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Visión Global
El ejercicio puede retrasar o prevenir el desarrollo de la degeneración macular y puede beneficiar otras causas comunes de pérdida de la visión, como el glaucoma y la retinopatía diabética, según una nueva investigación.
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Un estudio realizado en la Escuela de Medicina de la Universidad de Virginia encontró que el ejercicio redujo el crecimiento excesivo dañino de los vasos sanguíneos en los ojos de ratones de laboratorio hasta en un 45%. Esa intrincada ramificación de vasos sanguíneos es un factor clave para la degeneración macular y varias otras enfermedades oculares.
El estudio representa la primera evidencia experimental que muestra que el ejercicio puede reducir la gravedad de la degeneración macular, una de las principales causas de pérdida de la visión, informan los científicos.
Bradley Gelfand, PhD, investigador del Centro de Ciencia de la Visión Avanzada de la UVA dijo: “Durante mucho tiempo ha habido dudas sobre si mantener un estilo de vida saludable puede retrasar o prevenir el desarrollo de la degeneración macular. Históricamente, la forma en que se ha respondido a esa pregunta ha sido encuestando a las personas, preguntándoles qué están comiendo y cuánto ejercicio están haciendo. Ese es básicamente el estudio más sofisticado que se ha realizado. El problema con eso es que las personas son notoriamente malas autoinformadoras [...] eso puede llevar a conclusiones que pueden ser ciertas o no. Este estudio ofrece evidencia sólida del laboratorio por primera vez”.
Curiosamente, la investigación encontró que el listón para recibir los beneficios del ejercicio era relativamente bajo: más ejercicio no significaba más beneficio.
Los científicos no están seguros de cómo el ejercicio previene el crecimiento excesivo de los vasos sanguíneos. Podría haber una variedad de factores en juego, dicen, incluido un aumento del flujo sanguíneo a los ojos.
Gelfand señaló que la aparición de la pérdida de visión a menudo se asocia con una disminución del ejercicio. “Es bastante conocido que a medida que los ojos y la visión de las personas se deterioran, también disminuye su tendencia a realizar actividad física”, dijo. “Puede ser un desafío estudiar esto en personas mayores. ¿Qué tanto de uno está causando lo otro?”
“El siguiente paso es ver cómo y por qué sucede esto, y ver si podemos desarrollar una píldora o un método que le brinde los beneficios del ejercicio sin tener que hacer ejercicio”, dijo Gelfand. “Estamos hablando de una población de edad avanzada (personas con degeneración macular), muchas de las cuales pueden no ser capaces de realizar el régimen de ejercicio que se requiere para ver algún beneficio”. Bradley Gelfand insta a las personas a consultar a sus médicos antes de comenzar cualquier programa de ejercicio agresivo.
https://newsroom.uvahealth.com/2020/06/30/ exercise-can-slow-or-prevent-vision-loss-study-finds/
Foto: Pexels-Pixabay
Un equipo internacional de científicos, del que forma parte la Universidad de Granada (UGR), desarrolló una nueva prótesis de retina artificial a base de nanopartículas que se puede inyectar en el ojo. Gracias a este importante hallazgo científico, publicado en la
Imagen de microscopía de fluorescencia confocal que muestra la distribución de nanopartículas (rojo) en el espacio retiniano in vivo (núcleos celulares en azul). prestigiosa revista Nature Nanotechnology, las ratas ciegas recuperaron la visión durante 8 meses sin necesidad de cirugía.
Las distrofias retinianas hereditarias y la degeneración macular relacionada con la edad, que se encuentran entre las causas más comunes de ceguera, han sido durante mucho tiempo muy difíciles de tratar. Las prótesis retinianas modernas se han desarrollado para estimular la red retiniana interna, pero la falta de sensibilidad, la mala resolución y la necesidad de cableado o cámaras externas han limitado en gran medida su aplicación.
En este estudio, los investigadores demostraron con éxito cómo las nanopartículas de polímero conjugado (P3HT-NP) pueden mediar en la estimulación evocada por la luz de las neuronas de la retina y recuperaron de manera consistente las funciones visuales de las ratas ciegas.
