Científicos de la UNAB modifican actividad de un gen y mejoran funciones cognitivas en modelos de Alzheimer y envejecimiento

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El estudio –liderado por los académicos de la UNAB Brigitte van Zundert y Martin Montecino – implicó la modificación epigenética de un gen e involucró el trabajo en colaboración con científicos en Chile, EEUU y Holanda. El trabajo fue publicado en la revista Brain.

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“El inicio de una nueva era”: Astrónomo UNAB ofreció charla sobre primera observación de una kilonova

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Organizada por la Vicerrectoría de Investigación y Doctorado, la presentación del Dr. Giuliano Pignata explicó los conceptos involucrados y relató la crónica de los sucesos tras este histórico hito científico. 

El campus Casona acogió la charla pública “Cuando las ondas electromagnéticas acompañan las ondas gravitacionales: crónica de un descubrimiento que confirma varias predicciones”, a cargo del Dr. Giuliano Pignata. El académico de nuestra casa de estudios participó en la primera observación de una kilonova y fue coautor –junto a la Dra. Claudia Agliozzo, también investigadora UNAB- de uno de los papers al respecto publicados en la revista Nature.

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Astrónomo que participó en primera observación de una kilonova dicta charla en la UNAB

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Escrito por María José Marconi. 

El Dr. Giuliano Pignata, académico de nuestra Universidad, es coautor de uno de los artículos publicados en Nature respecto de este histórico hallazgo. 

El pasado 16 de octubre fue anunciado un descubrimiento científico sin precedentes: La primera observación de luz –radiación electromagnética- proveniente de un evento de ondas gravitacionales detectado recientemente por LIGO (Observatorio de ondas gravitatorias por interferometría láser). Dicha contraparte electromagnética visible corresponde a una kilonova, un fenómeno nunca antes detectado que resulta del choque y fusión de dos estrellas de neutrones.

giulianoLos académicos de la Universidad Andrés Bello, Dr. Giuliano Pignata y Dra. Claudia Agliozzo, son co-autores de uno de los papers al respecto que fue publicado en la revista Nature.

Bajo dicho contexto, el profesor Pignata presentará la charla “Cuando las ondas electromagnéticas acompañan las ondas gravitacionales: crónica de un descubrimiento que confirma varias predicciones”, el próximo jueves 9 de noviembre en el auditorio Aznar del campus Casona de Las Condes. En ella se referirá al proceso que condujo a esta primera observación, que requirió de toda la capacidad astronómica actual.

Según explica el investigador, la importancia de este hito radica en que confirma experimentalmente varios modelos que se habían desarrollado para predecir el resultado de una colisión de este tipo, la cual genera estallidos de rayos gamma y produce elementos pesados -como el oro y el platino- a través de reacciones nucleares en un ambiente de altísima densidad. Hasta el momento, todo esto permanecía en el terreno teórico.

Las detecciones de eventos de ondas gravitacionales durante los últimos dos años han revolucionado a la astrofísica, pues significan una nueva forma de observar el espacio, ampliando el horizonte del conocimiento humano y abriendo nuevos parámetros para medir distancias y estudiar la composición del universo.

Filtros de grafeno para obtener agua dulce a partir de agua de mar

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La creciente escasez de agua dulce y la concurrente búsqueda de mecanismos que permitan desalar agua de mar, han atraído recientemente la atención sobre el grafeno poroso como un prometedor material que sirva como filtro de sales.

Recientemente, varias técnicas han sido utilizadas para crear poros en grafeno, siendo el tamaño del poro una de las variables más importantes para generar filtros que sean efectivos. De esta forma, el grafeno se ha convertido en un material muy relevante en la búsqueda de maneras eficientes y costo-efectivas para la obtención de agua potable a partir de agua de mar para el consumo humano y la agricultura, en un escenario en el que el cambio climático exige respuestas tecnológicas de manera cada vez más rápida.

En este contexto, Walter Orellana, académico del Departamento de Ciencias Físicas de la Universidad Andrés Bello y Raúl Guerreo-Avilés, egresado del programa de Magíster en Ciencias Físicas de la misma Universidad, decidieron estudiar cómo el tamaño y la forma de los poros en grafeno afecta el bloqueo de iones y a su vez contribuye al flujo de moléculas agua a través de ellos.

