LA NASA CONCLUYE LA MISION DEL TELESCOPIO ESPACIAL KEPLER

El telescopio espacial Kepler de la NASA, mostrado en el concepto de este artista, reveló que hay más planetas que estrellas en la galaxia Vía Láctea. Crédito de la imagen: NASA  Después de nueve años en el espacio profundo recogiendo datos de nuestro cielo, el cual fue llenado con mil millones de planetas ocultos - incluso más planetas que estrellas – el Telescopio Espacial Kepler de la NASA ha agotado el combustible necesario para las operaciones científicas adicionales. La NASA ha decidido retirar la nave espacial dentro de su segura órbita actual, lejos de la Tierra. Kepler deja un legado de más de 2.600 de descubrimientos de planetas fuera de nuestro Sistema Solar, muchas de las cuales podrían ser lugares prometedores para la vida. "Como primera misión de búsqueda de planetas de la NASA, Kepler ha superado ampliamente todas nuestras expectativas y ha allanado el camino para la exploración y la búsqueda de vida en el sistema solar y más allá", dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado del Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. "No sólo nos muestran cómo muchos planetas podrían estar por ahí, que provocó una nueva y robusta campo de la investigación que ha llevado a la comunidad científica por la tormenta. Sus descubrimientos han arrojado una nueva luz sobre nuestro lugar en el universo, e iluminado los misterios y tentadoras posibilidades entre las estrellas". Kepler ha abierto los ojos a la diversidad de planetas que existen en nuestra galaxia. El análisis más reciente de los descubrimientos de Kepler concluye que el 20 al 50 por ciento de las estrellas visibles en el cielo nocturno son propensos a tener pequeños, posiblemente rocosos, planetas de un tamaño similar a la Tierra, y situado dentro de la zona habitable de sus estrellas madre. Eso significa que están situados a distancias de sus estrellas donde el agua líquida - un ingrediente vital para la vida tal como la conocemos - podría formar piscinas en la superficie del planeta. El tamaño más común de un planeta, Kepler encontró que no existe en nuestro sistema solar - un mundo entre el tamaño de la Tierra y Neptuno - y tenemos mucho que aprender acerca de estos planetas. Kepler también encontró que la naturaleza a menudo produce sistemas planetarios repletos, en algunos casos con tantos planetas que orbitan cerca de sus estrellas que, comparados con nuestro propio Sistema Solar interno, son escasos. "Cuando empezamos a concebir esta misión hace 35 años, no sabíamos de un solo planeta fuera de nuestro sistema solar", dijo el investigador principal fundación de la misión Kepler, William Borucki, ahora retirado del Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. "Ahora que sabemos que los planetas están en todas partes, Kepler nos ha puesto en un nuevo curso que está lleno de promesas para las generaciones futuras para explorar nuestra galaxia". Lanzado el 6 de marzo de 2009, el Telescopio Espacial Kepler combina las técnicas más avanzadas en la medición de la luminosidad estelar con la mayor cámara digital equipada para las observaciones del espacio exterior en ese momento. Colocado originalmente para mirar continuamente a 150.000 estrellas en un parche lleno de estrellas del cielo en la constelación de Cygnus, Kepler dio el primer estudio de planetas en nuestra galaxia y se convirtió en la primera misión de la agencia para detectar planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de su estrella. "La misión Kepler se basó en un diseño muy innovador. Era un enfoque muy inteligente para hacer este tipo de ciencia", dijo Leslie Livesay, director de la astronomía y la física en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que se desempeñó como director del proyecto Kepler durante el desarrollo de la misión. "Sin duda alguna había desafíos, pero Kepler tenía un equipo de gran talento de los científicos e ingenieros que los venció". Cuatro años después de la misión, después que se habían cumplido los objetivos de la misión primaria, fallas mecánicas detienen temporalmente observaciones. El equipo de la misión era capaz de idear una solución, cambiando el campo de la nave espacial de vista más o menos cada tres meses. Esto permitió una misión extendida de la nave espacial, conocido como K2, que duró tanto como la primera misión y logró un recuento de estrellas encuestados de Kepler hasta más de 500.000. La observación de tantas estrellas ha permitido a los científicos a entender mejor los comportamientos y propiedades estelares, que es la información crítica en el estudio de los planetas que las orbitan. Unas nuevas investigaciones en estrellas con los datos de Kepler lograron también promover otras áreas de la astronomía, como la historia de la Vía Láctea y las etapas iniciales de estrellas en explosión llamadas supernovas que se utilizan para estudiar lo rápido que el universo se está expandiendo. También se pueden obtener los datos de la misión extendida a la comunidad pública y la ciencia de inmediato, lo que permite descubrimientos que se hagan a un ritmo increíble y el establecimiento de una alta barra para otras misiones. Se espera que los científicos pasen una década o más en busca de nuevos descubrimientos mediante los datos proporcionados por el tesoro de Kepler. "Sabemos que el retiro de la nave no es el final de los descubrimientos de Kepler", dijo Jessie Dotson, científico del proyecto de Kepler en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. "Estoy muy entusiasmado con los diversos descubrimientos que están por venir de nuestros datos y cómo misiones futuro se basará en los resultados de Kepler." Antes de retirar la Nave Espacial, los científicos empujaron a Kepler con todo su potencial, completando con éxito varias campañas de observación y la descarga de datos científicos valiosos, incluso después de las advertencias iniciales de tener su combustible muy bajo. Los últimos datos, de la Campaign 19, complementarán los datos del más reciente cazador de planetas de la NASA, el satélite de exploración de exoplanetas en tránsito, lanzado en abril. TESS se basa en los cimientos de Kepler con nuevos lotes de datos en su búsqueda de planetas que orbitan alrededor de 200,000  estrellas más brillantes y cercanas a la Tierra, mundos que luego pueden ser explorados en busca de signos de vida mediante misiones como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA. El Centro de Investigación Ames de la NASA gestiona las misiones Kepler y K2 para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA. Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, logró el desarrollo de la misión Kepler. Ball Aerospace y Technologies Corporation en Boulder, Colorado, opera el sistema de vuelo con el apoyo del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder. Para el kit de prensa Kepler, que incluye multimedia, plazos y resultados científicos, visitar:https://www.nasa.gov/kepler/presskit y acerca de la misión Kepler:https://www.nasa.gov/kepler Fuente: JET Propulsion Laboratory (JPL) – 30.octubre.2018 Traducción libre de Soca

