Saludos futuros Bachilleres! Últimas actividades por esta vía para ustedes. Espero les haya gustado esta experiencia.
1. ¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
2. ¿A qué se le conoce como Biomateriales? Explique y de ejemplos.
3. ¿Porqué fue tan importante el Premio Nobel de Química en 1905?
29 comentarios:
primera pegunta
¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
la respuesta es la siguiente han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina. así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo. la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la producción microbiana de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos según los científicos el hallazgo de la enzima se logró tras examinar de manera minuciosa dos comunidades microbianas muy diferentes pero ambas con la capacidad de producir tolueno. Una comunidad contenía microbios procedentes de un sedimento lacustre, y la otra procedía de lodos dejados por aguas residuales. Dado que los microbios en el medio ambiente son un reservorio de enzimas que catalizan un grupo extraordinariamente diverso de reacciones químicas, no es raro que los científicos que trabajan en biotecnología busquen enzimas idóneas entre las que están disponibles en la naturaleza.
El proceso de descubrimiento de enzimas para este proyecto fue desafiante y poco convencional. Los investigadores comenzaron a trabajar con una especie bacteriana informada para producir tolueno, pero cuando esos informes parecían irreproducibles, los científicos recurrieron al medio ambiente para cultivos productores de tolueno, específicamente a las aguas residuales municipales y al sedimento anóxico del lago De hecho, los análisis de metagenoma revelaron que estas comunidades microbianas contenían cada una más de 300,000 genes, el equivalente de más de 50 genomas bacterianos. Otro desafío fue que las comunidades microbianas anaeróbicas y muchas de sus enzimas eran sensibles al oxígeno, lo que obligó a los científicos a manipular cultivos y enzimas en condiciones estrictamente anaeróbicas.
Y por ultimo diríamos que el proceso de descubrimiento combinó las técnicas de purificación de proteínas utilizadas por los bioquímicos durante décadas, como la cromatografía líquida rápida de proteínas, con análisis metainómicos modernos, metaproteómicos y bioinformáticos asociados, algunos de los cuales se llevaron a cabo en colaboración con el Joint Genome Institute, una Oficina de Ciencia del DOE. Facilidad del usuario. Un componente importante del proceso de descubrimiento fue validar las predicciones de los investigadores de la enzima de biosíntesis de tolueno con experimentos que utilizan ensayos altamente controlados que involucran proteínas purificadas.
Una pregunta intrigante que surge de esta investigación es: ¿por qué una bacteria produciría tolueno? Los investigadores no tienen la respuesta definitiva, pero presentan dos hipótesis en el documento. Una posibilidad es que la bacteria produzca tolueno como toxina para superar a otros microbios en su entorno. Otra hipótesis es que la reacción de fenilacetato descarboxilasa (productora de tolueno) proporciona una estrategia para que la bacteria regule su pH interno en un entorno de fermentación algo ácido.
la segunda pregunta se refiere ¿a qué se le conoce como Biomateriales?
se pueden definir como materiales biológicos comunes tales como piel, madera, o cualquier elemento que remplace la función de los tejidos o de los órganos vivos. En otros términos, un biomaterial es una sustancia farmacológicamente inerte diseñada para ser implantada o incorporada dentro del sistema vivo. también podríamos decir que Los biomateriales están destinados a la fabricación de componentes, piezas o aparatos y sistemas médicos para su aplicación en seres vivos, por lo que deben ser biocompatibles.
Los biomateriales se implantan con el objeto de remplazar y/o restaurar tejidos vivientes y sus funciones, lo que implica que están expuestos de modo temporal o permanente a fluidos del cuerpo, aunque en realidad pueden estar localizados fuera del propio cuerpo, incluyéndose en esta categoría a la mayor parte de los materiales dentales que tradicionalmente han sido tratados por separado.Debido a que los biomateriales restauran funciones de tejidos vivos y órganos en el cuerpo, es esencial entender las relaciones existentes entre las propiedades, funciones y estructuras de los materiales biológicos, por lo que son estudiados bajo tres aspectos fundamentales: materiales biológicos, materiales de implante y la interacción existente entre ellos dentro del cuerpo. Dispositivos como miembros artificiales, amplificadores de sonido para el oído y prótesis faciales externas, no son considerados como implantes.
La biomecánica se encarga de estudiar la mecánica y la dinámica de los tejidos y las relaciones que existen entre ellos; esto es muy importante en el diseño y el injerto de los implantes. Después de realizado un injerto, no se puede hablar del éxito de un implante, este se debe considerar en términos de la rehabilitación del paciente; por ejemplo, en el implante de cadera se presentan cuatro factores independientes: fractura, uso, infección y desprendimiento del mismo.
y por ultimo podemos ver algunos ejemplos:
podemos encontrar en el ojo: Lente intraocular,Lentes de contacto,Vendaje corneal,Lente intraocular,Lentes de contacto,Vendaje corneal,Lente intraocular,Lentes de contacto,Vendaje corneal.
en la Nariz: Rinoplastíca, Nariz congénita en silla, silicona.
En la barbilla: Prótesis de barbilla,Barbilla recesiva Silicona.
Boca:Protesis mandibular.
Cara:Prótesis facial.
Corazon y sistema vascular: Marcapasos cardiaco Arritmía, bloqueo cardíaco
Sistema digestivo:Segmentos gastroinstestinale,Silicona.
Esqueleto:Placa craneal Traumatismo,Acrílico, Ti (malla),Reparación de huesos Hidroxiapatita, acrílico,Tendones artificiales,Tendonitis, traumatismo Silicona, poliéster
Músculo artifical pasivo, Atrofía muscular.
El éxito de un biomaterial o de un implante depende de tres factores principales: propiedades y biocompatibilidad del implante, condiciones de salud del receptor, y habilidad del cirujano que realiza el implante; la física sólo se aplica al primero.
Los requisitos que debe cumplir un biomaterial son:
1. Ser biocompatible, es decir, debe ser aceptado por el organismo, no provocar que éste desarrolle sistemasde rechazo ante la presencia del biomaterial
2. No ser tóxico, ni carcinógeno.
3. Ser químicamente estable (no presentar degradación en el tiempo) e inerte.
4. Tener una resistencia mecánica adecuada.
5. Tener un tiempo de fatiga adecuado.
6. Tener densidad y peso adecuados.
7. Tener un diseño de ingeniería perfecto; esto es, el tamaño y la forma del implante deben ser los adecuados.
8. Ser relativamente barato, reproducible y fácil de fabricar y procesar para su producción en gran escala.
y por ultimo ¿Porqué fue tan importante el Premio Nobel de Química en 1905?
