuencias sobre la salud de la población.

El objeto social de Captura CO2 es el diseño, la creación, el desarrollo, la producción y la comercialización de proyectos de investigación dentro de los campos de las aplicaciones práctica de la física, la química, la geología, la biología u otras ramas de la ciencia.

Más información en la web de la Universidad de Sevilla.

 

#Sevilla #Huelva Obtienen un bioplástico derivado de la proteína de soja capaz de absorber hasta cuarenta veces su peso

SOJA
SOJA

 

Investigadores del grupo ‘Tecnología y diseño de productos multicomponentes’ de la Universidad de Sevilla, junto con expertos de la Universidad de Huelva, han obtenido un bioplástico natural a partir de la proteína de la soja capaz de absorber hasta cuarenta veces su peso.

Este nuevo producto, ecológico y biodegradable, es respetuoso con el medioambiente. Por ello, los expertos están explorando su aplicación en el campo de la horticultura, concretamente como materia prima a partir de la cual fabricar dispensadores de nutrientes agrícolas.

Otro de los objetivos que se marcaron los investigadores cuando iniciaron su trabajo era conseguir un material que pudiera sustituir a plásticos obtenidos a partir de polímeros sintéticos, que se están utilizando actualmente en productos higiénico-sanitarios como pañales y compresas. Se trata así de reducir el uso de los polímeros artificiales y emplear otro que es biodegradable, que se integra plenamente en el medio.

Para llegar al diseño del material que recogen en el artículo ‘Natural superabsorbent plastic materials based on a functionalized soy protein’, publicado en la revista Polymer Testing, los investigadores han realizado diferentes experimentos en el laboratorio alterando la composición de esta leguminosa. Este trabajo se ha desarrollado en colaboración con el Servicio General de Investigación de Caracterización Funcional ubicado en el Centro de Investigación, Tecnología e Innovación de la Universidad de Sevilla (CITIUS).

Concretamente, han modificado su afinidad por el agua y han conseguido que retenga un porcentaje mayor de este líquido. “La soja tiene por sí misma una gran capacidad de absorción, lo que la convierte en un material idóneo. Sin embargo, nos planteamos si encajaría dentro de los bioplásticos súper absorbentes, que son aquellos que tienen que absorber entre 10 y 1.000 veces su peso real en agua. Tras introducir algunas variantes, el resultado obtenido ha sido positivo”, afirma el investigador de la Universidad de Sevilla Antonio Guerrero, responsable de este estudio.

Durante los ensayos, los expertos han comprobado que según las variables de procesado y la combinación de la mezcla, las propiedades de absorción de la soja se alteran. “Sin interferir en su composición, esta legumbre es capaz de absorber doce veces su peso, mientras que si modificamos su estructura molecular para aumentar su afinidad por el agua, esta capacidad se multiplica por tres hasta alcanzar 36 veces su peso inicial, es decir, un aumento del 3.600% sobre su peso real”, especifica Guerrero.

Para desarrollar los experimentos, en primer lugar han procesado la soja con el fin de extraer la proteína. Con el objetivo de separar la parte líquida de los compuestos sólidos, los científicos han utilizado la técnica de la liofilización. “Este método es más suave y menos agresivo que la atomización, con lo que prácticamente no afecta a la proteína. Así conseguimos aislar la materia prima con la que vamos a trabajar”, aclara el Investigador.

Tras este proceso de deshidratación, los expertos han mezclado el compuesto aislado ya modificado de la proteína con un plastificante. “Conseguimos un concentrado sólido de proteínas y, una vez preparada esa composición, la introducimos en una máquina inyectora y la depositamos en un molde. De ahí se obtiene la probeta con la que vamos a realizar los ensayos”, explica el investigador.

Más información en la web de la Universidad de Sevilla.