UN SIGILOSO MODO DE INGENIERÍA PARA LA ADMINISTRACION MEJORADA DE MEDICAMENTOS MEDIANTE NANOPARTÍCULAS

Los científicos injertan biopolímeros multifuncionales en la superficie exterior de marcos nanométricos de metal y orgánicos para mejorar su furtividad

Aunque los científicos han intentado desarrollar nuevos sistemas de administración de medicamentos, como liposomas, nanoemulsiones, nanopartículas y micelas, la eficiencia y la liberación dirigida del medicamento siguen siendo obstáculos importantes para su éxito.

Los nanomateriales híbridos porosos cristalinos, o marcos nanométricos de metal y orgánico (nanoMOF), son materiales similares a esponjas que han demostrado una notable capacidad de carga y facilitan la liberación constante de una gran variedad de moléculas activas en medios fisiológicos relevantes.

Sin embargo, la aplicación de nanoMOFs en biomedicina requiere un control sobre su superficie externa que interactúe directamente con las células y los tejidos, un factor que determinaría su seguridad, biodistribución y eficacia. Por lo tanto, la modificación de la superficie externa de los nanotransportadores de MOF con polímeros biocompatibles podría conferir una ventaja biomédica crucial, de modo que su reconocimiento y eliminación de las células inmunes innatas fagocíticas es mínima, lo que les permite acceder al sitio objetivo del fármaco.