premio a :Geheimrat adolf von baeyer
fue importante porque fue quién descubrió la fenolftaleína (que seguro has usado alguna vez si has pasado tiempo en algún laboratorio de química) y sus curiosas propiedades, y cómo los límites entre lo natural y artificial se desdibujaban en el cambio de siglo XIX-XX. Para entender la relevancia del premio de hoy necesitamos retroceder en el tiempo unos cuantos milenios y viajar hasta la India y Sumatra. Allí se cultivaba una planta cuyas hojas, debidamente procesadas, proporcionaban un tinte de un color bellísimo y muy intenso, que se fijaba muy bien y permanecía durante mucho tiempo, incluso al lavar la ropa. Otras culturas quedaron maravilladas con la permanencia y la intensidad de este tinte, y pronto surgió un comercio fluido –y muy lucrativo para algunos– que llevaba este tinte desde Asia hasta muchos otros lugares del mundo. Los griegos amaban intensamente lo que llamaban indikón, por el origen indio del tinte; una palabra que se transformó en la latina indicum y, en castellano, se convirtió en índigo.se puede decir que el nombre científico de la planta es Indigofera tinctoria (lo que da una idea de su importancia fundamental), y es una legumbre que crece de manera óptima en climas tropicales y subtropica. Su aspecto no es nada llamativo en cuanto a sus colores, hasta que se procesa. Desde la antigüedad, se recolectaban sus hojas y se dejaban fermentar en agua. A continuación se extraía el precipitado sólido de la disolución y se mezclaba con una base, como sosa cáustica –hidróxido sódico, NaOH–, con lo que se obtenía ya un color tan extraordinario que tiene su propio nombre. Finalmente, se dejaba secar y se trituraba para dar el producto final: un polvo fino que era el que se transportaba por todo el mundo.
von Baeyer realizó muchas otras aportaciones a la Química orgánica a lo largo de los años, y es por toda esa vida en un laboratorio que se le otorga el Nobel de 1905: moriría sólo doce años más tarde, y los descubrimientos por los que se le concede el premio son muchos años anteriores a 1905. Entre otras cosas, fue el primero en sintetizar el indol, una de las sustancias que proporcionan el fétido olor a los pedos –y no el metano, como ya hemos desmontado aquí mismo hace mucho–, descubrió el ácido barbitúrico y otros derivados del ácido úrico, obtuvo un pigmento fluorescente denominado fluoresceína, contribuyó a deshacer algunas divisiones entre compuestos que hasta entonces se consideraban completamente diferentes, estableciendo conexiones entre compuestos alifáticos y aromáticos… vamos, que es difícil entender la Química orgánica, teórica y sobre todo experimental, de finales del siglo XIX sin él.
Desgraciadamente, el día en el que recibió el Premio Nobel de Química no pudo estar presente, debido a una enfermedad no sé si se debía a su edad, o era algo puntual y sin mayor importancia que le impidió acudir.
Una característica definitoria de la ciencia química es la cercana interacción entre teoría y práctica, entre la ciencia pura y la tecnología, que cada vez adquiere una mayor importancia. Esta característica se volvió especialmente prominente durante las últimas décadas del siglo XIX. Muchas veces una reacción, realizada con pequeñas cantidades de substancias en el tubo de ensayo del investigador, tras ser evaluada correctamente y aplicada de forma sistemática, ha producido una revolución en la industria química, de modo que un centro industrial ha ganado importancia frente a otros, o incluso que ramas completamente nuevas de la industria han sido creadas. Una de estas ramas, con la que no hubiéramos podido soñar siquiera hace cincuenta años, y sin embargo hoy en día proporciona trabajo a muchos miles de personas y distribuye sus productos por todo el mundo, es la preparación de tintes orgánicos a partir del alquitrán del carbón. Entre los investigadores vivos que han contribuido directa o indirectamente al desarrollo único de la industria de los tintes derivados del alquitrán, el lugar de honor le corresponde al Catedrático de la Universidad de Munich, Adolf von Baeyer, por sus investigaciones sobre la composición del añil, así como sobre los tintes derivados del trifenil metano.
La composición única y compleja del añil, sin embargo, hizo también de esta tarea una de las más arduas. En este caso, a diferencia de otros, no podía haber opción de realizar uno de esos descubrimientos casuales, mediante los que, por un afortunado accidente, parece realizarse la mitad del trabajo. Han hecho falta años de trabajo, incluso con el cacumen y habilidad experimental de von Baeyer, para lograr revelar la composición química del pigmento y fabricarlo a partir de compuestos más simples. Incluso después de completada la parte puramente científica del trabajo, han sido necesarios años para poder aplicar a la tecnología los resultados obtenidos mediante la investigación.
Von Baeyer logró producir índigo artificialmente de tres modos fundamentales; a partir de ácido orto-nitrofenil acético, de ácido orto-nitrocinnámico y de orto-nitrobenzaldehído y acetona. Esto ha abierto el camino para la producción de añil a partir de compuestos obtenibles sin demasiada dificultad del alquitrán de hulla..
El trabajo de von Baeyer en los campos aquí mencionados ha sido de este segundo tipo. Su trabajo más relevante se ha extendido durante un largo período de tiempo, y ha continuado hasta el día de hoy, aunque sólo en los últimos años ha sido posible apreciar y comprender de veras su excepcional importancia. La Real Academia Sueca de las Ciencias, por tanto, considera que está actuando en pleno acuerdo con los Estatutos de la Fundación Nobel al otorgar el Premio Nobel de Química de este año al Catedrático de la Universidad de Munich, Geheimrat Adolf von Baeyer, por los servicios que ha prestado al desarrollo de la química orgánica y la industria química a través de su trabajo con tintes orgánicos y compuestos hidroaromáticos.
1 pregunta
Un objetivo principal de investigación en el JBEI, así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en lugar del petróleo. Hasta donde saben Beller y sus colegas, la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la bioproducción de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos.
El descubrimiento de la enzima resultó del estudio intensivo de dos comunidades microbianas muy diferentes que producían tolueno. Una comunidad contenía microbios del sedimento del lago y la otra del lodo de aguas residuales. Dado que los microbios en el medio ambiente son un depósito de enzimas que catalizan un conjunto extraordinariamente diverso de reacciones químicas, no es inusual que los científicos que trabajan en biotecnología obtengan enzimas de la naturaleza.
Beller se sintió motivado a investigar el tolueno de base biológica después de leer informes de la literatura de la década de 1980 que revelaron la biosíntesis de tolueno microbiano en sedimentos de lagos anóxicos. A pesar de varios informes de producción de tolueno bacteriano desde ese momento, la identidad de la enzima que cataliza esta reacción bioquímicamente desafiante ha sido un misterio durante décadas.
La enzima que sintetiza tolueno descubierta en este estudio, la fenilacetato descarboxilasa, pertenece a una familia de enzimas conocidas como enzimas radicales de glicol (GRE). Los científicos solo comenzaron a reconocer los GRE en la década de 1980, y la fenilacetato descarboxilasa es solo el octavo tipo de reacción conocido de GRE que se ha descubierto y caracterizado desde entonces. Sin embargo, la evidencia metagenómica presentada en el estudio JBEI y otros apunta al hecho de que existen muchos más GRE en la naturaleza que aún no se han caracterizado.
La naturaleza radical de los GRE les permite catalizar reacciones químicamente desafiantes, como la descarboxilación anaeróbica de fenilacetato para generar tolueno. Más allá de sus posibles aplicaciones biotecnológicas, una serie de GRE conocidos son relevantes para la salud humana y ocurren dentro del microbioma intestinal humano.
El proceso de descubrimiento de enzimas para este proyecto fue desafiante y poco convencional. Los investigadores comenzaron a trabajar con una especie bacteriana informada para producir tolueno, pero cuando esos informes parecían irreproducibles, los científicos recurrieron al medio ambiente para cultivos productores de tolueno, específicamente a las aguas residuales municipales y al sedimento anóxico del lago.
