Un equipo de investigadores chinos ha presentado en Pekín lo que aseguran que es el primer sistema de microscopía electrónica de transmisión del mundo capaz de funcionar de forma totalmente autónoma. Bautizado como "Aeye-1", el aparato ha demostrado en las pruebas su capacidad para sustituir a un operador humano en todas las fases del proceso gracias a la IA.

Qué es exactamente. Un microscopio electrónico de transmisión (TEM, por sus siglas en inglés) es una herramienta que lleva décadas siendo esencial para observar la materia a escala atómica. Se utiliza para desarrollar nuevos materiales, tecnologías energéticas, química industrial, y ha sido un instrumento clave para la evolución en la ciencia.

Durante casi un siglo estos equipos han dependido siempre de un manejo manual por parte de un técnico, algo que al final acaba dando resultados subjetivos y acarrea ciertas dificultades para hacer análisis cuantitativos.

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Por qué es importante. Aeye-1 da el salto de la "operación manual" a la "operación autónoma dirigida por IA". Según cuentan sus investigadores, el sistema realiza por sí mismo toda la cadena de trabajo, desde trasladar la muestra, hasta captura las imágenes y analizar los datos sin que intervenga ninguna persona.

Según Deng Dehui, profesor del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia China de Ciencias y líder del proyecto, el sistema funciona "como un 'ojo inteligente' que visualiza el mundo atómico".

En detalle. El desarrollo corrió a cargo del equipo de Deng Dehui y el profesor Liu Wei, en colaboración con investigadores del Instituto de Automatización de Shenyang. Juntos han diseñado los algoritmos que permiten al microscopio percibir, analizar y controlar el proceso de manera independiente.

Para lograrlo tuvieron que superar bastantes retos técnicos, entre ellos el traslado inteligente de muestras en alto vacío, el ajuste óptico autónomo de la imagen, la localización precisa de objetos a escala nanométrica, la captura y análisis de imágenes en tiempo real y la coordinación de todos los subsistemas a la vez.

Las cifras. De acuerdo con Deng, el análisis de imágenes es más de 300 veces más rápido que el manual. Para entender la magnitud, dos semanas de funcionamiento de Aeye-1 equivalen a un año de trabajo de un microscopio convencional. En las pruebas con catalizadores de tamiz molecular, el sistema analizó una media de 168 muestras al día, capturó más de 4.000 imágenes diarias y generó automáticamente informes profesionales con estadísticas detalladas sobre tamaño de partículas, dispersión o estructura cristalina.

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Quién lo respalda. El sistema superó el pasado domingo una evaluación de logros científicos y tecnológicos celebrada en Pekín y organizada por la Federación China de la Industria del Petróleo y la Química. El comité evaluador concluía por unanimidad que se trata de una tecnología “altamente innovadora, la primera de su tipo en el mundo y líder a nivel internacional”.

Y ahora qué. Sus responsables esperan que Aeye-1 sea capaz de suministrar de forma continua grandes volúmenes de datos estructurales de alta calidad en campos como la energía, química industrial, materiales avanzados y ciencias de la vida. La meta a largo plazo es que este nuevo equipo impulse un cambio de paradigma en la investigación científica apoyada por la IA. Realmente es un proceso en el que la automatización mediante IA puede resultar altamente beneficiosa. Tendremos que esperar para conocer si acaba marcando tendencia en el mundo científico.

Imagen de portada | China Daily y National Cancer Institute

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Uno de los grandes centros de investigación en España es el ICFO, el Instituto de Ciencias Fotónicas, ubicado en la población catalana de Castelldefels. Ahora este centro ha anunciado un gran hito global en el campo de la simulación y los procesadores cuánticos.

Un microscopio pionero en el mundo. En un proyecto dirigido por la investigadora Leticia Tarruell, el equipo del ICFO ha construido QUIONE, nombre que recibe el que es el primer microscopio de gases cuánticos del mundo capaz de captar imágenes de átomos individuales de estroncio. Esto es, un microscopio capaz de detectar cada uno de los átomos.