La ingeniería de las superficies externas de los nanoMOF ha sido ampliamente explorada; sin embargo, las metodologías de recubrimiento propuestas hasta ahora a menudo carecen de selectividad o generan una pérdida significativa de porosidad, que a su vez afecta el rendimiento del nanotransportador.

Otro inconveniente importante es la escala sintética típicamente limitada, que evita que las metodologías de recubrimiento actuales tengan una aplicación adicional.

Los autores describen cómo logran el injerto selectivo de biopolímeros multifuncionales (polietilenglicol (PEG) y ácido hialurónico) en la superficie externa de los nanoMOF. La técnica se basa en la metodología ya patentada GraftFast®, y da como resultado un proceso sencillo y biocompatible que permite la funcionalización exitosa y escalable de la superficie externa.

El método de recubrimiento descrito en el estudio es único, en comparación con otros métodos descritos anteriormente, ya que i) se ha demostrado que es eficaz en varios nanoMOF de diferentes naturalezas químicas y topologías, ii) preserva la porosidad de los nanoMOF, iii) conduce a recubrimientos homogéneos y altamente estables que confieren una mayor resistencia química y coloidal a los nanoMOF en condiciones fisiológicas, y iv) permite adaptar el método a la producción a gran escala.

Es importante destacar que decorar la superficie exterior de las nanopartículas de MOF con moléculas de PEG utilizando GraftFast resultó en una respuesta inmune más baja y redujo la fagocitosis de macrófagos in vitro, lo que podría explicar los tiempos de circulación más largos del portador observado en el estudio.

En el futuro, se requieren más investigaciones sobre estos nanotransportadores de MOF diseñados para validar sus actividades in vivo.

El método de ingeniería de superficie nanoMOF propuesto abre nuevas vías en el procesamiento de estos materiales, al comenzar a comprender sus interacciones con otros entornos (por ejemplo, materiales compuestos o las condiciones requeridas para otras aplicaciones).

Los autores creen que "Estos resultados son un paso clave en el camino hacia el uso práctico de las nanopartículas de MOF en campos relevantes como la biomedicina y la separación". Por ejemplo, se podrían formar membranas de matriz mixta adecuadas con propiedades interfaciales mejoradas para la separación.

El trabajo investigativo de Mónica Giménes-Marqué, Elena Bellido, Thomas Berthelot,Teresa Simón-Yarza, Tania Hidalgo, Rosana Simón-Vázquez, África González-Fernández, et al, se encuentra bajo el nombre “GraftFast Surfase Enginneering to Improve MOF Nanoparticles Furtiveness”, en Wiley Online Library – Small – 09.agosto.2018 – DOI.org/10.1002/smll.201801900

Fuente: ADVANCED SCIENCE NEWS – Jessica D´Lima – 22.octubre.2018

ESTUDIO A LARGO PLAZO DE LAS RESPUESTAS DE VARIABILIDAD DE LA FRECUENCIA CARDÍACA A LOS CAMBIOS EN EL ENTORNO SOLAR Y GEOMAGNÉTICO

 Actividad de datos ambientales a lo largo del periodo de estudio. Hubo un gran aumento en los índices Kp y AP que se produjeron el día 14 Julio ^XX , resultado de una eyección de masa coronal que alcanzó el campo magnético de la Tierra en aproximadamente 1.800 UT ese día

Este estudio a largo plazo examinó las relaciones entre los factores solares y magnéticos y el curso del tiempo y los retrasos de las respuestas del sistema nervioso autónomo (ANS) a los cambios en la actividad solar y geomagnética.

La variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) se registró durante 72 horas consecutivas cada semana durante un período de cinco meses en 16 participantes con el fin de examinar las respuestas de SNA durante los períodos ambientales normales de fondo.

Las medidas de HRV se correlacionaron con variables solares y geomagnéticas mediante el análisis de regresión lineal multivariante con correcciones de Bonferroni para comparaciones múltiples después de eliminar las influencias circadianas de ambos conjuntos de datos.