“Todos los proyectos de descubrimiento de enzimas son desafiantes. Pero pasar del descubrimiento en una sola especie bacteriana al descubrimiento en una comunidad microbiana compleja de sedimentos de aguas residuales o lagos, fue más difícil por órdenes de magnitud “, dice Beller.
2 pregunta
Los biomateriales están destinados a la fabricación de componentes, piezas o aparatos y sistemas médicos para su aplicación en seres vivos, por lo que deben ser biocompatibles. Se llaman bioinertes los que tienen una influencia nula o muy pequeña en los tejidos vivos que los rodean, mientras que son bioactivos los que pueden enlazarse a los tejidos óseos vivos. Asimismo los biomateriales pueden ser de origen artificial (metales, cerámicas, polímeros) o biológico (colágeno, quitina, etc.).
Atendiendo a la naturaleza del material artificial con el que se fabrica un implante, se puede establecer una clasificación en materiales cerámicos, metálicos, poliméricos o materiales compuestos:
Las biocerámicas se emplean en la fabricación de implantes que no deban soportar cargas, como es el caso de la cirugía del oído medio, en el relleno de defectos óseos tanto en cirugía bucal como en cirugía ortopédica y en el recubrimiento de implantes dentales y articulaciones metálicas.
Los metálicos se usan cuando es imprescindible soportar carga, como ocurre en las prótesis de cadera, para las que se utilizan aleaciones de cobalto (Co) con cromo (Cr) o de titanio (Ti) con aluminio (Al) y vanadio (V); el titanio también se usa en implantes dentales.
Los biomateriales poliméricos son ampliamente utilizados en clínicas, tanto en implantes quirúrgicos como en membranas protectoras, sistemas de dosificación de fármacos o en cementos óseos acrílicos.
3 pregunta
Entre sus muchos logros científicos destacan el descubrimiento de la fenolftaleína, la fluoresceína y otras resinas que en la actualidad forman la base de muchos plásticos, derivados del ácido úrico como el ácido barbitúrico (1864) (el componente base de los barbitúricos), y las resinas de fenol-formaldehído.
En 1872 experimentó con el fenol, estando a punto de descubrir lo que Leo Baekeland posteriormente llamó baquelita.
Pero Baeyer es conocido, sobre todo, por haber conseguido, en los primeros meses de 1880 y tras más de diecisiete años de investigación con colorantes, la síntesis del añil, también conocido como índigo, y haber determinado su estructura molecular en 1883; pero no fue hasta 1928 cuando se determinó que la estereoquímica del doble enlace era un isómero trans y no cis como proponía Baeyer, mediante el uso de la cristalografía de rayos X.
Por este trabajo recibió la medalla Davy de la Royal Society en 1881 y en 1905 fue galardonado con el Premio Nobel de Química por el desarrollo de la química orgánica mediante los colorantes químicos.
1)
Investigadores del Instituto de BioEnergía (JBEI) y del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), descubrieron una enzima, fenilacetato descaboxilasa (PhdB), que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable al tolueno, sustancia derivada del petróleo y muy usada que amplifica el octanaje en la gasolina. Dicho componente tiene un mercado global de 29 millones de toneladas por año.
Los resultados del estudio dirigido por Harry Beller, científico principal de Berkeley Lab y líder científico en JBEI, fueron publicados en la revista Nature Chemical Biology.
Un objetivo principal de investigación en el JBEI, así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en lugar del petróleo. Hasta donde saben Beller y sus colegas, la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la bioproducción de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos.
El descubrimiento de la enzima resultó del estudio intensivo de dos comunidades microbianas muy diferentes que producían tolueno. Una comunidad contenía microbios del sedimento del lago y la otra del lodo de aguas residuales. Dado que los microbios en el medio ambiente son un depósito de enzimas que catalizan un conjunto extraordinariamente diverso de reacciones químicas, no es inusual que los científicos que trabajan en biotecnología obtengan enzimas de la naturaleza.
Beller se sintió motivado a investigar el tolueno de base biológica después de leer informes de la literatura de la década de 1980 que revelaron la biosíntesis de tolueno microbiano en sedimentos de lagos anóxicos. A pesar de varios informes de producción de tolueno bacteriano desde ese momento, la identidad de la enzima que cataliza esta reacción bioquímicamente desafiante ha sido un misterio durante décadas.
La enzima que sintetiza tolueno descubierta en este estudio, la fenilacetato descarboxilasa, pertenece a una familia de enzimas conocidas como enzimas radicales de glicol (GRE). Los científicos solo comenzaron a reconocer los GRE en la década de 1980, y la fenilacetato descarboxilasa es solo el octavo tipo de reacción conocido de GRE que se ha descubierto y caracterizado desde entonces. Sin embargo, la evidencia metagenómica presentada en el estudio JBEI y otros apunta al hecho de que existen muchos más GRE en la naturaleza que aún no se han caracterizado.
La naturaleza radical de los GRE les permite catalizar reacciones químicamente desafiantes, como la descarboxilación anaeróbica de fenilacetato para generar tolueno. Más allá de sus posibles aplicaciones biotecnológicas, una serie de GRE conocidos son relevantes para la salud humana y ocurren dentro del microbioma intestinal humano.
El proceso de descubrimiento de enzimas para este proyecto fue desafiante y poco convencional. Los investigadores comenzaron a trabajar con una especie bacteriana informada para producir tolueno, pero cuando esos informes parecían irreproducibles, los científicos recurrieron al medio ambiente para cultivos productores de tolueno, específicamente a las aguas residuales municipales y al sedimento anóxico del lago.
2)
De acuerdo al diccionario de la Real Academia Española (RAE), un biomaterial es un material que el organismo está en condiciones de tolerar. Estos materiales pueden emplearse para la construcción de prótesis o con otras finalidades.
Los biomateriales pueden ser materiales biológicos naturales, como la madera o la piel, u otros elementos que tienen la capacidad de integrarse a un organismo vivo para cumplir ciertas funciones. Esto quiere decir que los biomateriales pueden formar parte de un ser vivo, ya sea de manera natural o a través de algún tipo de implante.
No obstante, también existen los biomateriales de origen artificial como sería el caso de los polímeros, las cerámicas, los metales…
En concreto, esta clase de biomateriales, teniendo en consideración la naturaleza de los mismos, se pueden dividir en varios grupos:
-Los biomateriales metálicos, son los que se utilizan para crear implantes y prótesis que van a tener que soportar mucha carga de peso. De ahí que pasen a ser los idóneos para elementos tales como prótesis de cadera. En este grupo se pueden incluir, por tanto, aleaciones de titanio, cromo o cobalto, entre otras.
-Los biomateriales cerámicos o biocerámicas son contrarios a los anteriores. Es decir, se emplean para darle forma a prótesis o implantes cuando no es necesario que tengan que soportar una elevada carga. Por este motivo, se utilizan con mucha frecuencia en implantes dentales y cirugía ortopédica.
-Los biomateriales poliméricos. Este tercer grupo de biomateriales es el que se identifica porque se utiliza en muchos y variados campos. Resultan ser biomateriales muy versátiles, por lo que pueden encontrarse en implantes de tipo quirúrgico así como en sistemas encargados de dosificar los medicamentos.