Para esto, los científicos estudiaron el transporte de los iones sodio y cloruro (Na+ y Cl) a través de poros de 0,8 nanómetros de diámetro en grafeno. Para esto, se valieron de simulaciones computacionales que permite modelar el comportamiento de agua líquida y, de esta forma, poder generar modelos teóricos que permitan optimizar el diseño de los nuevos filtros de grafeno. El estudio ha sido publicado recientemente por la revista Physical Chemistry Chemical Physics, editada por la Royal Society of Chemistry.

Dinámica molecular y cálculos ab-initio

El trabajo de los investigadores de la UNAB se basó en dos aproximaciones que permiten modelar el comportamiento de átomos o moléculas.

Según el Dr. Orellana, los cálculos ab-initio son aquellos que no consideran parámetros empíricos y se basan en la mecánica cuántica, que es el formalismo de la física que describe la interacción a nivel atómico. Los cálculos de dinámica molecular ab-initio permiten la descripción de sistemas moleculares considerando la temperatura del sistema. En nuestro caso, nosotros simulamos agua líquida a una temperatura de 27 grados Celsius.”

Estudios de esta naturaleza podrían tener un gran impacto en el diseño de los futuros filtros basados en grafeno poroso, debido a sus excelentes propiedades para el bloqueo de iones como cloro o sodio, permitiendo solo trasporte de moléculas de agua y, de esta forma, generar filtros que sean eficientes en la obtención de agua dulce desde agua de mar.

En efecto, el Dr. Orellana explica que los sistemas de purificación, o desalinización de agua en nuestro caso, son de importancia fundamental debido a la escasez de agua potable en el mundo, particularmente en países con zonas desérticas como en el norte de Chile. El hecho de sacar agua del mar y transformarla en agua potable a bajo costo podría revertir este problema. Actualmente el proceso de desalinización se realiza mediante una tecnología llamada osmosis inversa y fundamentalmente requiere filtros que permitan el paso de moléculas de agua y eviten el paso de iones (cloro y sodio). Estos filtros son caros y el proceso requiere de mucha energía. Nosotros proponemos el uso de grafeno poroso para estos filtros, con tamaño de poro del orden de 1 nanómetro.”

 La revolución del grafeno

El grafeno es un material laminar de carbono, el que al estar que apilado forma la estructura del grafito. Fueron los físicos André Geim y  Konstantín Novosiólov los primeros en obtenerlo, usando una técnica basada en la extracción de algunas capas de grafito con una cinta adhesiva. El grafeno posee varias propiedades que lo han catapultado como un material revolucionario, principalmente porque conduce de manera eficiente la electricidad y el calor, es muy liviano y resistente. De hecho, Geim y Novosiólov obtuvieron el Premio Nobel de física en 2010 por sus experimentos con este material “El grafeno es un material bidimensional de carbono, con espesor de un átomo. Entre sus características más destacadas se incluye su alta resistencia y versatilidad”, explica el Dr. Orellana.

“Ya existen estudios experimentales que han mostrado la eficacia de membranas de grafeno poroso para la desalinización de agua. En estos, el filtro de grafeno fue concebido como parte de una tapa en un vaso de agua salada. Al invertir el vaso, comenzó a salir agua dulce con una eficiencia del 100% en el bloqueo de la sal y un flujo de moléculas agua altísimo, solo promovido por gravedad. En nuestro trabajo, hemos establecido el tamaño mínimo del poro y las barreras de energía requeridas para bloquear los iones, ratificando las estimaciones experimentales.”

¿Cómo funcionaría un sistema de esta naturaleza en la práctica? Para el Dr. Orellana, estas membranas de grafeno podrían ser utilizadas en plantas de desalinización a una mayor eficiencia y bajo costo. También a una escala pequeña, lo que podría implicar el diseño de sistemas para una casa o incluso portátiles. El flujo de agua y bloqueo de iones en membranas nanoporosas de grafeno es mucho mayor que en las membranas convencionales de polímeros, utilizadas en plantas de desalinización”.

Este tipo de estudios teóricos permitirá refinar el diseño de los filtros de grafeno y abaratar sus costos de producción, ya que parte importante del ajuste del diseño se puede realizar en modelos teóricos, para luego pasar a los filtros reales.