En general, el estudio confirma que la actividad diaria de ANS responde a los cambios en la actividad solar y geomagnética durante los períodos de actividad normal no perturbada y se inicia en diferentes momentos después de los cambios en los diversos factores ambientales y persiste durante diferentes períodos de tiempo.

El aumento en la intensidad del viento solar se correlacionó con aumentos en la frecuencia cardíaca, lo que interpretamos como una respuesta biológica al estrés. 

El aumento de los rayos cósmicos, el flujo de radio solar y el poder de resonancia de Schumann se asociaron con un aumento de la HRV y la actividad parasimpática. 

Los hallazgos apoyan la hipótesis de que los fenómenos ambientales energéticos afectan los procesos psicofísicos que pueden afectar a las personas de diferentes maneras dependiendo de su sensibilidad, estado de salud y capacidad de autorregulación.

El aumento en la intensidad del viento solar se correlacionó con aumentos en la frecuencia cardíaca, lo que interpretamos como una respuesta biológica al estrés. 

El aumento de los rayos cósmicos, el flujo de radio solar y el poder de resonancia de Schumann se asociaron con un aumento de la HRV y la actividad parasimpática.

Los hallazgos apoyan la hipótesis de que los fenómenos ambientales energéticos afectan los procesos psicofísicos que pueden afectar a las personas de diferentes maneras dependiendo de su sensibilidad, estado de salud y capacidad de autorregulación.

Fuente: El trabajo de los Drs. Abdullah Alabdulgader, Rollin McCraty, Michael Atkinson, York Dobyns, Alfonsas Vainoras, Minvydas Ragulskis y Víctor Stolc, Titulado “Long-Term Study of Heart Rate Variability Responses to Changes in the Solar and GeomagneticEnvironment” en Informes Científicos 8, N° de articulo 2663(2018) en Scientific Reports de Nature, del 08 de febrero de 2018. Acceso libre.

Traducción libre de Soca

 

 

MEMORIA DE ORGANOS: UN PRINCIPIO CLAVE PARA COMPRENDER LA FISIOPATOLOGIA DE LA HIPERTENSION Y OTRAS ENFERMEDADES NO TRASMISIBLES

Representaciones esquemáticas de la aparición de enfermedades no transmisibles (ENT) a través de la generación de "memoria de órganos". Los detalles se describen en el manuscrito.

En los últimos años, varios análisis post-intervencionistas de ensayos clínicos controlados aleatorios a gran escala nos han dado un nuevo concepto con respecto al manejo del riesgo de hipertensión y enfermedades cardiovasculares. 

Los efectos beneficiosos de los tratamientos intensivos se extendieron incluso después de que finalizaron las intervenciones. Este fenómeno se conoce como "memoria metabólica" o "efecto heredado", y reconocimos su importancia clínica. 

Un cierto nivel de evidencia en estudios en humanos y animales que emplean técnicas de trasplante de órganos ha indicado que este tipo de "memoria" reside en cada órgano y podría ser transferible, borrable y reescribible, que es similar a la "memoria" neuronal e inmune. 

En esta revisión, definimos esta memoria como "memoria del órgano" y resumimos la imagen actual y la dirección futura de este concepto.

La "memoria del órgano" se puede observar en muchos entornos clínicos, incluso en el control de la hipertensión, la diabetes mellitus y la dislipidemia. 

Se demostró que varios tratamientos intensivos tienen el potencial de reescribir la "memoria del órgano", lo que lleva a la curabilidad de enfermedades específicas. 

La "memoria del órgano" es el fenotipo grabado de la respuesta alterada del órgano adquirida por una acumulación dependiente del tiempo de respuestas al estrés de los órganos. 

El cambio epigenético de los genes clave involucrados en la formación de la "memoria del órgano" no solo implica la alteración de múltiples factores, incluidos los metabolitos energéticos de bajo peso molecular, los mediadores inmunitarios y las estructuras tisulares. 