Para lograr este resultado, las nanopartículas se probaron e inyectaron subretinalmente en una rata con retinosis pigmentaria. “En el modelo que estudiamos, las nanopartículas estimularon la activación dependiente de la luz de las neuronas retinianas internas, recuperando respuestas visuales sin inflamación de la retina”, explicó Mattia Bramini, investigador en la UGR. “Dado que lograron sensibilidad a la luz después de una sola inyección, y con el potencial de una alta resolución espacial, las nanopartículas brindan una nueva forma de avanzar en las prótesis de retina, con aplicaciones potenciales no solo en el caso de la retinosis pigmentaria sino también en la degeneración macular relacionada con la edad.”
Una de las principales ventajas de esta nueva solución que aprovecha el enorme potencial de los materiales multifuncionales a nanoescala, es la mayor resolución espacial que ofrecen en comparación con las prótesis bidimensionales existentes.
visión global
dispositivo biónico para restaurar la visión
A trAvés del proyecto Cortical Frontiers de la Universidad de Monash, un grupo de investigadores ha desarrollado implantes electrónicos inalámbricos miniaturizados que se colocan en la superficie del cerebro y tienen la capacidad de restaurar la visión.
Investigaciones posteriores han demostrado que esta tecnología promete brindar buenos resultados de salud a pacientes con afecciones neurológicas que de otro modo serían intratables, como la parálisis de las extremidades.
Muchas personas clínicamente ciegas tienen los nervios ópticos dañados. Éstos impiden que las señales se transmitan desde la retina al centro de visión del cerebro.
El sistema de visión biónica Gennaris puede evitar este daño y posibilita tratar muchas afecciones que actualmente tienen limitaciones de tratamiento. Gennaris es una creación de Monash Vision Group (MVG).
El sistema comprende un dispositivo (que se coloca en la cabeza) de diseño personalizado con una cámara y un transmisor inalámbrico, una unidad de procesamiento de visión, software y un conjunto de mosaicos de 9×9 mm que se implantan en el cerebro.
La escena capturada por la cámara de video en el casco se envía al procesador de visión, similar en tamaño a un teléfono inteligente, donde se procesará para extraer la información más útil. Los datos procesados se transmitirán de forma inalámbrica a un circuito complejo dentro de cada placa implantada; esto convertirá los datos en un patrón de pulsos eléctricos, que estimularán el cerebro a través de microelectrodos delgados como un cabello.
El proyecto Cortical Frontiers involucra al profesor Arthur Lowery, investigador principal y director del Monash Vision Group. El profesor Marcello Rosa y el Dr. Yan Wong del Monash Biomedicine Discovery Institute. El profesor Jeffrey Rosenfeld del hospital The Alfred. El Dr. Philip Lewis del Departamento de Ingeniería de Sistemas Eléctricos y Computacionales de la Universidad de Monash y otros colegas de investigación.
El profesor Arthur Lowery informó: “Nuestro diseño crea un patrón visual a partir de combinaciones de hasta 172 puntos de luz (fosfenos) que proporcionan información para que el individuo navegue en ambientes interiores y exteriores y reconozca la presencia de personas y objetos a su alrededor”.
Por su parte, el Dr. Wong dijo: “La comercialización de la tecnología biónica para la visión también se relaciona muy bien con nuestros planes para explorar más aplicaciones, más allá de la visión y la lesión de la médula espinal, como la moderación de la epilepsia y la depresión, las prótesis controladas por el cerebro y la restauración de otras entidos.
https://www.monash.edu/news/articles/ opening-eyes-to-a-frontier-in-vision-restoration
Se está preparando un dispositivo pionero a nivel mundial para restaurar la visión a los ciegos en Melbourne.
lentes electrónicos multifuncionales monitorean la salud, protegen los ojos y controlan videojuegos
Un grupo de investigadores que reportan en ACS Applied Materials & Interfaces desarrollaron unas gafas electrónicas inteligentes (e-glasses) que monitorean las ondas cerebrales, los movimientos corporales de una persona; pueden funcionan como anteojos de sol y permiten a los usuarios controlar un videojuego con movimientos oculares.