Cuando un tejido o un órgano se dañan, es posible restaurarlos o reemplazarlos con un biomaterial. Estos materiales pueden asumir funciones de los tejidos y están en condiciones de permanecer en contacto con los fluidos corporales sin deteriorarse.
3
No existe ningún otro premio en el entorno intelectual con el prestigio de los Premios Nobel. Además, tienen una visibilidad que difícilmente puede ser comparada con ningún otro. Pero, ¿qué representan para la sociedad? ¿por qué son importantes? En una época en la que se están perdiendo gradualmente una serie de valores, fundamentalmente humanistas, de convivencia y generosidad, los Premios Nobel representan un último bastión. Buscamos en ellos una referencia, no solo de excelencia, sino de honestidad, entusiasmo, entrega por unos ideales, que inspira tanto a profanos como profesionales. Muchos de los galardonados eran reconocidos entre sus pares como individuos singulares, mucho antes de que fueran premiados. Y después de serlo, no han dejado de comportarse como personas con enormes cualidades humanas. Es por eso por lo que convivir con ellos durante una semana en un entorno relajado como Lindau puede representar un enorme estímulo y ejemplo para los jóvenes, y no tan jóvenes, que vienen de todos los rincones del mundo a compartir sus experiencias con ellos, a escuchar sus consejos y sentirse uno con ellos.
De todos los Premios Nobel, los de Ciencias —Medicina, Física y Química— tienen un carácter más fundamental, hay un grado de verdad asociados a ellos de la que carecen los Premios Nobel de la Paz y de Literatura —y más tarde el de Economía—, y sin embargo todos ayudan a construir lo que podríamos llamar la "gran humanidad". Sus descubrimientos no solo generan progreso y permiten a la sociedad desarrollarse, sino que también nos ayudan a conocernos a nosotros mismos. Los conocimientos profundos sobre las leyes y los mecanismos que gobiernan la naturaleza pueden no tener ninguna aplicación inmediata, pero nos hacen ser conscientes de nuestro propio lugar en el universo; esto es, nos ayudan a ser más modestos, más responsables con nuestro entorno. Como decía Blaise Pascal, "La verdadera grandeza del hombre es darse cuenta de su propia pequeñez".
Es ese baño de humildad el que se respira en Lindau. De hecho, es posible que no todos los galardonados estén de acuerdo con la importancia de algunos de los descubrimientos más recientes, e incluso que sostengan posturas divergentes sobre estos, como por ejemplo Martinus Veltman y David Gross sobre la realidad del bosón de Higgs —cuyo descubrimiento en el LHC del CERN probablemente será noticia durante nuestra estancia en Lindau—, pero no por ello dejarán de respetarse mutuamente y debatirán como caballeros, aunque sea con pasión y convicción. Lo mismo se puede decir de John Mather y George Smoot sobre el origen del universo, sus visiones pueden ser distintas pero no por ello dejarán de escuchar a sus colegas, intentar convencer con sus argumentos; hacer Ciencia, en definitiva. A muchos de estos investigadores los he conocido antes de ser galardonados con el Premio Nobel, y si bien destacaban ya por sus logros científicos, en ningún momento los he visto abusar de su posición.
Volviendo al carácter universal de los Premios Nobel, en mi opinión, entre ellos se echan en falta algunas disciplinas, como las Matemáticas o la Biología, que no tienen cabida en los Premios Nobel actuales —esto es, no son ni Física ni Medicina propiamente dichas—, y que quizá podrían ser extendidos y actualizados. Es cierto que este debate se ha venido planteando periódicamente y que el Comité Nobel es reacio a aumentar el número de Premios pues considera que ya se tiene en cuenta esa diversificación. Sin embargo, yo veo difícil actualmente el reconocimiento de descubrimientos fundamentales en ecología, paleontología, evolución, así como en topología, geometría, análisis funcional, que han generado enorme progreso en sus respectivas disciplinas. Considero que un debate sobre el futuro de los Premios Nobel sería un sano ejercicio para los asistentes a la reunión de Lindau.
La industria química afronta una inevitable y drástica transformación como consecuencia de la inestabilidad en los costes de las energías no renovables, la escasez creciente de los recursos naturales en los que esas energías se basan, y la amenaza del cambio climático global alimentado por las emisiones contaminantes de tales energías.
En la actualidad, hay una cantidad creciente de grupos de investigación estudiando y ensayando procesos con los que lograr formas más sostenibles y limpias de energía, así como técnicas de biotecnología para elaborar sustancias químicas sintéticas capaces de reemplazar a las derivadas de recursos naturales finitos.
Uno de estos grupos es el de Nigel Scrutton, del Instituto de Biotecnología adscrito a la Universidad de Mánchester en el Reino Unido, que recientemente ha dado un paso decisivo en el desarrollo de vías sintéticas que permitirán la biosíntesis renovable de gas propano. Al propano se le conoce por sus usos como combustible en calefacción y para transporte.
Esta línea de investigación de Scrutton y sus colegas se encuadra dentro de una iniciativa más amplia, que tiene por meta desarrollar la próxima generación de biocombustibles.
Entre los resultados más recientes obtenidos por el equipo de Scrutton, destaca la creación de una de tales vías sintéticas para la biosíntesis de propano. Este logro constituye un importante paso en el camino hacia la producción comercial de propano renovable, un recurso útil ante la inevitable escasez de combustibles fósiles a la que el mundo se enfrentará tarde o temprano.
Históricamente, el desarrollo y la evolución de las sociedades han estado íntimamente vinculados a la capacidad de sus miembros para producir y conformar los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. Los prehistoriadores han encontrado útil clasificar las primeras civilizaciones a partir de algunos materiales usados: Edad de Piedra, Edad del Cobre, Edad de Bronce o Edad del Hierro. Esta última secuencia parece universal en todas las áreas, ya el uso del hierro requiere una tecnología más compleja que la asociada a la producción de bronce, que a su vez requiere mayor tecnificación que el uso de la piedra.
Las primeras civilizaciones tuvieron una disponiblidad bastante más reducida de diferentes materiales que las civilizaciones más tecnificadas. Inicialmente sólo se disponía de materiales naturales o seminaturales como piedras, madera, arcilla, pieles, etc. Los metales no-preciosos raramente se encuentran en la naturaleza, sino que están en formas de minerales y se requiere un proceso de separación del metal puro a partir del mineral correspondiente. Con el transcurso del tiempo, en diversas áreas del planeta se llegó a técnicas para producir materiales con nuevas propiedades superiores a las de los naturales (principalmente aleaciones).
Hace relativamente poco tiempo que los científicos llegaron a comprender la relación entre elementos estructurales de los materiales y sus propiedades. Este conocimiento, adquirido en los últimos 200 años aproximadamente, los ha capacitado, en alto grado, para modificar o adaptar las características de los materiales. Quizá uno de los científicos más relevantes en este campo haya sido Willard Gibbs al demostrar la relación entre las propiedades de un material y su microestructura.
Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad, se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras. Una de las grandes revoluciones de esta ciencia fue el descubrimiento de las diferentes fases térmicas de los metales y, en especial, del acero. Actualmente los adelantos electrónicos más sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores.
La historia de la humanidad ha estado ligada estrechamente al tipo de materiales que cada sociedad ha desarrollado. Es por esto que se conocen varias etapas históricas en este sentido, sin que necesariamente exista una fecha exacta, o incluso, dándose en diferentes momentos en las diferentes sociedades humanas.