 

#Huelva Estudian el efecto socioeconómico de las especies invasoras

Rose-ringed Parakeet, Karkala, Karnataka, India
By ShivaShankar from Karkala (http://en.wikipedia.org/wiki/Karkala), INDIA (closer) [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

 

Algunas especies de flora y fauna introducidas pueden afectar el bienestar y los medios de vida de la gente. Un grupo de ecólogos de 24 instituciones, liderado por Sven Bacher de la Universidad de Friburgo (Suiza), ha confeccionado un sistema estandarizado y transparente para clasificar a las plantas y animales invasores en función del daño que puedan ocasionar, y así poder identificar cuáles son las peores, y por tanto manejarlas para mitigar sus impactos. Entre ellos se encuentra Montse Vilà, investigadora de la Estación Biológica de Doñana (EVD), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Las especies introducidas además de ocasionar impactos en el medio ambiente pueden causar daños en la salud humana, en los sistemas productivos y por tanto en nuestros medios de subsistencia. Por ejemplo, el mosquito tigre Aedes albopictus, originario del Sudeste de Asia está expandiendo enfermedades como el Dengue y la fiebre amarilla en áreas donde no son endémicas. Este mosquito activo durante todo el día no solo pone en peligro la salud pública sino las actividades lúdicas al aire libre. El caracol manzana (Pomacea spp) de origen sudamericano se ha utilizado en acuariofilia, su introducción accidental en los arrozales del Ebro constituye un problema serio para la producción del arroz, y por tanto puede afectar a la economía de algunas familias de la zona.

Estos impactos “no tangibles” han recibido poca atención puesto que estamos acostumbrados a valorar los impactos de forma monetaria, pero sabemos que el dinero no hace la felicidad. Los investigadores han utilizado un método ideado por un Premio Nobel en Economía,  Amartya Sen Nobel en año 1998. Se trata de un análisis de riesgo que han llamado SEICAT y que cuantifica mediante indicadores del estado del bienestar, el efecto que las especies invasoras tienen en las capacidades que rigen la vida de la gente (por ejemplo, descansar, estudiar, poder desplazarse, recibir cuidados médicos o disfrutar del ocio); en aspectos que son sumamente importantes en nuestra vida cotidiana Según este método el impacto de las especies se clasifica en varios niveles que van de mínimo (ningún cambio en las actividades humanas) hasta masivo (desaparición irreversible de una actividad en la región de influencia).

Para demostrar la utilidad de esta herramienta, se clasificaron los impactos de anfibios exóticos invasores a nivel global. Estos mostraron una amplia variedad de impactos sobre el bienestar humano, mostrando el sapo de caña (Rhinella marina) el máximo nivel de impacto. Este sapo se ha introducido para el control de plagas en muchas regiones pero ha terminado convirtiendo en una plaga en muchas de sus regiones introducidas, ya que los depredadores nativos, que podrían controlar su población, se mueren al comerlo por la toxicidad de su piel. Está incluido en la lista de las 100 especies exóticas invasoras más dañinas del mundo por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

“Esta herramienta nos permite cuantificar de forma transparente y objetiva los impactos de las especies invasoras más allá de los problemas que ocasionan en la conservación de la biodiversidad, o el coste económico de los daños que provocan”, dice Montserrat Vilà investigadora de la EBD-CSIC. A diferencia de otros métodos económicos más complejos y que requieren de información muy detallada, este sistema permite identificar a las peores especies invasoras de una forma bastante rápida. “Es imposible manejar a todas las especies invasoras por igual. Este método es una herramienta que nos permite priorizar y tomar decisiones”, apunta M. Vilà.

Bacher et al. A novel system for ranking and comparing the impacts of introduced species. Methods in Ecology and Evolution

Más información en la Fundación Descubre.

 

#Huelva Descubren de qué se alimenta el mosquito que transmite el virus de la lengua azul

FCO - bovin - sérotype 1
By Fourrure (http://www.boulesdefourrure.fr) [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

Un estudio desarrollado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha determinado cuáles son los hospedadores que nutren al mosquito portador del virus de lengua azul, conocido como Culicoides imicola.

El resultado del estudio es pionero en Europa tras hallar mediante herramientas moleculares cómo estos insectos se alimentan principalmente de ganado, pero también pica a los humanos de manera aislada. El estudio ha sido publicado en la revista ‘Medical and Veterinary Entomology’.