Estos factores se intercomunican durante cada respuesta de estrés y llevan a cabo remodelaciones incesantes en cierta dirección en forma espiral a través de mecanismos de retroalimentación positiva.

El trabajo de los Doctores Hiroshi Itoh, Isao Kurihara y Kazutoshi Miyashita se encuentra en Investigación de Hipertensión 41, 771-779 (2018) bajo el título “Organ memory: A key principle for understanding the  pathophysiology of Hipertension and other non-communicable diseases” 14.agosto.2018

Fuente: Hypertension Research (Nature)

–Volumen 41,número 10 / 25.octubre.2018

Traducción libre de Soca

LOS RAYOS COSMICOS ATMOSFERICOS ESTAN AUMENTANDO

Arriba: Concepto artístico de los rayos cósmicos secundarios que riegan la atmósfera de la Tierra. Crédito de la artista de Chicago Simon Swordy

¿Se pensaba que el mínimo solar era aburrido? 

Los vuelos en globo a gran altitud realizados por Spaceweather.com y Earth to Sky Calculus muestran que la radiación atmosférica se está intensificando de costa a costa sobre los Estados Unidos, un resultado irónico de la baja actividad solar.

Algunos datos:

Arriba: tasas de dosis en el máximo de Regener-Pfotzer , ~ 65,000 pies (19.812 metros) de altura en la entrada a la estratosfera.

Desde 2015, se está monitoreando rayos X, rayos gamma y neutrones en la estratosfera, principalmente en el centro de California, pero también en una docena de otros estados (NV, OR, WA, ID, WY, KS, NE, MO, IL, ME, NH, VT). 

En todos los lugares, hay una tendencia al alza en la radiación, que va del + 20% en el centro de California al + 33% en Maine. Los últimos puntos, marcados con un círculo rojo, se reunieron durante una campaña en globo en agosto-octubre de 2018.

¿Cómo estimula el mínimo solar la radiación? La respuesta está en la relación yin-yang entre los rayos cósmicos y la actividad solar. 

Los rayos cósmicos son los restos subatómicos de las estrellas en explosión y otros eventos violentos. Vienen a nosotros desde todas las direcciones, 24/7.

Normalmente, el campo magnético del Sol y el viento solar mantienen a raya los rayos cósmicos, pero durante el Mínimo Solar estas defensas se debilitan. La radiación del espacio profundo surge en el Sistema Solar.

Los rayos cósmicos que chocan contra la atmósfera de nuestro planeta producen un rocío de partículas secundarias y fotones. Ese spray secundario es lo que se mide. Cada vuelo en globo, que normalmente alcanza una altitud superior a 100,00o pies (30.480 metros),  proporciona un perfil completo de radiación desde el nivel del suelo hasta la estratosfera.

Los sensores toman muestras de energías entre 10 keV y 20 MeV, abarcando toda la gama de máquinas de rayos X para uso médico, dispositivos de seguridad de aeropuertos y " electrones asesinos " en los cinturones de radiación de la Tierra.

¿A quién le importa? Para empezar, cualquiera que vuele. La radiación cósmica en altitudes de aviación es típicamente 50 veces mayor que la de las fuentes naturales al nivel del mar. Los pilotos están clasificados como trabajadores de radiación ocupacional por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) y, según un estudio reciente de investigadores de la Escuela de Salud Pública de Harvard, los asistentes de vuelo enfrentan un riesgo elevado de cáncer en comparación con los miembros de la población general.

Enumeraron los rayos cósmicos como uno de varios factores de riesgo. El clima también puede verse afectado, con algunas investigaciones que relacionan los rayos cósmicos con la formación de nubes y rayos .

Por último, hay estudios (uno publicado recientemente en Nature ) que afirma que la variabilidad de la frecuencia cardíaca y las arritmias cardíacas se ven afectadas por los rayos cósmicos en algunas poblaciones. Si es cierto, significa que los efectos llegan hasta el suelo.