La edad de piedra se refiere entonces al periodo en el que un grupo humano en particular empleaba este material junto con otros de origen natural como la madera o el hueso de forma preponderante. Normalmente se asocia a una etapa poco desarrollada tecnológicamente, lo cual no es necesariamente cierto, ya que culturas que lograron importantes avances culturales como los aztecas o los mayas no superaron formalmente la edad de piedra, no por falta de avances sino por la enorme variedad de materiales pétreos con los que estas sociedades contaban los cuales suplían ampliamente las necesidades que enfrentaron.
La edad de bronce, a la cual algunos se refieren como "edad de los metales" se refiere al uso de metales y aleaciones, cuya importancia radica en que la obtención de ellos requiere de la adquisición de tecnologías metalúrgicas complejas. El bronce es la más famosa de las aleaciones a las que se refiere la historia para referirse a la aparición de culturas clásicas y el acero para la era de la revolución industrial.
Tras el intervalo de rigor, hoy continuamos nuestro recorrido por los Premios Nobel desde su inicio en 1901. Para cada año, hablamos del premio de Química y el de Física, dedicando un par de artículos a cada uno: una primera introducción histórica al descubrimiento y descubridor, de modo que puedas tener una idea lo más acertada posible de lo que significó en su momento el descubrimiento y puedas atisbar las emociones de los científicos involucrados, y un segundo artículo más puramente divulgativo, en el que nos recreamos en la ciencia relacionada con el descubrimiento en cuestión (aunque, como veremos luego, la entrada divulgativa del de hoy llegará más tarde).Tras hablar de Lord Rayleigh y Sir William Ramsay, nos encontramos ya en 1905, pero seguimos aún en la infancia de los Premios. Esto significa que aún hay un montón de descubrimientos “en la recámara”, realizados justo antes de la creación de estos galardones, y de los que se siguen nutriendo aún en 1905. Como bien sabes si eres un habitual de El Tamiz o si has leído sobre la ciencia de la época, el final del siglo XIX y el principio del XX fueron momentos tormentosos en la Física y la Química, puesto que no sólo aprendimos sobre la naturaleza atómica de la materia, sino que a través de ella descubrimos que muchas de nuestras ideas sobre el Universo estaban completamente equivocadas.
El científico de hoy es uno de los responsables de que nos diéramos cuenta de todos esos fallos, a pesar de que él mismo aún sostenía algunas ideas completamente erróneas, tanto científicas como –en mi opinión, claro– políticas. Se trata del húngaro-alemán Philipp Eduard Anton Lenard, que obtuvo el Premio Nobel de Física de 1905, en palabras de la Real Academia Sueca de las Ciencias.
Premios Nobel - Química 1905 (Adolf von Baeyer)
2010/07/14
Tras disfrutar con el Premio Nobel de Física de 1905, otorgado a Philipp Lenard por su trabajo con los rayos catódicos, hoy seguimos con la serie de los Premios Nobel, esta vez con la contrapartida en Química del mismo año.En este caso no sólo vamos a obviar, como con Lenard, la segunda parte del artículo –la dedicada a explorar el asunto del Premio desde un punto de vista más moderno y puramente divulgativo–, sino que además este artículo va a ser bastante más corto que otros de la serie y, para qué engañarnos, más soso. Lo siento, pero uno da lo que puede dar, por más que intente inyectar un poco de “poesía” y filosofar sobre el asunto. Avisado estás.Eso sí, si quieres saber qué tienen que ver los pantalones vaqueros con la India, quién descubrió la fenolftaleína (que seguro has usado alguna vez si has pasado tiempo en algún laboratorio de química) y sus curiosas propiedades, y cómo los límites entre lo natural y artificial se desdibujaban en el cambio de siglo XIX-XX… ya sabes, sigue leyendo.
Por cierto, además del aviso, una petición: como sabéis, yo soy físico y no químico, y los nombres de algunos de los compuestos de la orgánica me superan con mucho. De modo que no tengáis problema en corregirme para que cambie nombres a diestro y siniestro si meto la pata.
Para entender la relevancia del premio de hoy necesitamos retroceder en el tiempo unos cuantos milenios y viajar hasta la India y Sumatra. Allí se cultivaba una planta cuyas hojas, debidamente procesadas, proporcionaban un tinte de un color bellísimo y muy intenso, que se fijaba muy bien y permanecía durante mucho tiempo, incluso al lavar la ropa. Otras culturas quedaron maravilladas con la permanencia y la intensidad de este tinte, y pronto surgió un comercio fluido –y muy lucrativo para algunos– que llevaba este tinte desde Asia hasta muchos otros lugares del mundo. Los griegos amaban intensamente lo que llamaban indikón, por el origen indio del tinte; una palabra que se transformó en la latina indicum y, en castellano, se convirtió en índigo.
Sin embargo, en nuestro idioma es más común utilizar un nombre diferente, ya que los griegos no eran el único pueblo fascinado por este tinte de color difícil de describir. Del sánscrito nīla pasó al persa nil, de ahí al árabe níl y de éste al castellano añil, que es el nombre que solemos darle tanto al tinte como al color y a la planta. De modo que, desde mi enorme ignorancia, me da la impresión de que añil es más fiel al origen último que índigo, y utilizaré la primera casi siempre en el artículo.
1¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
Unos investigadores han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina. La enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la producción microbiana de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos.
2 ¿A qué se le conoce como Biomateriales?
En un sentido amplio, los biomateriales serían materiales diseñados para actuar con sistemas biológicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o reemplazar algún tejido, órgano o función del cuerpo.
Los biomateriales están destinados a la fabricación de componentes, piezas o aparatos y sistemas médicos para su aplicación en seres vivos, por lo que deben ser biocompatibles. Se llaman bioinertes los que tienen una influencia nula o muy pequeña en los tejidos vivos que los rodean, mientras que son bioactivos los que pueden enlazarse a los tejidos óseos vivos. Asimismo los biomateriales pueden ser de origen artificial (metales, cerámicas, polímeros) o biológico (colágeno, quitina, etc.).
michelle goyo Nº 18
¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
La respuesta es:Unos investigadores han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina.
La reproducción de microbiana renovable de un componente de la gasolina esto con el fin de fabricar tolueno que son hidrocarburos, colorantes o medicamento esto con el fin de no contaminar la tierra y buscar formas de beneficiar al ser humano con materiales que no son favorables al ambiente.
Gracias a este medio podemos observar varias reacciones químicas para que los científicos busquen enzimas idóneas que están disponibles en la naturaleza esto es trabajado por medio de biotecnología, esto con tener fuentes renovables como por ejemplo biomasa lignocelulósica es un procedimiento que utiliza peróxido de hidrógeno en condiciones de alta presión para digerir el material también en esta etapa de pre-hidrólisis es necesaria para la obtención de los azúcares que, posteriormente y mediante fermentación, se convertirán en bioetanol de segunda generación.
michelle goyo Nº18
¿A qué se le conoce como Biomateriales? Explique y de ejemplos.
Los biomateriales están destinados a la fabricación de componentes, piezas o aparatos y sistemas médicos para su aplicación en seres vivos, por lo que deben ser biocompatibles. Se llaman bioinertes los que tienen una influencia nula o muy pequeña en los tejidos vivos que los rodean, mientras que son bioactivos los que pueden enlazarse a los tejidos óseos vivos. Asimismo los biomateriales pueden ser de origen artificial (metales, cerámicas, polímeros) o biológico (colágeno, quitina, etc.).