Este vector de la lengua azul o peste equina africana afecta principalmente a especies ganaderas como cabras, ovejas y caballos, aunque ocasionalmente también se han dado casos en que los humanos y la fauna silvestre se han visto perjudicados por sus picaduras. “El hallazgo de la investigación es relevante desde el punto de vista de la sanidad animal y la salud pública por las molestias que generan estos insectos con sus picaduras, pero además por los patógenos que pueden transmitir”, explica Josué Martínez de la Puente, científico de la Estación Biológica de Doñana.

Las especies mamíferas, principales objetivos

Para saber de qué se alimentan estos mosquitos, los investigadores les extraen sangre y obtienen el ADN. El alimento del mosquito hembra procede mayoritariamente de animales mamíferos: “Este patrón concuerda con el encontrado en otros países donde el jején Culicoides imicola se alimenta de diferentes especies de mamíferos y en aisladas ocasiones de aves”, indica Martínez de la Puente.

El estudio se ha centrado en investigar cómo actúa el mosquito localizado en granjas del sur de España, comparando su comportamiento con el de patrones de otras localizaciones a nivel mundial. La investigación esclarece así cuáles son las principales especies que sirven de alimento a las hembras del Culicoides imicola.

 

#Cádiz #Huelva Refrescos azucarados y cafeína que alteran el funcionamiento de la insulina

Coca Cola
Coca Cola

Científicos de las Universidades de Huelva Cádiz y del Hospital Puerta del Mar han comprobado que el consumo puntual de bebidas refrescantes que contienen azúcar y cafeína provoca alteraciones metabólicas como consecuencia de un exceso de insulina en sangre, denominado hiperinsulinemia.

En concreto, la ingesta de una gran cantidad de azúcar conlleva a que el metabolismo energético cambie para consumir esa sobrecarga de glucosa, inhibiendo el uso de lípidos y proteínas para producir energía. “En el caso de los refrescos con azúcar y cafeína observamos que el consumo de una única lata de 330 mililitros produce cambios en el metabolismo de algunos lípidos como los ácidos biliares, relacionados con la obesidad y la diabetes”, señala a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Huelva y responsable de este estudio, Raúl González-Domínguez.

De esta forma, los expertos han demostrado que la cafeína contenida en estos refrescos produce un incremento puntual de insulina tras su ingesta debido a un efecto combinado con el azúcar. “Tomar mucha azúcar tiene numerosos efectos sobre la salud al inducir resistencia insulínica, mecanismo que está estrechamente asociado con el desarrollo de trastornos metabólicos como la obesidad o la diabetes tipo 2. Ahora sabemos que la cafeína también puede jugar un papel importante en la regulación de la liberación de insulina”, explica por su parte el investigador de la Universidad de Cádiz y corresponsable del estudio, Alfonso Lechuga.

Más información en la fuente de la noticia en Amalia Rodríguez / Fundación Descubre

 

#Huelva Un sensor contra los ‘piratas’ especializados en robots

Hacker
Hacker

 

Científicos del grupo de investigación ‘Sistemas electrónicos y mecatrónica’ de la Universidad de Huelva han diseñado un sensor que alerta de las amenazas de seguridad informática en el funcionamiento del hardware de las plataformas robóticas, es decir de ataques que afectan a las partes físicas o materiales del sistema.

A diferencia de un ataque al software de un sistema informático, en el que un virus es el responsable del daño ocasionado en el disco duro y provoca la pérdida de toda la información que contiene, en un ataque al hardware el objetivo es alterar la operatividad del procesador o de cualquier elemento que afecte al funcionamiento del equipo.

En este sentido, los expertos han solicitado la patente de este nuevo sistema inteligente, que posibilita además que la máquina recupere su función original tras detectar el ataque, localizarlo y anularlo. Para ello, han desarrollado un sensor dotado de un mecanismo que permite restablecer su actividad habitual.

Tal y como explican en el artículo ‘A smart sensor for defending against clock glitching attacks on the I2C protocol in robotic applications’, publicado en la revista Sensors, los investigadores han estudiado el efecto de este tipo de ataques en la señal del reloj de los robots móviles, es decir, en la parte encargada de sincronizar todo el sistema para que actúe correctamente. “En un sistema informático basado en la computación, es como el metrónomo que marca el tempo para los músicos. Establece las rutinas del dispositivo y marca el trabajo que cada parte debe realizar”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Huelva Fernando Gómez-Bravo.