Los dispositivos que miden señales eléctricas del cerebro (electroencefalograma; EEG) o de los ojos (electrooculograma; EOG) pueden ayudar a diagnosticar afecciones como la epilepsia y los trastornos del sueño, así como controlar las computadoras en las interfaces humano-máquina. Pero obtener estas medidas requiere un contacto físico constante entre la piel y el sensor, lo cual es difícil con dispositivos rígidos. Suk-Won Hwang y sus colegas querían integrar electrodos conductores blandos en gafas electrónicas que pudieran monitorear de forma inalámbrica las señales de EEG y EOG, la intensidad ultravioleta (UV) y los movimientos o posturas corporales, al mismo tiempo que actuaban como una interfaz hombre-máquina.
Los investigadores construyeron el marco de estos anteojos con una impresora 3D y luego agregaron electrodos flexibles cerca de las orejas (sensor EEG) y los ojos (sensor EOG). También agregaron un circuito inalámbrico para detección de movimiento por UV en el costado de las gafas y un gel de color ajustable que responde a los rayos UV dentro de las lentes. Cuando el sensor detecta rayos UV de cierta intensidad, los lentes cambian de color y se convierten en gafas de sol. El detector de movimiento permitió a los investigadores rastrear la postura, la forma de andar, así como detectar cuándo se caía el usuario. El EEG registró los ritmos alfa del cerebro, que podrían usarse para controlar la salud. Finalmente, el monitor EOG permitió al usuario mover fácilmente ladrillos en un videojuego popular ajustando la dirección y el ángulo de sus ojos. Las gafas electrónicas podrían ser útiles para aplicaciones de realidad virtual o atención médica digital, dicen los investigadores.
https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2020/acs-presspacmay-27-2020/multifunctional-e-glasses-monitor-health-protect-eyes-control-videogame.html
Las gafas electrónicas inteligentes pueden monitorear de forma inalámbrica las señales EEG y EOG, la intensidad de los rayos UV y los movimientos corporales, al mismo tiempo que actúan como gafas de sol e interfaz hombre-máquina. Crédito: Adaptado de ACS Applied Materials & Interfaces 2020, DOI: 10.1021 / acsami.0c03110
visión global
InvestIgadores buscan IdentIfIcar problemas de mIopía medIante el uso de algorItmos de IntelIgencIa artIfIcIal
IdentIfIcar problemas de visión, particularmente la miopía, mediante técnicas de machine learning usando algoritmos de inteligencia artificial, es el propósito de investigadores universitarios que mediante estas técnicas o metodologías pueden determinar si la personas pueden en un futuro padecer dicha enfermedad.
El doctor Emiliano Terán Bobadilla, investigador de la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas (FCFM) de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) sostuvo que para ellos es necesario información, esta se logra utilizando un dispositivo oftalmológico denominado Tomógrafo de Coherencia Optima (OCT, por sus siglas en inglés).
En este sentido, el OCT toma imágenes trasversales del ojo, “este dispositivo lo que hace es básicamente fotografiar las capas del ojo de una persona y poder observar cambios en la morfología de la retina”.
Dijo que las imágenes tomadas son analizadas mediante un método híbrido para reconstruir la morfología de la fobia del ojo e identificar si la persona tiene o no la enfermedad de la miopía.
“Esto nos puede servir para identificar el desarrollo futuro de miopía, por ello el trabajo de campo se puede realizar a niños y adolescentes y con esta técnica predecir si podrían desarrollar esta enfermedad visual”, recalcó el investigador.
Terán Bobadilla expuso que los algoritmos utilizados para este propósito son siete, los cuales son el Artificial Neural Network (ANN), Classification and Regression Trees (CART), K-Nearest Neighbors (KNN), Liner Discriminant Analysis (LDA), Ordinal Logistic Regression (OLR), Support Verctor Machines (SVM) y el Random Forest (RF).
Manifestó que la predicción mayormente cercana a los datos obtenidos y su tratamiento es mediante el algoritmo Random Forest. Asimismo, sostuvo que esta investigación se presentará en el Anual virtual-meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmoly (ARVO) el próximo mes de mayo.
Agradeció la colaboración del doctor Arturo Yee Rendón de la Facultad de Informática Culiacán, y la doctora Carla Angulo de la Facultad de Medicina, y del CIDOCS los doctores Silvia Paz y Abel Ramón, así como al doctor Pablo de Gracia de la Midwestern University.