Atendiendo a la naturaleza del material artificial con el que se fabrica un implante, se puede establecer una clasificación en materiales cerámicos, metálicos, poliméricos o materiales compuestos:
Las biocerámicas se emplean en la fabricación de implantes que no deban soportar cargas, como es el caso de la cirugía del oído medio, en el relleno de defectos óseos tanto en cirugía bucal como en cirugía ortopédica y en el recubrimiento de implantes dentales y articulaciones metálicas.
Los metálicos se usan cuando es imprescindible soportar carga, como ocurre en las prótesis de cadera, para las que se utilizan aleaciones de cobalto (Co) con cromo (Cr) o de titanio (Ti) con aluminio (Al) y vanadio (V); el titanio también se usa en implantes dentales.
Los biomateriales poliméricos son ampliamente utilizados en clínicas, tanto en implantes quirúrgicos como en membranas protectoras, sistemas de dosificación de fármacos o en cementos óseos acrílicos
michelle goyo Nº18
¿Porqué fue tan importante el Premio Nobel de Química en 1905?
Tras disfrutar con el Premio Nobel de Física de 1905, otorgado a Philipp Lenard por su trabajo con los rayos catódicos, hoy seguimos con la serie de los Premios Nobel, esta vez con la contrapartida en Química del mismo año.
En este caso no sólo vamos a obviar, como con Lenard, la segunda parte del artículo –la dedicada a explorar el asunto del Premio desde un punto de vista más moderno y puramente divulgativo–, sino que además este artículo va a ser bastante más corto que otros de la serie y, para qué engañarnos, más soso. Lo siento, pero uno da lo que puede dar, por más que intente inyectar un poco de “poesía” y filosofar sobre el asunto. Avisado estás.
la importancia de su logro es enorme: utilizando reacciones químicas fue capaz de replicar una sustancia hasta entonces casi mágica, considerada por muchos como algo únicamente posible como producto natural. El abismo entre lo vivo y lo no vivo, lo natural y lo artificial, sufría un golpe más a finales del XIX –y no sería el único–. El mundo no sería el mismo.
michelle goyo Nº 18
¿Porqué son importantes las fotografías aéreas?
LA FOTOGRAFÍA ES CONSIDERADA UNA DE LAS ACTIVIDADES ARTÍSTICAS MAS IMPORTANTES DEL SER HUMANO Y SU RELEVANCIA TIENE QUE SER CON MUCHOS FACTORES QUE BENEFICIEN TANTO AL QUE LA LLEVA ADELANTE COMO A QUIEN ACTÚA COMO PUBLICO DE SUS OBRAS. LA FOTOGRAFÍA ES TAL VEZ UNA DE LAS ULTIMAS ARTES EN DESARROLLARSE YA QUE A DIFERENCIA DE LA PINTURA, LA ESCULTURA, LA MÚSICA, LA ARQUITECTURA, LA LITERATURA, NO EXISTIÓ COMO TAL HASTA FINES DEL SIGLO XIX CUANDO COMENZARON A CREARSE LOS PRIMEROS FORMATOS DE FOTOGRAFÍA PRIMITIVA.
CLASES DE FOTOGRAFÍA AÉREA:
LA FOTOGRAFÍA AÉREA, UTILIZADA EN EL SEGUIMIENTO DE OBRA, DOCUMENTA LA TRANSFORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DE LA MISMA, APORTANDO GRAN CANTIDAD DE INFORMACIÓN QUE PERMITE ANALIZAR LA SITUACIÓN ACTUAL, LAS DESVIACIONES FUTURAS O LOS LITIGIOS PASADOS.
EXISTEN DOS TIPOS DE FOTOGRAFÍA AÉREA:
VERTICALES: PARA SU REALIZACIÓN REQUIEREN DE SOFISTICADOS EQUIPOS MONTADOS EN GRANDES AERONAVES QUE VUELAN A GRAN ALTURA Y QUE ENFOCAN PERPENDICULARMENTE HACIA EL TERRENO PARA REALIZAR LAS TOMAS PARALELAS AL TERRENO. ESTAS FOTOGRAFÍAS SON LAS UTILIZADAS PARA CARTOGRAFÍA Y OTROS ESTUDIOS FOTOGRAMÉTRICOS ASÍ COMO PARA SU COMPARACIÓN CON LOS PLANOS DE LA OBRA, MEDIANTE SUPERVISIÓN.
michelle goyo Nº 18
¿Cómo funciona un GPS?
La estimación de la posición de un objeto ha sido empleado en multitud de aplicaciones marítimas y aeronaúticas. El GPS, o Sistema de Posicionamiento Global, se encuadra dentro de los sistemas de posicionamiento mediante estaciones móviles, siendo las estaciones de transmisión diferentes satélites que orbitan alrededor de la Tierra
su funcion
GPS se sirve de 24 satélites y utiliza la trilateración. El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta Tierra, a 20 200 km de altura, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra.
¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
Unos investigadores han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina.
El hallazgo es obra del equipo de Harry Beller, Andria Rodrigues y Kamrun Zargar, del Instituto Conjunto de BioEnergía (JBEI), dependiente del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y de otras entidades.
Un objetivo principal de investigación en el JBEI, así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo. Hasta donde saben Beller y sus colegas, la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la producción microbiana de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos.
¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
Unos investigadores han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina.
El hallazgo es obra del equipo de Harry Beller, Andria Rodrigues y Kamrun Zargar, del Instituto Conjunto de BioEnergía (JBEI), dependiente del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y de otras entidades.
Un objetivo principal de investigación en el JBEI, así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo. Hasta donde saben Beller y sus colegas, la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la producción microbiana de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos.
¿Porqué fue tan importante el Premio Nobel de Química en 1905?
Tras disfrutar con el Premio Nobel de Física de 1905, otorgado a Philipp Lenard por su trabajo con los rayos catódicos, hoy seguimos con la serie de los Premios Nobel, esta vez con la contrapartida en Química del mismo año.
• En este caso no sólo vamos a obviar, como con Lenard, la segunda parte del artículo –la dedicada a explorar el asunto del Premio desde un punto de vista más moderno y puramente divulgativo–, sino que además este artículo va a ser bastante más corto que otros de la serie y, para qué engañarnos, más soso. Lo siento, pero uno da lo que puede dar, por más que intente inyectar un poco de “poesía” y filosofar sobre el asunto. Avisado estás.
• Eso sí, si quieres saber qué tienen que ver los pantalones vaqueros con la India, quién descubrió la fenolftaleína (que seguro has usado alguna vez si has pasado tiempo en algún laboratorio de química) y sus curiosas propiedades, y cómo los límites entre lo natural y artificial se desdibujaban en el cambio de siglo XIX-XX… ya sabes, sigue leyendo.
• Por cierto, además del aviso, una petición: como sabéis, yo soy físico y no químico, y los nombres de algunos de los compuestos de la orgánica me superan con mucho. De modo que no tengáis problema en corregirme para que cambie nombres a diestro y siniestro si meto la pata.