Link al estudio: Energetics and diffusion of liquid water and hydrated ions through nanopores in graphene: ab initio molecular dynamics simulation. Raúl Guerrero-Avilés and Walter Orellana. Phys.Chem.Chem.Phys., 2017, 19, 20551

Producción de cerezas en Chile: comprendiendo el proceso de floración

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Chile ha logrado posicionarse como el mayor exportador mundial de cerezas frescas y está en una posición de liderazgo absoluto como abastecedor de cerezas para el hemisferio norte en contra-estación (temporada del año contraria a la que producen los mercados importadores). Para garantizar una buena producción de cerezas, existen diversas variedades que son plantadas principalmente en la zona centro-sur de nuestro país, dependiendo de su requerimiento de frío necesario para su floración. (más…)

Investigador UNAB integra equipo internacional que analiza desafíos epidemiológicos en acuicultura

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Durante el pasado mes de julio se llevó a cabo en Oslo, Noruega, una reunión enmarcada en el proyecto “Multi-source data Evaluation and Research Integration Tool for real-time risk analysis of infections affecting aquaculture Sustainability (MERITS)”, financiado por el Consejo de Investigación de dicho país, y que contó con la participación del académico Dr. Fernando Mardones de la Universidad Andrés Bello (UNAB).

Este proyecto busca establecer una colaboración en la investigación transfronteriza, centrada en la aplicación de métodos epidemiológicos cuantitativos con aplicaciones de innovación en el cultivo de salmón y la acuicultura. En esta etapa inicial, se intercambiaron experiencias relacionadas con el análisis de redes de movimiento de peces y la evaluación del riesgo asociado a la diseminación de enfermedades.

“En este encuentro se expusieron los tipos de estudio que se llevan a cabo en cada país y las iniciativas en curso. Se puso en común la información disponible y se discutieron formas de colaboración”, explicó el Dr. Mardones, quien es epidemiólogo de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales y especialista en enfermedades que afectan a especies hidrobiológicas de importancia acuícola.

Colaboración internacional

Este proyecto congrega a un grupo selecto de especialistas en epidemiología de diferentes partes del mundo que han trabajado con las más importantes regiones productoras de salmón, incluyendo al Dr. Alexander Murray, de Marine Scotland Science (Escocia); la Dra. Beatriz Martínez-López, Profesora Asociada de la Universidad de California Davis, y su estudiante de doctorado, Dr. Tadaishi Yatabe; el Dr. Birgit Oidtmann, del Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science del Reino Unido; el Dr. Darren Green, del Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling, y el grupo del Instituto Veterinario de Noruega con los Dres. Edgar Brun, Mona Jansen y Saraya Tavornpanich, quien lidera esta iniciativa.

El Dr. Mardones señala que éste es su tercer proyecto con investigadores de Noruega, quienes trabajan activamente con la industria salmonera más grande del mundo. “En Chile tenemos un conjunto de desafíos sanitarios, por lo tanto, el intercambio de experiencias que apunten a minimizar el riesgo de las enfermedades es crucial para la sustentabilidad de nuestra industria”, indicó.

Señaló, además, que futuras actividades en el marco de este proyecto internacional incluirán la participación de académicos, investigadores y estudiantes de pre y posgrado de la Universidad, a la vez que se trabaja en un convenio de colaboración.

Investigadores estudian tratamiento para el dolor asociado a la neuropatía diabética

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Por María José Marconi / maria.marconi@unab.cl

Gran parte de los síndromes de dolor tienen un origen neuropático, es decir, causado por una lesión o enfermedad en el sistema nervioso. En particular, la neuropatía diabética (ND) es la complicación más común de la diabetes, y el riesgo de desarrollarla aumenta a medida que transcurre esta enfermedad. Las personas que padecen de ND presentan sensaciones anormales como alodinia, hiperalgesia, parestesia y dolor espontáneo. (más…)

Investigadores descubren falla submarina activa en la Bahía de Arauco

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Por María José Marconi / maria.marconi@unab.cl

Un estudio elaborado por un grupo de investigadores de la Universidad de Postdam (Alemania), Universidad Austral (Chile), Universidad de Liverpool (Inglaterra), el SHOA y la Universidad Andrés Bello Concepción detectó un escarpe asociado a una falla geológica capaz de producir terremotos de hasta 7,5 grados Richter, además de un eventual tsunami. (más…)