Foto de Leah Kelley en Pexels
http://dcs.uas.edu.mx/noticias/3066/investigadores-buscan-identificar-problemasde-miopia-mediante-el-uso-de-algoritmos-de-inteligencia-artificial
ANTEOJOS MEJORAN VISIÓN DEL COLOR Y SU EFECTO PERSISTE AÚN SIN USARLOS
Un estudio realizado por el UC Davis Eye Center, en colaboración con el INSERM Stem Cell and Brain Research Institute de Francia, encontró que unos anteojos especiales patentados, diseñadas con filtros de niveles espectrales técnicamente avanzados, mejoran la visión del color en personas con los tipos más comunes de deficiencia de la visión del color rojo-verde (“Tricromacia anómala”).
Al menos ocho de cada 100 hombres (8%) y una de cada 200 mujeres (0,5%) padecen deficiencia de la visión del color rojo-verde (CVD). Mientras que aquellos con visión de color normal ven más de un millón de matices y variantes, los CVD ven una gama de colores muy disminuida. Estas personas experimentan los colores como más apagados y descoloridos, y algunos colores causan confusión o son más difíciles de diferenciar.
El estudio de referencia evaluó el impacto de los filtros de niveles espectrales en la mejora de las respuestas cromáticas de los observadores con CVD durante dos semanas de uso. Los anteojos EnChroma) están diseñados para aumentar la separación entre los canales de color para ayudar a las personas con daltonismo a ver los colores de manera más vibrante, clara y distintiva.
Para la investigación, publicada en Current Biology, los participantes con ECV usaron lentes de filtro especiales o lentes de placebo. Durante dos semanas, llevaron un diario y se volvieron a probar los días 2, 4 y 11, pero sin usar los anteojos. Los investigadores encontraron que el uso de lentes con filtro aumentaba las respuestas a la respuesta de contraste cromático en personas con daltonismo rojo-verde. No está claro cuánto tiempo dura la mejora sin usar los filtros, pero la evidencia muestra que el efecto persiste durante algún tiempo.
“El uso prolongado de estos anteojos aumenta la respuesta cromática en aquellos con tricromacia anómala”, dijo John S. Werner, profesor distinguido de oftalmología y líder en ciencias de la visión en UC Davis Health.
“Descubrimos que el uso sostenido durante dos semanas no solo condujo a una mayor respuesta de contraste cromático, sino que, lo que es más importante, estas mejoras persistieron cuando se probaron sin los filtros, demostrando así una respuesta visual adaptativa”. Agregó John S. Werner.
Señaló además que este efecto no se puede lograr con los filtros de banda ancha vendidos como ayudas para los daltónicos. Él y sus colegas de investigación creen que los hallazgos del estudio sugieren que las modificaciones de las señales de los fotorreceptores activan un sustrato plástico posreceptor en el cerebro que podría potencialmente aprovecharse para la rehabilitación visual.
Alex Zbylut, participante en el estudio, usando anteojos EnChroma para ceguera de color.
visión global
después de la oclusión de la vena retiniana gotas que podrían prevenir pérdida de la visión
InvestIgadores de la Universidad de Columbia (Vagelos College of Physicians and Surgeons del Centro Médico Irving) desarrollaron gotas para los ojos que podrían prevenir la pérdida de la visión después de la oclusión de las venas retinianas, una de las principales causas de ceguera en millones de adultos en todo el mundo.
Un estudio en ratones sugiere que la terapia experimental, que se enfoca en una causa común de neurodegeneración y fuga vascular en el ojo, podría tener efectos terapéuticos más amplios que los medicamentos existentes.
La oclusión de la vena retiniana ocurre cuando una vena principal que drena la sangre de la retina está bloqueada, generalmente debido a un coágulo de sangre. Como resultado, la sangre y otros fluidos se filtran hacia la retina, dañando neuronas especializadas sensibles a la luz llamadas fotorreceptores.
El tratamiento estándar actualmente se basa en medicamentos que reducen la pérdida de líquido y el crecimiento anormal de los vasos sanguíneos. Pero estas terapias requieren inyecciones repetidas directamente en el ojo y el tratamiento finalmente no logra prevenir la pérdida de la visión en la mayoría de los casos.
