martes, 28 de mayo de 2013

El Precio De la Curiosidad

28/05/2013

EDITORIAL DEL ASTRÓNOMO : VIAJES SIN RETORNO

Autor : Kevin Stevens Ipia Guzmán ,Estudiante Astronomía ,Universidad de Antioquia.


Muchos ya habrán oído de una particular idea que por estos días resuena con gran furor en las redes sociales y diversos medios de comunicación.  De hecho tiene su tiempo sonando, aunque desafortunadamente no había podido escribir acerca de esto. Se trata de “Mars One”, una particular empresa holandesa que en principio pretende llevar la vida humana hasta nuestro planeta hermano Marte.


Figura 1 .2025 sera el año en que 40 personas de  diferentes partes del mundo
lleguen y conquisten nuestro rojo vecino a traves del programa Mars One.


El “planeta rojo”, como es conocido por su superficie roja gracias a los óxidos de hierro presentes en este(a pesar de que su atmosfera es rosada) es un gélido desierto con temperaturas que van desde los 186 kelvin hasta los 268 kelvin. Para los seres humanos, que en promedio vivimos a una temperatura de 15 grados centígrados (288 grados kelvin), será demasiado difícil lograrlo. Aunque no cabe duda resaltar que por muchos años los humanos parecen ser organismos extremófilos, ello porque vemos personas que viven en temperaturas muy bajas (como los esquimales) o en el caluroso y peligroso desierto del Sahara, que tiene variaciones de temperatura demasiado altas (varía desde los -18 hasta los 58 grados Celsius). Este planeta no tiene mares, pero hay muchas teorías que conciernen a la existencia de agua. A pesar de eso, cabe resaltar la presencia de casquetes polares, y “canallis” observados por el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli (quien se encargo de darles ese nombre) pero “mal traducido” por Percival Lowell en 1908, que inclusive llego a pensar que estos “canales” fueron construidos por seres extraterrestres como especie de conductores de agua. En realidad sí se comprobaron accidentes geográficos ahí, pero sin ningún extraterrestre de antenitas verdes.


Figura 2. Habrá que trabajar mucho para llevar a los 40 valientes voluntarios ,
ademas de montar la base en marte,7 años durara el  proyecto.
Fuente:www.wired.co.uk


Por otro lado, un cuerpo en Marte solo pesaría la tercera parte de su peso en la Tierra, debido a la poca fuerza gravitatoria. Esto generaría una gran descalcificación de los astronautas que llegasen allá. De hecho si se pensara en un posible regreso sería casi imposible volverse a adaptar a la gravedad terrestre. No obstante, hay que esperar a los grandes avances de la biotecnología. Otro dato importante es la duración del año marciano. Este alcanza los 687 días terrestres o 668.6 soles. Un calendario marciano podría constar de dos años de 668 días por cada tres años de 669 días. Otro de los cambios a los que nos deberíamos adaptar.

Figura 3. Torn Miller nos muestra  la "utopía" del regreso.
Fuente: sonicalkaline.wordpress.com 

En fin, en medio de todos esos grandes cambios lo importante y que prevalece es el gran riesgo y “sacrificio humano” que se hace. “Mars One” es un viaje de NO REGRESO, por el gran costo que se necesita para calmar las necesidades: alrededor de 6000 millones de dólares. En mi opinión una cifra tan grande como el ego de cada persona que se ha inscrito y espera ser uno de los seleccionados para poder ser el primer ser humano en tocar suelo marciano. A pesar de que se trata de una misión suicida se pensaría por lógica que una minoría se acogería a este llamado. Desafortunadamente muchísimas personas ven de este proyecto un gusto por sencillamente enmarcarse en una aventura sin regreso. Ni siquiera hay un sueldo por el cual las personas solucionen sus vidas. Es más, en lo último que piensan es en como terminaran sus vidas. Ante todo, este asunto de ciencia parece entremezclarse con un asunto ético, que durante todos estos años será un gran proceso entenderlo y asimilarlo.


Figura 4. Bens Landorp ha invertido prácticamente todo el capital al proyecto.