A medida que el 2018 llega a su fin, el Mínimo Solar (Solar Minimum) parece estar empezando. Los rayos cósmicos podrían seguir aumentando en los próximos años, así que se tiene que estar atentos. 

Una versión para compartir de esta historia está disponible aquí .

Fuente: Space Weather – 24. octubre.2018

Traducción libre de Soca

LAS BACTERIAS PRODUCEN CORRIENTE ELÉCTRICA A PARTIR DEL AZÚCAR

Las bacterias pueden crear una corriente eléctrica fuera de su propia célula, conocida como transporte de electrones extracelular. Esto se ha demostrado y analizado en detalle en algunas bacterias que se especializan en el metabolismo de las sales metálicas. 

Un grupo de investigadores ha estudiado el transporte de electrones extracelulares en un tipo de bacteria completamente diferente: la bacteria del ácido láctico Enterococcus faecalis, que se puede encontrar en el tracto gastrointestinal de humanos y animales.

En el estudio, los investigadores investigaron qué se necesita para que los electrones de la bacteria se transporten a un electrodo. 

Los resultados de sus experimentos muestran que los enterococos colocados en un electrodo pueden dar lugar a una corriente eléctrica creada por el metabolismo de la célula. Los electrones se liberan cuando la bacteria descompone el azúcar dentro de su célula.

La transmisión real de electrones al electrodo se lleva a cabo con la ayuda de lo que se conoce como moléculas de quinona dentro de la membrana celular.

"Las bacterias del ácido láctico, y muchas otras bacterias, probablemente son capaces de realizar electroquímica", dice Lars Hederstedt, profesor de microbiología en la Universidad de Lund.

Los resultados del estudio también muestran que una bacteria en su entorno natural, es decir, junto con otras bacterias y hongos, puede tener propiedades de las que de otro modo carece. Lo que sucede es que dos o más tipos de microorganismos entrelazan su capacidad metabólica para beneficiar el crecimiento de uno o ambos organismos. Según el estudio, esta forma de cooperación entre microorganismos, conocida como sintrofia, puede estar vinculada al transporte de electrones entre las partes involucradas.

“Synthrophy proporciona una capacidad metabólica que las células no tienen por sí mismas. Por ejemplo, un cierto compuesto químico se puede descomponer efectivamente en la naturaleza solo cuando dos tipos diferentes de bacterias ocurren juntas, pero no individualmente”, dice Lars Hederstedt. Este fenómeno es de interés médico ya que los enterococos se encuentran generalmente en el intestino de humanos y animales.

La investigación también es de interés en otras áreas. El conocimiento detallado del transporte de electrones entre bacterias y electrodos es importante para diseñar y mejorar los sistemas electroquímicos microbianos. Estos sistemas tienen muchas áreas de aplicación aparte del desarrollo de fármacos, como las células de combustible en la producción de bioenergía, plantas de tratamiento de aguas residuales y biosensores. "Creemos que nuestros resultados fomentan una mayor investigación en entornos con una composición compleja de organismos", concluye Lars Hederstedt.

Fuente: Advance  Science News - Biotecnología

Por martin grolms – 19.octubre.2018

Traducción libre de Soca

CREAN CÁMARA QUE CONGELA EL TIEMPO

Con 10 billones de FPS, permite ver la luz a la máxima ralentización

Una cámara que congela el tiempo y permite ver la luz a la máxima ralentización ha sido desarrollada por investigadores franceses y norteamericanos. Capta 10 billones de fotogramas por segundo (FPS), abriendo una nueva era en biomedicina y ciencia de materiales.

 Imágenes en tiempo real de la focalización temporal de un pulso láser de femtosegundo. Foto: INRS.

Investigadores franceses (INRS) y norteamericanos (Caltech) han creado la cámara más rápida del mundo, capaz de capturar diez billones de fotogramas por segundo (FPS), lo que le permite literalmente congelar el tiempo y ver los fenómenos, incluso la luz, a la máxima ralentización.

