La memoria molecular funciona a temperatura ambiente.
05.02.2013
La memoria molecular almacena datos en moléculas individuales que se encuentran entre dos electrodos ferromagnéticos. Esta tecnología tiene un gran potencial, ya que te permite almacenar una gran cantidad de información en un medio diminuto. Sin embargo, hasta ahora, la memoria molecular ha sido muy difícil de fabricar y solo funciona cuando se enfría cerca del cero absoluto.
Un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts y el Instituto Indio de Ciencia y Educación en Calcuta logró desarrollar un nuevo tipo de memoria molecular que no solo es más fácil de fabricar, sino que también funciona a la temperatura de congelación del agua, que los físicos creo que es temperatura ambiente. Por ejemplo, para una estación de servidor potente, puede crear esa temperatura usando un refrigerador, que es mucho más fácil que "cercar" los sistemas de enfriamiento criogénico. Además, el nuevo circuito requerirá solo un electrodo ferromagnético, lo que simplifica enormemente la producción. La nueva memoria consta de láminas planas de átomos de carbono unidos a átomos de zinc. Esta estructura se puede fabricar con una precisión muy alta, lo que aumenta la fiabilidad de la memoria molecular.
Dos electrodos ferromagnéticos es una estructura estándar para la memoria magnética, en la que un cambio brusco en la orientación del campo magnético de los electrodos provoca un salto brusco en la conductividad del dispositivo. Estos dos estados de conducción son el "1" y el "0" de la memoria. Un nuevo estudio, para sorpresa de los científicos, encontró no uno, sino dos saltos en la conductividad en este diseño.
Este descubrimiento hace posible producir memoria molecular con un solo electrodo, lo que simplifica enormemente la tecnología de memoria molecular y aumenta su fiabilidad. El hecho es que en presencia de dos electrodos, las moléculas del electrodo superior comienzan a mezclarse con las moléculas que almacenan información. Además, hasta ahora, el problema de la memoria molecular ha sido la necesidad de una cuidadosa alineación de las moléculas para almacenar información. Debido a esto, los experimentos generalmente se limitaban a trabajar con 5 o 6 moléculas, y no se trataba de la producción comercial de un nuevo tipo de memoria.
La nueva memoria molecular está formada por átomos de zinc unidos a láminas planas de carbono. Estos materiales tienen la propiedad de autoalinearse, lo que significa que es más fácil producir memoria molecular con las propiedades deseadas a partir de ellos. Hasta ahora, la conductividad de la nueva memoria molecular ha cambiado solo en un 20 %, lo cual es demasiado pequeño para una amplia aplicación comercial de la nueva tecnología. Sin embargo, los científicos creen que podrán encontrar un compuesto orgánico adecuado con una gran fluctuación en la conductividad.
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26.01.2017
Los biólogos han demostrado en la práctica que las células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC) pueden integrarse en embriones de cerdo y desarrollarse normalmente en ellos. Al mismo tiempo, las células madre de rata no se arraigan en los embriones de cerdo. La posibilidad de obtener embriones quiméricos de humanos y cerdos permitirá estudiar las primeras etapas del desarrollo humano, así como obtener órganos de donantes de animales con características más cercanas a las humanas. El informe del estudio se publica en la revista Cell.
Los experimentos con embriones de roedores se llevaron a cabo en el Instituto Salk (EE. UU.) y los experimentos con embriones de cerdo se llevaron a cabo en la Universidad de Murcia (España). En primer lugar, era necesario comprobar si las células de los animales seleccionados pueden, en general, arraigarse en embriones de otras especies. Dado que ya se demostró en 2010 que las células madre pluripotentes inducidas por ratas implantadas en embriones de ratón que no pueden formar un páncreas con éxito forman este órgano, los investigadores decidieron, en primer lugar, repetir dicho trasplante de células y, en segundo lugar, introducir una serie de iPSCs de rata en embriones porcinos. El análisis inmunoquímico y el análisis de ADN mostraron que los embriones quiméricos de rata-ratón se forman con bastante facilidad, sin embargo, no se encontraron células de rata en los embriones de cerdo en el día 21-28 de su desarrollo. No se pudieron crear quimeras de cerdos y ratas.
Se llevó a cabo un experimento similar para crear embriones quiméricos utilizando iPSC humanos. Ellos, al igual que las ratas, se plantaron en embriones de cerdos en la etapa en que tenían la forma de una bola hueca en miniatura (la etapa de blastocisto, una de las primeras en el desarrollo embrionario), y luego los embriones resultantes se introdujeron en el útero. de cerdos En el día 21-28 de desarrollo, se encontraron células de origen humano en 186 de 1466 embriones. Esto significaba que tales embriones eran quimeras cerdo-humano.
El momento de finalización del experimento (21-28 días desde el momento de la fertilización) se eligió en base al hecho de que a esta edad el sistema nervioso del embrión de cerdo aún no tendría tiempo para desarrollar adecuadamente el sistema nervioso. Dado que se introdujeron células humanas en los embriones, existía la posibilidad de que su presencia afectara la formación del sistema nervioso, y se obtendría un animal con elementos de la mente humana. Por supuesto, no sería ético experimentar con un organismo así.
El hecho de que sea posible crear embriones quiméricos a partir de células porcinas y humanas tiene implicaciones tanto para el trasplante de órganos como para la investigación científica básica. En primer lugar, gracias a los embriones quiméricos, será posible obtener órganos de donantes de animales con características más cercanas a las humanas. La presencia de células receptoras en ellos permitirá que su sistema inmunitario perciba el nuevo órgano como propio, es decir, no será rechazado. En segundo lugar, el estudio de los embriones quiméricos proporcionará nueva información sobre las primeras etapas de desarrollo de los embriones humanos.
Aunque la embriología humana ya ha acumulado una gran cantidad de datos, muchos de ellos se obtienen de experimentos con animales, ya que está prohibido por ética realizar manipulaciones similares con futuras personas.
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