No obstante, se podría optar un viaje de estos como castigo para aquellas personas que tienen penas carcelarias que pagar (de una vez para deshacinar por ejemplo las cárceles en nuestro país). Algo así como lo que se hizo en la conquista de América, cuando a Cristóbal Colon se lo envió en nombre de la monarquía española y de sus tres embarcaciones: La Pinta, La niña y la Santamaría, en una misión que se creía suicida para la época, y en la cual venían toda la delincuencia ibérica.


Figura 4. ¡hay ,hay semilleros de miseria ,"gracias por todo. 


Habrá que esperar mucho tiempo en general para poder entender la magnitud de este proyecto, aunque cabe recordar que “el precio de la curiosidad es  tan alto como el orgullo por querer saciarla”.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

lunes, 6 de mayo de 2013

Introducción a la Biomedicina: La Ingeniería de las Prótesis

06/05/2013

SECCIÓN CIENCIAS SALUD  : PRÓTESIS 

Autor : Sebastian David Dejoy Benavides



Ya han pasado varios días  desde mi ultima publicación ( 18/04/2013) y bueno , me falto cerrar el mes con este articulo "ingeniería de prótesis " , puedo estar seguro que tengo temas que me encantan como astrofísica al igual que la biomédica  o bioingeniería como algunos se atreven a llamarle .

Definición y un poco de historia :

Wikipedia ( si , la referencia mas dudosa que hay) define la biomédica como  el resultado de la aplicación de los principios y técnicas de la ingeniería al campo de la medicina , su historia es bastante corta y la podría definir en dos partes : antes del boom de la electrónica y después ( 1900) representando un claro pasado en el desarrollo de brazos mecánicos por el siempre en todo Leonardo Da vinci y el primer experto en el manejo de la corriente  Luigi Galvani , en cuanto al presente existe un interés muy importante en el mejoramiento de los tratamientos radiativos y radiológicos , así como  en el campo de la imagenología en donde encontramos el MRI siglas en ingles o Imagen por  Resonancia magnética en español. El futuro esta aparentemente encaminado hacia la lucha  ( interminable ) contra el cáncer y otras enfermedades escurridizas , ejemplos están : la nanotecnología y  la cirugía no invasiva ( inalámbrica ) .



Figura 1 .En 2014 sera común la comercialización de la nanotecnología en electrónica de potencia .
Para aplicaciones de medicina ya han habido pruebas de control inalámbrico en una arteria , por ahora faltan unos cuantos años para verlos "dentro de nuestro cuerpo".
(Leer Física de lo Imposible ,Michiu Kaku).



Las prótesis: 

La interminable demanda de implantes que reemplacen los órganos humanos ha sido tema un tema que ha llegado a lo religioso , por ahora el comercio de estos desarrollos de muy alta tecnología se hacen accesibles solo en el caso de prótesis musculares y de articulaciones ,a pesar de que en muchas empresas privadas del mundo y universidades reconocidas se encuentran en curso investigaciones biomédicas alrededor de los órganos artificiales ( pero esto es una asunto que tomara largos años en comercializarse y mas si se tiene en cuenta de que los desarrollos se enfocan en imitar la fisiología de las células en los tejidos y a sabiendas de que cada cuerpo es distinto y su rechazo a tejidos no generados por le propio organismo  es alto  ) . 

Figura 2 .Otras prótesis comunes en el mercado son las oculares ,a un nivel estético claro.
Se ha podido dirigir la pupila en casi el mismo lugar que el ojo sano.



Prótesis De Piernas :

Es curioso  recordar las primeras prótesis de piernas , recordemos los piratas Francois Le Clerc ( Navegante ) y Cornelius Jol ( Apodado Pie De Palo  ) unos pocos de tantos que hubieron en la época de los "ladrones"  del mar ,en ese tiempo un viaje largo era sumamente peligroso ya que ademas de las enfermedades te podrías encontrar con uno de ellos¡¡ . Ademas encontramos en la cultura general al capitán garfio ( Capitán James Cook) de la historia Peter Pan el cual tenia una prótesis en su mano derecha , y como no , la utilizaba como arma de corto alcance. 