• Para entender la relevancia del premio de hoy necesitamos retroceder en el tiempo unos cuantos milenios y viajar hasta la India y Sumatra. Allí se cultivaba una planta cuyas hojas, debidamente procesadas, proporcionaban un tinte de un color bellísimo y muy intenso, que se fijaba muy bien y permanecía durante mucho tiempo, incluso al lavar la ropa. Otras culturas quedaron maravilladas con la permanencia y la intensidad de este tinte, y pronto surgió un comercio fluido –y muy lucrativo para algunos– que llevaba este tinte desde Asia hasta muchos otros lugares del mundo. Los griegos amaban intensamente lo que llamaban indikón, por el origen indio del tinte; una palabra que se transformó en la latina indicum y, en castellano, se convirtió en índigo.
• Sin embargo, en nuestro idioma es más común utilizar un nombre diferente, ya que los griegos no eran el único pueblo fascinado por este tinte de color difícil de describir. Del sánscrito nīla pasó al persa nil, de ahí al árabe níl y de éste al castellano añil, que es el nombre que solemos darle tanto al tinte como al color y a la planta. De modo que, desde mi enorme ignorancia, me da la impresión de que añil es más fiel al origen último que índigo, y utilizaré la primera casi siempre en el artículo.
¿Es cierto que se está produciendo una acción microbiana renovable de un componente de la gasolina?
El hallazgo de la enzima se logró tras examinar de manera minuciosa dos comunidades microbianas muy diferentes pero ambas con la capacidad de producir tolueno. Una comunidad contenía microbios procedentes de un sedimento lacustre, y la otra procedía de lodos dejados por aguas residuales. Dado que los microbios en el medio ambiente son un reservorio de enzimas que catalizan un grupo extraordinariamente diverso de reacciones químicas, no es raro que los científicos que trabajan en biotecnología busquen enzimas idóneas entre las que están disponibles en la naturaleza.
Un objetivo principal de investigación en el JBEI, así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo. Hasta donde saben Beller y sus colegas, la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la producción microbiana de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos.
Una pregunta intrigante que surge de esta investigación es: ¿por qué una bacteria produciría tolueno? Los investigadores no tienen la respuesta definitiva, pero presentan dos hipótesis en el documento. Una posibilidad es que la bacteria produzca tolueno como toxina para superar a otros microbios en su entorno. Otra hipótesis es que la reacción de fenilacetato descarboxilasa (productora de tolueno) proporciona una estrategia para que la bacteria regule su pH interno en un entorno de fermentación algo ácido.
¿A qué se le conoce como Biomateriales? Explique y de ejemplos.
Las características exigidas por el cuerpo humano para una articulación artificial hacen que las propiedades requeridas en los materiales utilizados en prótesis sean muy restrictivas. Por esta razón, se requieren materiales biocompatibles; es decir, materiales que produzcan un grado mínimo de rechazo en el cuerpo humano. Los fluidos corporales son altamente corrosivos, y las aleaciones metálicas deben ser resistentes a la corrosión.
Otro aspecto que se debe considerar son las propiedades mecánicas, las cuales son de suma importancia en la selección de materiales para prótesis, debido a que el sistema músculo-esquelético, junto con el movimiento, promueve fuerzas considerables para las prótesis.
Debido a que las superficies de la articulación están en contacto, y tienen un movimiento relativo entre ellas, las prótesis están sujetas a desgaste. Una de las consecuencias del desgaste en las superficies de los implantes es la generación de partículas de desecho. La acumulación de estas partículas en los tejidos circundantes de la articulación puede causar inflamación y dolor.
En la década de 1920, Reiner Erdle y Charles Orange, quienes unieron sus conocimientos de médico dentista y metalurgia respectivamente, desarrollaron la aleación Vitallium, que fue el primer biomaterial metálico aleado con características mecánicas de biocompatibilidad y de resistencia a la corrosión, aceptables para aplicaciones en prótesis quirúrgicas. Esta aleación de cobalto (65 por ciento de Co, 30 por ciento de Cr y 5 por ciento de Mo), fue el punto de partida para una serie de investigaciones multidisciplinarias en el desarrollo de nuevas aplicaciones ortopédicas, como clavos, tornillos y fijadores de huesos fracturados, además de varios tipos de implantes de reemplazo articular, como cadera, rodilla, hombro, codo, entre otras.
¿Porqué fue tan importante el Premio Nobel de Química en 1905?
el Premio Nobel de Física de 1905, otorgado a Philipp Lenard por su trabajo con los rayos catódicos, hoy seguimos con la serie de los Premios Nobel, esta vez con la contrapartida en Química del mismo año.
En este caso no sólo vamos a obviar, como con Lenard, la segunda parte del artículo –la dedicada a explorar el asunto del Premio desde un punto de vista más moderno y puramente divulgativo–, sino que además este artículo va a ser bastante más corto que otros de la serie y, para qué engañarnos, más soso. Lo siento, pero uno da lo que puede dar, por más que intente inyectar un poco de “poesía” y filosofar sobre el asunto. Avisado estás.
Eso sí, si quieres saber qué tienen que ver los pantalones vaqueros con la India, quién descubrió la fenolftaleína (que seguro has usado alguna vez si has pasado tiempo en algún laboratorio de química) y sus curiosas propiedades, y cómo los límites entre lo natural y artificial se desdibujaban en el cambio de siglo XIX-XX… ya sabes, sigue leyendo.
Por cierto, además del aviso, una petición: como sabéis, yo soy físico y no químico, y los nombres de algunos de los compuestos de la orgánica me superan con mucho. De modo que no tengáis problema en corregirme para que cambie nombres a diestro y siniestro si meto la pata.
Para entender la relevancia del premio de hoy necesitamos retroceder en el tiempo unos cuantos milenios y viajar hasta la India y Sumatra. Allí se cultivaba una planta cuyas hojas, debidamente procesadas, proporcionaban un tinte de un color bellísimo y muy intenso, que se fijaba muy bien y permanecía durante mucho tiempo, incluso al lavar la ropa. Otras culturas quedaron maravilladas con la permanencia y la intensidad de este tinte, y pronto surgió un comercio fluido –y muy lucrativo para algunos– que llevaba este tinte desde Asia hasta muchos otros lugares del mundo. Los griegos amaban intensamente lo que llamaban indikón, por el origen indio del tinte; una palabra que se transformó en la latina indicum y, en castellano, se convirtió en índigo.
Sin embargo, en nuestro idioma es más común utilizar un nombre diferente, ya que los griegos no eran el único pueblo fascinado por este tinte de color difícil de describir. Del sánscrito nīla pasó al persa nil, de ahí al árabe níl y de éste al castellano añil, que es el nombre que solemos darle tanto al tinte como al color y a la planta. De modo que, desde mi enorme ignorancia, me da la impresión de que añil es más fiel al origen último que índigo, y utilizaré la primera casi siempre en el artículo.
Respuesta de la pregunta numero uno:
Es cierto, se puede decir que unos investigadores han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, posee componentes como fenil, moléculas de carbonos yacidos carboxílicos, de allí su nombre; que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina. Este hallazgo es obra del equipo de Harry Beller, Andria Rodrigues y Kamrun Zargar, del Instituto Conjunto de BioEnergía (JBEI), dependiente del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley. Además el objetivo principal de investigación es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo.