Carol M. Troy, MD, PhD, profesora de la Facultad de Médicos Vagelos en la Universidad de Columbia, dijo que el nuevo tratamiento se dirige a una enzima llamada caspasa-9, dice. y cirujanos, que dirigieron los estudios. En condiciones normales, se cree que la caspasa-9 participa principalmente en la muerte celular programada, un mecanismo estrictamente regulado para eliminar de forma natural las células dañadas o en exceso.
El laboratorio de Carol M. Troy descubrió que un inhibidor de caspasa-9 altamente selectivo, administrado en forma de gotas para los ojos, mejoró una variedad de medidas clínicas de la función retiniana en un modelo de ratón de la enfermedad. Más importante aún, el tratamiento redujo la hinchazón, mejoró el flujo sanguíneo y
Las gotas para los ojos con un inhibidor de caspasa-9 previenen la lesión de la retina por la oclusión de la vena retiniana. En la imagen de la izquierda, la OVR causa inflamación en la retina y las capas retinianas son menos distinguibles. En la imagen de la derecha, las gotas para los ojos han restaurado las distintas capas de la retina. (Troy lab)
disminuyó el daño neuronal en la retina.
“Creemos que estas gotas para los ojos pueden ofrecer varias ventajas sobre las terapias existentes. Los pacientes podrían administrarse el medicamento ellos mismos y no tendrían que recibir una serie de inyecciones. Además, nuestras gotas para los ojos se dirigen a una vía diferente de lesión de la retina y, por lo tanto, pueden ayudar a los pacientes que no responden a la terapia actual”. Declaró la Dra Troy.
https://www.cuimc.columbia.edu/news/ new-eye-drops-may-prevent-common-cause-blindness CIENTÍFICOS CREAN LUMINISCENCIA EN PLANTAS VIVAS
recIentemente un grupo de científicos anunciaron a través de Nature Biotechnology la viabilidad de crear plantas que produzcan su propia luminiscencia visible. Algo que nos recuerda las inspiradoras imágenes de algunas películas de fantasía. Los científicos
Plantas jóvenes luminosas. Crédito: Planta. argumentan que la bioluminiscencia que se encuentra en algunos hongos es metabólicamente similar a los procesos naturales comunes entre las plantas. Al insertar el ADN obtenido del hongo, los científicos pudieron crear plantas que brillan mucho más de lo que era posible anteriormente.
Esa luz biológica puede ser utilizada por los investigadores para observar el funcionamiento interno de las plantas. A diferencia de otras formas de bioluminiscencia comúnmente utilizadas, como la de las luciérnagas, no son necesarios reactivos químicos únicos para mantener la bioluminiscencia de los hongos. Las plantas que contienen el ADN del hongo brillan continuamente durante todo su ciclo de vida, desde plántula hasta la madurez.
El informe en Nature Biotechnology fue escrito por 27 científicos, dirigidos por los Dres. Karen Sarkisyan e Ilia Yampolsky. La investigación se llevó a cabo principalmente a través de una colaboración entre Planta, una empresa emergente de biotecnología en Moscú, el Instituto de Química Bioorgánica de la Academia de Ciencias de Rusia, el Instituto de Ciencias Médicas MRC de Londres y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria.
Según los autores, las plantas pueden producir más de mil millones de fotones por minuto. El Dr. Keith Wood, director ejecutivo de Light Bio, afirmó: “hace treinta años ayudé a crear la primera planta luminiscente utilizando un gen de luciérnagas. Estas nuevas plantas pueden producir un brillo mucho más brillante y constante, que está plenamente incorporado en su código genético”.
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/ mlio-sla042420.php
visión global
Anteojos de sol hechos con plástico de lA GrAn MAnchA de BAsurA del pAcífico
Una organización holandesa sin fines de lucro llamada The Ocean Cleanup (La limpieza del océano), que desarrolla tecnologías avanzadas para eliminar el plástico de los océanos del mundo, presentó recientemente un plan para completar el círculo de su misión: crear un producto a partir del plástico que recuperaron del océano para ayudar a financiar la labor continua de limpieza. La organización tomó su primer lote de plástico certificado de la Gran Mancha de Basura del Pacífico (GMBP), lo recicló y lo convirtió en algo útil y duradero: gafas de sol.