Los expertos también analizaron la debilidad del sistema de comunicación denominado ‘Bus I2C’ cuando se producen anomalías en la señal de reloj. En concreto, su función es comunicar dispositivos que no que se encuentran dentro del mismo circuito de la placa del ordenador y sirve para transmitir información a los motores. “Esta herramienta se encarga de indicar cómo tiene que moverse el robot y se utiliza, por ejemplo, en las instalaciones industriales, y automáticas en general, donde es necesario controlar el movimiento de motores”, aclara este investigador.

Más información en la fuente de la noticia Amalia Rodríguez / Fundación Descubre

 

#Huelva Dieta antiestrés para el bacalao

Bacalao
Bacalao

Investigadores del Centro IFAPA ‘Agua del Pino’, ubicado en Cartaya (Huelva), han comprobado que una dieta elaborada a partir de harinas de pescado y suplementos proteínicos contribuye a atenuar la respuesta al estrés que manifiesta el bacalao del Atlántico ante situaciones cotidianas en las plantas de cultivo como los muestreos, el transporte, el clasificado y, en general, cualquier manejo dentro o fuera del agua.
En este sentido, la importancia de la atenuación al estrés radica en que los peces dedican parte de su energía a afrontar el estrés que les generan determinadas circunstancias al vivir en cautividad, mientras que si no tuvieran ese gasto la destinarían a potenciar su crecimiento y reproducción, así como a prevenir enfermedades.

Así lo recoge este estudio, titulado ‘Effects of amino acid supplementations on metabolic and physiological parameters in Atlantic cod (Gadus morhua) under stress’ y publicado en la revista Fish Physiology and Biochemistry.

Al mismo tiempo, los científicos han constatado que este pienso suplementado podría fortalecer el sistema inmunológico de esta especie y también disminuir la agresividad y depredación hacia otros peces, como se ha demostrado en truchas y salmones, entre otras especies. “En circunstancias que de antemano se sabe que puede estresarlos, como es el caso del traslado a otras plantas o el cambiar de tanques, la opción de alimentarlos a base de este sustento días previos mejoraría su manejo”, asegura a la Fundación Descubre el investigador del Centro IFAPA ‘Agua del Pino’ Marcelino Herrera, responsable de este trabajo.

Más información en la fuente de la noticia: Amalia Rodríguez / Fundación Descubre

 

#Huelva Las parejas de aves cooperan para resistir al cambio climático

Ciencia Andaluza
Parque Natural de Doñana – Foto Wikipedia

 

El cambio climático modifica la ecología y la vida de los animales. Las primaveras cada vez más tempranas o los otoños más tardíos debido al aumento de las temperaturas provocan cambios en su fisiología, sus periodos de reproducción e incluso en sus rangos poblacionales. Sin embargo, poco se sabe aún sobre cómo se comportan ante estas perturbaciones.

Un equipo de científicos, que ha contado con la participación de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC), ha analizado la influencia del cambio climático en el momento de la incubación de los chorlitejos (Charadrius spp.), un género de ave zancuda conocida también como chorlos o frailecillos en Hispanoamérica, que se encuentra en los seis continentes y que engloba a 33 especies

Muchas de ellas anidan en el suelo en sitios sin cobertura vegetal para evitar a los depredadores, pero donde los nidos reciben radiación solar directa. “Esto puede resultar un desafío considerable”, señala a Sinc Juan A. Amat, investigador en la EBD y uno de los autores del estudio que se ha publicado recientemente en la revista Global Ecology and Biogeography.

Según el científico, la situación se complica para las aves durante los periodos centrales del día, “en los que los adultos que incuban podrían no soportar las altas cargas de calor”, añade. De manera general, la temperatura óptima proporcionada por los adultos para el desarrollo embrionario de los huevos es de 35-39 ºC.

“En muchas especies de aves en las que ambos miembros de la pareja participan en la incubación, un sexo, generalmente las hembras, incuba de día, en tanto que el otro (machos) lo hace de noche”, subraya Amat. Sin embargo, si las condiciones favorables se alteran, como por ejemplo con el aumento de las temperaturas, sería necesaria una mayor cooperación entre machos y hembras.

Más información en la web de la Agencia SINC.