Figura 3 .Los piratas fueron los primeros en usar estas "dolorosas"  técnicas para suplir una 
articulación perdida frecuentemente en una batalla.

Ahora si entrando en materia miremos los distintos tipos de implantes de pierna que se encuentran en la actualidad : 

La gran mayoría trabajan simplemente amarrando una correa  a la articulación , estas prótesis tienen una hendidura que permite acoplar la terminación . En otros casos es necesario una cirugía con anestesia general para fijar bien la prótesis ,muy común en la de cadera y rodilla , el riesgo siempre esta en la infección por lo que es común que les receten  antibióticos .


                          

Figura 4 . Aquí tenemos distintos tipos de prótesis dependiendo 
de la amputación que haya sufrido el paciente .

Estas prótesis requieren de extensa rehabilitación ya que NUNCA serán mejores que los músculos ,articulaciones y tejidos humanos . 

Las proyecciones  dicen que un 80 % de las prótesis duran alrededor de 10 años aunque los fabricantes digan 15 años ,ya que es sumamente común que los huesos se ablanden y terminen aflojando el sistema. Por lo cual es implantan generalmente a adultos , mas no a ancianos ni jóvenes.

En general la rehabilitación total  (manejo de la prótesis ) dura alrededor de 1 año y por eso es necesario mucha disciplina de parte del paciente .




Figura 5. El controvertido Oscar pistorius 
utiliza prótesis transtibiales  a base de fibra de carbono ( muy elástico y ligero)
Fuente: elcomercio.pe 


Las modernas :

Aquel que posea bastante dinero puede probar uno de los mejores prototipos de prótesis  usan titanio ( muy resistente y no muy pesado ) y carbono ( flexible y liviano) , es toda una ingeniería en donde trabaja la electrónica ,la hidráulica y  la mecánica (engranajes, rotores   y amortiguadores ) de una forma armoniosa a tal punto que  quien los usa puede caminar por casi todo tipo de suelo y ademas puede realizar actividades físicas y deportivas . Las empresas que diseñan y comercializan estos productos suelen asesorar a sus clientes para tomar medidas de todo tipo ( área de amputación , altura ,peso ,edad) e incluso analizan el medio en donde suele caminar porque según ellos una mala elección encaminará hacia múltiples caídas y tropiezos .



Figura 6. Prótesis de encima de la Rodilla de alta funcionalidad, trabaja bajo 
principios hidráulicos.  
Fuente: elcomercio.pe 


Modelar para desarrollar:

Aquí puedo comentar una cosa : el desarrollo de las ciencias biomédicas a permitido concluir en este tipo de proyectos , que mejoran la calidad de vida de cualquier afectado por una desgracia . Todo resultado es consecuencia de un estudio teórico, en donde se debe modelar   cada movimiento posible alrededor de un eje ( grado de libertad) , este mismo estudio sirve para automatizar sistemas en donde se requiera manos robóticas . 



Figura 7. Un diseño requiere un estudio amplio de la mecánica del movimiento.
Existe infinidad de posibilidades para mover una determinada articulación desde 
un miembro superior ( cadera) , para desarrollar un prototipo se suele  escoger las  
posibilidades mas influyentes en la cotidianidad .


Interacción software -Hardware :

En la planificación a un desarrollo en particular se deben tomar pruebas acerca de la interacción muscular con las articulaciones , los fabricantes suelen crear  softwares propios para  estas tareas ,escogen beneficiarios para que prueben a lo largo del proyecto el producto, dependiendo de la experiencia del paciente se harán modificaciones en pro del diseño final.



Figura 8. En el centro de rehabilitación biónica ( Chicago ,USA) se usan electrodos  para sincronizar movimientos propios de las articulaciones de un paciente beneficiario mostrando a su vez la interacción en una pantalla , este proyecto es financiado por el ejercito estadounidense en presión de las 
ultimas guerras en medio oriente.


Eso es todo ,  en conclusión :   Isaac Asimov no se equivocó  y yo robot sera realidad.