La organización ha dicho que un elemento importante de su misión siempre ha sido decidir que hacer con la basura que sacan del océano. Recientemente anunciaron una manera de usar el plástico recuperado para ayudar a financiar su misión: “Elegimos hacer anteojos de sol atemporales como nuestro primer producto porque son duraderos, útiles y, dado que dependemos del boca a boca para difundir nuestra misión, esperamos que al hacer algo que a menudo se lleva consigo, también puedan ayudar a crear conciencia.”
Este producto es elaborado con el primer acopio de plástico durante la campaña del Sistema 001/B en la GMBP. El plástico se llevó a la costa en diciembre de 2019 y comenzó la siguiente fase: completar el círculo de basura a tesoro, creando un producto para ayudar a financiar una mayor limpieza.
Se estima que cada par de gafas de sol permitirá limpiar un equivalente a 24 campos de fútbol de la GMBP. Cuando se hayan vendido todos los anteojos eso equivaldrá a aproximadamente 500,000 campos de fútbol, lo que permitirá a la organización usar plástico para limpiar aún más plástico, dando un círculo completo cada vez hasta que hayan logrado su misión: librar los océanos de plástico.
Los anteojos de sol Ocean Cleanup™ están diseñados para durar y conservar su valor. Fueron diseñados en California por el renombrado Yves Béhar y su equipo en fuseproject, y elaboradas con cuidado en Italia por Safilo, una de las principales empresas italianas de anteojos.
El estuche está hecho con material reciclado del Sistema 001, también conocido como ‘Wilson’, el primer sistema de limpieza del océano implementado en 2018. Teniendo en cuenta el final de su vida útil, desde las bisagras metálicas hasta los lentes polarizados, todos los componentes están diseñados para ser fácilmente desmontados y reciclados de nuevo si fuera necesario.
Estos anteojos están disponibles en el sitio web de The Ocean Cleanup por una contribución de 199 dólares o euros. En el futuro se explorarán diferentes líneas de productos para ayudar a convertir la contaminación de ayer en la limpieza del mañana.
https://theoceancleanup.com/press/press-releases/ the-ocean-cleanup-introduces-first-product-made-with-ocean-plastic-pollution/
visión global
lente robótico permite acercamientos visuales meDiante parpaDeo
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de California en San Diego ha desarrollado un lente robótico suave cuyos movimientos son controlados por los ojos: parpadea dos veces y se acerca o se aleja; mira a la izquierda, derecha, arriba o abajo y la lente seguirá la vista. El lente es el primer ejemplo de una interfaz entre humanos y máquinas blandas.
Shengqiang Cai, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la UC San Diego, quien dirigió la investigación, expresó: “La interfaz hombre-máquina, tal como la conocemos, nos refiere máquinas clásicas: computadoras, sillas de ruedas y robótica rígida, por ejemplo. La innovación aquí es la interfaz con la robótica suave. Esto realmente puede abrir nuevas oportunidades en el campo”.
Las aplicaciones potenciales del sistema incluyen prótesis visuales, anteojos ajustables, Realidad virtual y robots blandos que pueden ver.
El prototipo responde a las señales eléctricas generadas alrededor de los ojos durante el movimiento, llamadas señales electrooculográficas. Los parches de electrodos colocados en la piel alrededor de los ojos miden estas señales y las transmiten a través de un procesador de señales al lente.
El sistema está diseñado para imitar el funcionamiento del ojo humano. El lente en sí está compuesto de agua salada encerrada dentro de dos películas de elastómero electroactivo que actúan como músculos. Pueden expandirse, contraerse o cambiar su estructura cuando se aplica un potencial eléctrico. Esto permite que el lente mire en cuatro direcciones y cambie su punto focal. Debido a que está hecho de materiales blandos, puede cambiar su distancia focal hasta en un 32 por ciento.
“La idea detrás de este proyecto es muy genérica”, dijo Cai. “En esta demostración, utilizamos señales generadas por el movimiento del ojo para controlar un lente suave ajustable. Pero, en principio, podríamos ampliar esta idea y utilizar otras señales biológicas (movimiento de las manos, latidos del corazón, etc.) para controlar sujetadores
más alta en comparación con las cámaras en aplicaciones industriales, por ejemplo, en tecnología de robots o producción de automóviles”. Esta tecnología fue desarrollada junto con científicos del Instituto Fraunhofer para Circuitos Integrados IIS en Erlangen y fue financiada por Fraunhofer-Zukunftsstiftung.