Respuesta de la pregunta numero dos:
Hoy en día, nuestra sociedad demanda una mayor calidad de vida y soluciones para resolver los problemas médicos de una población cada vez más envejecida. Una buena parte de estas soluciones médicas pasan por utilizar “sustancias, de origen natural o sintético, en aplicaciones protésicas, diagnósticas, terapéuticas o de almacenamiento y que no afectan de forma adversa a los organismos vivos y sus componentes”. De igual forma, los biomateriales se utilizan para reemplazar órganos y tejidos dañados con la intención de aliviar el dolor, como es el caso de las prótesis de cadera, de rodilla o los espaciadores intervertebrales para hernias discales. Son efectivamente materiales que toman vida a través de incorporaciones al ser humano.
Respuesta de la pregunta numero tres:
Se trata de un descubrimiento científico tomado por una planta, el nombre científico de la misma es Indigofera tinctoria (lo que da una idea de su importancia fundamental), y es una legumbre que crece de manera óptima en climas tropicales y subtropicales. Su aspecto no es nada llamativo en cuanto a sus colores, hasta que se procesa. Desde la antigüedad, se recolectaban sus hojas y se dejaban fermentar en agua. A continuación se extraía el precipitado sólido de la disolución y se mezclaba con una base, como sosa cáustica –hidróxido sódico, NaOH–, con lo que se obtenía ya un color tan extraordinario que tiene su propio nombre. Finalmente, se dejaba secar y se trituraba para dar el producto final: un polvo fino que era el que se transportaba por todo el mundo. Los tintes estudiados por von Baeyer pertenecen a la categoría principal de substancias orgánicas normalmente clasificadas como compuestos aromáticos, que se diferencian sustancialmente de otras substancias orgánicas, asimismo el trabajo de von Baeyer en los campos aquí mencionados ha sido de este segundo tipo. Su trabajo más relevante se ha extendido durante un largo período de tiempo, y ha continuado hasta el día de hoy, aunque sólo en los últimos años ha sido posible apreciar y comprender de veras su excepcional importancia. La Real Academia Sueca de las Ciencias, por tanto, considera que está actuando en pleno acuerdo con los Estatutos de la Fundación Nobel al otorgar el Premio Nobel de Química de este año al Catedrático de la Universidad de Munich, Geheimrat Adolf von Baeyer, por los servicios que ha prestado al desarrollo de la química orgánica y la industria química a través de su trabajo con tintes orgánicos y compuestos hidroaromáticos.
NEIKER YEPEZ.
Respuesta 1:
Esta completamente comprobado que si existe una producción de una acción microbiana que es totalmente renovable de un componente de la gasolina, descubriendo asi una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina. Asimismo, el objetivo principal de investigación en el JBEI, así como en el sector de los biocombustibles en general, es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo. Hasta donde saben Beller y sus colegas, la enzima descubierta en este estudio permitirá por vez primera la producción microbiana de tolueno con origen biológico, y de hecho, la primera producción de cualquier biocombustible de hidrocarburos aromáticos. A pesar de sucesivos informes sobre producción bacteriana de tolueno desde entonces, la identidad de la enzima que cataliza esta reacción tan bioquímicamente compleja había sido un misterio durante décadas.
Respuesta 2:
Los biomateriales por su nombre se refieren a materiales que toman vida a través de procesos químicos, científicos y médicos que adoptan además partes del cuerpo humano para ayudar al funcionamiento del ser humano; también es muy importante su utilización para restablecer y mejorar la función de esos órganos o tejidos, como cuando se precisa un marcapasos para el corazón o una lente intraocular para las cataratas. Incluso para solventar y corregir problemas estéticos también se utilizan biomateriales, por ejemplo, con los rellenos de silicona en las mamoplastias o los colágenos y biocerámicas en cirugías maxilofaciales.
Respuesta 3:
Se trata de un estudio de una planta cuyas características eran muy insípidas, sin embargo; se obtuvo un color cuyo origen derivada de la recolección de sus hojas y se dejaban fermentar en agua. A continuación se extraía el precipitado sólido de la disolución y se mezclaba con una base, como sosa cáustica –hidróxido sódico, NaOH–, con lo que se obtenía ya un color tan extraordinario que tiene su propio nombre.
De igual forma, tuvo su aporte a la química orgánica el trabajo de von Baeyer en los campos aquí mencionados el cual han sido de este segundo tipo. Su trabajo más relevante se ha extendido durante un largo período de tiempo, y ha continuado hasta el día de hoy, aunque sólo en los últimos años ha sido posible apreciar y comprender de veras su excepcional importancia. La Real Academia Sueca de las Ciencias, por tanto, considera que está actuando en pleno acuerdo con los Estatutos de la Fundación Nobel al otorgar el Premio Nobel de Química de este año al Catedrático de la Universidad de Munich, Geheimrat Adolf von Baeyer, por los servicios que ha prestado al desarrollo de la química orgánica y la industria química a través de su trabajo con tintes orgánicos y compuestos hidroaromáticos.
Leonardo Torrealba 5to Año
Alejandro Torrealba.
Respuesta número 1:
Realmente unos investigadores han descubierto una nueva enzima, fenilacetato descarboxilasa, que permitirá la producción microbiana de una alternativa renovable para el tolueno, una sustancia derivada del petróleo y muy usada que eleva el octanaje en la gasolina. A tal efecto, el objetivo principal de investigación es la producción de combustibles comercialmente relevantes a partir de fuentes renovables, como la biomasa lignocelulósica, en vez de a partir del petróleo. Por otra parte, el hallazgo de la enzima se logró tras examinar de manera minuciosa dos comunidades microbianas muy diferentes pero ambas con la capacidad de producir tolueno.
Respuesta número 2:
Los biomateriales son materiales farmacológicamente inertes, utilizados para ser incorporados o implantados dentro de un organismo vivo para reemplazar o restaurar alguna función permaneciendo en contacto permanente o intermitente con fluidos corporales. Además algunos biomateriales facilitan la curación, como ocurre con las suturas que permiten cerrar las heridas y las fijaciones óseas en casos de traumatismos. Por último, existe un amplio abanico de biomateriales de todo tipo que se emplean como material auxiliar en tratamientos y diagnósticos, tal como los catéteres, drenajes, sondas, apósitos, etc.
Respuesta número 3:
En este aspecto von Baeyer ha realizado un trabajo notable mediante sus investigaciones, extraordinario tanto desde el punto de vista empírico como el teórico, al estudiar los compuestos hidroaromáticos. En estos compuestos ha encontrado la forma transicional entre las dos series principales antes mencionadas, y al aplicar la nueva concepción y el nuevo método a los terpenos y las especies de alcanfor que existen en la naturaleza y que son también importantes tecnológicamente, ha abierto nuevos campos para el trabajo de síntesis que eran antes inaccesibles. El premio admitía el buen trabajo que realizo al comprobar que la planta denominada Indigofera tinctoria se extraía el precipitado sólido de la disolución y se mezclaba con una base, como sosa cáustica –hidróxido sódico, NaOH–, con lo que se obtenía ya un color tan extraordinario que tiene su propio nombre. Los tintes estudiados por von Baeyer pertenecen a la categoría principal de substancias orgánicas normalmente clasificadas como compuestos aromáticos, que se diferencian sustancialmente de otras substancias orgánicas.
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