En su primera utilización, esta cámara, denominada T-CUP, captó por vez primera y en tiempo real la focalización temporal de un único impulso láser de femtosegundo. Cada pulso de este láser dura menos de la mil billonésima fracción de un segundo.

Este proceso fue registrado en 25 imágenes tomadas a intervalos de 400 femtosegundos y permitió detallar la forma, la intensidad y el grado de inclinación del pulso lumínico. Este resultado ha más que duplicado el récord anterior establecido en 2014 por una cámara que podía obtener 4.4 billones de fotogramas por segundo.

 “Es toda una hazaña”, señala el investigador principal, Lihong Wang, de Caltech, en un comunicado. Y añade: “Ahora vemos posibilidades de aumentar hasta un millón de trillones (1 seguido de veinticuatro ceros) la captación de fotogramas por segundo”. A estas velocidades, las interacciones entre la luz y la materia desvelarán secretos hasta ahora indetectables, según estos investigadores. 

Desarrollo tecnológico

La nueva cámara se apoya en una tecnología llamada fotografía ultrarrápida comprimida (CUP), que permite capturar alrededor de 100.000 millones de imágenes por segundo. Se vale de una cámara de barrido continuo asociada a una cámara estática. 

A este sistema se le añade una recolección de datos mediante una técnica equivalente a la que se usa en tomografía, que permite obtener imágenes radiológicas de una sección o un plano de un órgano, para, mediante cálculos complementarios complejos, analizar los rayos luminosos. 

La combinación de ambas cámaras, la de barrido continuo y la estática, con la técnica de análisis de los rayos luminosos, es la que permitió a estos investigadores estabilizar la representación de la imagen y registrar 10 billones de fotogramas por segundo.

“Sabíamos que utilizando únicamente una cámara que mide la variación de intensidad en un pulso de luz, la calidad de la imagen sería limitada”, explica Lihong Whang. “Para mejorarlo, añadimos una cámara que adquiere una imagen estática. Combinada con la imagen tomada por la cámara de barrido por femposegundo, hemos podido obtener imágenes de alta calidad y registrar 10 billones de fotogramas por segundo”, añade. 

Como ha alcanzado el récord mundial de la velocidad de captación de imágenes en tiempo real, T-CUP podrá alimentar una nueva generación de microscopios para aplicaciones biomédicas y en ciencia de materiales. Asimismo, esta cámara abre el camino al análisis de las interacciones entre la luz y la materia en una resolución temporal hasta ahora inigualada.

Innovaciones sucesivas 

En los últimos años, la unión entre las innovaciones en óptica no lineal (ONL), la rama de la óptica que describe el comportamiento de las interacciones materia-luz, y en el tratamiento de imágenes, ha abierto nuevos sistemas para analizar por microscopio los fenómenos dinámicos en biología y física.

El microscopio láser, resultado de esta interacción, permite proyectar en una pared la imagen de una muestra acuosa por medio de un láser. De esta forma se pueden ver con facilidad microorganismos a una gran resolución.

Sin embargo, para desarrollar esta tecnología es necesario captar imágenes en tiempo real a una resolución temporal muy corta y mediante una única exposición. Las técnicas actuales de captación de imágenes se apoyan en impulsos láser ultrabreves que se repiten muchas veces, lo que es válido para muestras biológicas inertes, pero no para otras más frágiles.
La nueva investigación ha resuelto de forma ingeniosa estas limitaciones.

Fuente: Tendencias 21 / Tendencias Tecnologicas. 17.octubre.2018

Referencias: Single-shot real-time femtosecond imaging of temporal focusing. Jinyang Liang, Liren Zhu & Lihong V. Wang. Light: Science & Applications, volume 7, Article number: 42 (2018)

DOI:https://doi.org/10.1038/s41377-018-0044-7  

Single-shot ultrafast optical imaging Jinyang Liang and Lihong V. Wang. Optica Vol. 5, Issue 9, pp. 1113-1127 (2018).

DOI:https://doi.org/10.1364/OPTICA.5.001113