Los microlentes de los investigadores de Fraunhofer pueden fabricarse económicamente en grandes cantidades, utilizando procesos similares a los aplicados en la industria de los semiconductores. En consecuencia, se pueden fabricar miles de lentes de cámara facetVISION en Fraunhofer IOF en paralelo.
“Las cámaras son adecuadas en ingeniería médica, por ejemplo, para sensores ópticos, que podrán examinar la sangre rápida y fácilmente”, dice Brückner.
Otras aplicaciones: cámaras en automóviles que ayudan al estacionamiento o en robots industriales que evitan colisiones entre el hombre y las máquinas. La tecnología de ojo compuesto también puede ser integrada en teléfonos inteligentes: hoy en día, un lente de mini cámara normalmente tiene un grosor de cinco milímetros para mostrar una imagen satisfactoria de los alrededores. Dado que la cámara es más gruesa que la carcasa de los teléfono inteligente, sobresale de la cubierta posterior. “Nos gustaría transferir el principio del ojo del insecto a esta tecnología de producción”, dice Brückner. “Por ejemplo, será posible colocar varios lentes más pequeños uno al lado de otrp en la cámara del teléfono inteligente. La combinación del efecto de faceta y las lentes moldeadas por inyección permitirán resoluciones de más de 10 megapíxeles en una cámara que requiere solo un grosor de alrededor de tres milímetros y medio“.
Ilustración y fotos del lente robótico suave. Cortesía de Cai lab / Advanced Functional Materials.
suaves, por ejemplo. Esta tecnología tiene más potencial que una sola aplicación específica o producto comercial. Y eso es lo que me parece realmente emocionante “.
https://www.universityofcalifornia.edu/news
FraUnhoFer presentó un lente que se compone de muchos lentes pequeños y uniformes, al igual que los ojos de los insectos. Se colocan muy juntos, de forma similar a las piezas de un mosaico, y cada faceta recibe solo una pequeña sección de su entorno. El cerebro de un insecto agrega las muchas imágenes individuales de las facetas a una imagen completa, en la recientemente desarrollada cámara facetVISION, las micro lentes y los conjuntos de aperturas se hacen cargo de esas funciones.
“Con un grosor de cámara de solo dos milímetros, esta tecnología, tomada del modelo de la naturaleza, nos permitirá lograr una resolución de hasta cuatro megapíxeles”, dijo Andreas Brückner, gerente de proyectos del Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión IOF en Jena “Esta es claramente una resolución
© Fraunhofer IOF La cámara facetVISION puede fabricarse industrialmente en producción en masa. Los investigadores de Fraunhofer han demostrado esto en pruebas de funcionamiento.
https://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2017/january/compound-eyesfor-industry-and-smartphone.html
visión global
CREAN CÉLULAS HUMANAS TRANSPARENTES
InvestIgadores de la Universidad de California, Irvine diseñaron células humanas con capacidades de transparencia similares a las que actúan en los pulpos, calamares y otras criaturas marinas que pueden realizar algo como un acto de desaparición utilizando tejidos especializados en sus cuerpos para manipular la transmisión y el reflejo de la luz.
En un artículo publicado en Nature Communications, los científicos describen cómo se inspiraron en la piel de los cefalópodos para dotar a las células de mamíferos de una transparencia graduable y características de dispersión de la luz.
Atrouli Chatterjee, estudiante de doctorado en ingeniería química y biomolecular de la UCI, autora principal del artículo, dijo: “Durante milenios, la gente ha estado fascinada por la transparencia y la invisibilidad, que han inspirado especulación filosófica, obras de ciencia ficción y mucha investigación académica. Nuestro proyecto, que está decididamente en el ámbito de la ciencia, se centra en el diseño e ingeniería de sistemas celulares y tejidos con propiedades controlables para transmitir, reflejar y absorber la luz”.
Chatterjee trabaja en el laboratorio de Alon Gorodetsky, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular de la UCI, quien tiene una larga trayectoria explorando cómo se pueden imitar las capacidades de cambio de color de los cefalópodos para desarrollar tecnologías únicas en beneficio de las personas.
La imagen de microscopio de fase en blanco y negro de arriba ayudó a los investigadores de la UCI a identificar dónde estaban presentes las nanoestructuras de la proteína reflectina de calamar en las células humanas (regiones oscuras, algunas indicadas por flechas blancas). El panel en color muestra la longitud de ruta asociada para la luz que viaja a través de un área determinada (el rojo corresponde a longitudes de ruta más largas y el azul corresponde a longitudes de ruta más cortas). Atouli Chatterjee / UC
Para este estudio, el grupo se inspiró en la forma en que los calamares Doryteuthis opalescens hembra pueden evadir a los depredadores cambiando dinámicamente una franja en su manto de casi transparente a blanco opaco. Los investigadores tomaron prestadas algunas de las partículas basadas en proteínas intercelulares involucradas en esta técnica de encubrimiento biológico y encontraron una manera de introducirlas en las células humanas para probar si los poderes de dispersión de la luz son transferibles a otros animales.
En sus experimentos, los investigadores cultivaron células renales embrionarias humanas y las modificaron genéticamente. Descubrieron que la proteína se ensamblaría en partículas en el citoplasma de las células en una disposición desordenada. También vieron a través de microscopía óptica y espectroscopía que las estructuras basadas en reflectina introducidas hicieron que las células cambiaran su dispersión de luz.
“Nos sorprendió descubrir que las células no solo expresaban reflectina, sino que también empaquetaban la proteína en nanoestructuras esferoidales y las distribuían por todo el cuerpo de las células”, dijo Gorodetsky, coautor de este estudio. “Mediante microscopía de fase cuantitativa, pudimos determinar que las estructuras de las proteínas tenían características ópticas diferentes en comparación con el citoplasma dentro de las células; en otras palabras, se comportaron ópticamente casi como lo hacen en sus leucoforos cefalópodos nativos. Este proyecto demostró que es posible desarrollar células humanas con propiedades ópticas sensibles a los estímulos inspiradas en los leucóforos de los celfalópodos, y demuestra que estas sorprendentes proteínas reflectinas pueden mantener sus propiedades en entornos celulares extraños.”
Dijo que este conocimiento también podría abrir la posibilidad de usar reflectinas como un nuevo tipo de marcador biomolecular para aplicaciones de microscopía médica y biológica.
https://news.uci.edu/2020/06/02/uci-scientistsengineer-human-cells-with-squid-like-transparency/
NUEvo ESTUdio diRigido PoR UNivERSiTY CoLLEgE LoNdoN, EL PRiMERo dE SU TiPo EN HUMANoS. luz roja intensa durante tres minutos al día puede remediar significativamente la disminución de la vista
Un estudio reciente muestra que es posible mejorar significativamente la visión en personas de edad avanzada mediante exposiciones breves y simples a longitudes de onda de luz.
Los científicos responsables del estudio creen que el descubrimiento, publicado en Journals of Gerontology, podría señalar el comienzo de nuevas terapias oculares asequibles en el hogar, ayudando a millones de personas en todo el mundo con una visión en declive natural.
El profesor Glen Jeffery (Instituto de Oftalmología de la UCL), autor principal, dijo: “A medida que envejeces, tu sistema visual se deteriora, especialmente cuando pasas de los 40 años. La sensibilidad retiniana y la visión del color se van minando gradualmente y, con una población que envejece, este es un tema cada vez más importante. Para tratar de detener o revertir este declive, buscamos reiniciar las células envejecidas de la retina con breves ráfagas de luz de onda larga”.
En los seres humanos de alrededor de 40 años, las células de la retina del ojo comienzan a envejecer y el ritmo de este envejecimiento se debe, en parte, a que las mitocondrias de las células, cuya función es producir energía (conocida como ATP) y estimular la función celular, también comienzan a declinar.
“ [...] Nuestro estudio muestra que es posible mejorar significativamente la visión que ha disminuido en personas de edad avanzada mediante exposiciones breves y simples a longitudes de onda de luz que recargan el sistema de energía que ha disminuido en las células de la retina, en lugar de recargar una batería.” dijo el profesor Jeffery.
“La tecnología es simple y muy segura, utilizando una luz de color rojo oscuro de una longitud de onda específica, que es absorbida por las mitocondrias que suministran energía para la función celular.”