Este experimento es único en su especie porque además de ver individualmente los átomos del gas de estroncio, permite colocarlos en una red óptica donde los átomos pueden interactuar por colisiones y luego pueden aplicarse técnicas de imagen. Un conjunto de características únicas que permiten que este microscopio sea utilizado para construir el primer procesador cuántico atómico.

El estroncio, por encima del litio y el potasio. La elección del estroncio es lo que marca el hito conseguido por el Instituto de Ciencias Fotónicas. En comparación con el litio y el potasio, que eran los materiales utilizados hasta la fecha en estos microscopios, el estroncio es más complejo y ofrece, como átomo alcalinotérreo, "más ingredientes con los que jugar", según explican los investigadores del ICFO.

Construyendo el primer ordenador cuántico analógico. Mediante láseres, el ICFO fue reduciendo la temperatura del gas de estroncio hasta que los átomos de este formaron un superfluido y permitieron observar cada uno de los 300 átomos con los que se trabaja.

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“Ahora que hemos agregado el estroncio a la lista de microscopios de gases cuánticos disponibles, pronto podremos simular materiales más complejos y exóticos. Entonces se espera que surjan nuevas fases de la materia. Y también esperamos obtener mucha más potencia computacional para utilizar esta maquinaria como ordenadores cuánticos analógicos”, explica Leticia Tarruell.

Los ordenadores cuánticos analógicos se basan en estos procesadores cuánticos que están basados en átomos ultrafríos controlados individualmente, como los observados con el microscopio del ICFO.

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La investigación del ICFO ha sido publicada en la revista PRX Quantum y permitirá "estudiar las propiedades físicas de ciertos materiales a un nivel sin precedentes y para diseñar materiales mejores a nivel atómico", según describe Lluís Torner, director del ICFO. El proyecto QUIONE tendrá una segunda fase en la que se construirá un procesador híbrido analógico-digital y es uno de los ocho proyectos de investigación en tecnologías cuánticas impulsado por el Gobierno de Cataluña.

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La noche del 28 de febrero de 2021, una enorme bola de fuego atravesó Reino Unido. El meteorito tocó suelo echo pedazos en las afueras de la ciudad de Winchcombe y durante la siguiente semana, científicos, autoridades y ciudadanos recogieron cada uno de sus trozos hasta dar con 531,5 gramos de material extraterrestre.

Medio kilo de piedras que esconden las piezas clave de la vida y que ahora podemos ver sin "intermediarios".

Un meteorito importante. Es importante porque esa rápida recogida aseguraba que el material no se había contaminado demasiado. La mayoría de meteoritos pasan temporadas muy largas en el suelo y eso compromete los estudios sobre su composición. El de Winchcome no sería el más grande, pero sí uno de los más limpios que tenemos.

Los científicos se pusieron manos a la obra rápidamente y descubrieron cosas como que el 11% de su composición era agua. Casi dos años después, un equipo coordinado por Ashley King, especialista en meteoritos del Museo de Historia Natural de Londres, descubrió que ese agua, de hecho, era muy similar a la de los océanos de la Tierra (y que contenía aminoácidos similares a los que constituyen el ADN en su interior).

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Un problema técnico. Uno de los grandes problemas que plantea el estudio del meteorito de Winchcome es que necesitábamos métodos poco intrusivos. Todo el que se dedica a estos temas recuerda el "problema" de las sondas Vikings en Marte: uno de los experimentos encontró compuestos orgánicos clorados, pero los expertos de la NASA los achacaron a contaminación terrestre. ¿Cómo podemos estudiar el meteorito sin contaminar ni desnaturalizar lo que hay realmente en él?

Mirando muy muy de cerca. La respuesta la tienen el doctor Christian Vollmer y su equipo del Instituto de Mineralogía en la Universidad de Münster. Han sido capaces de analizar el meteorito sin ningún tratamiento químico y, gracias "supermicroscopio" del laboratorio SuperSTEM de Daresbury, han podido demostrar, con un alto grado de precisión, la existencia de aminoácidos e hidrocarburos heterocíclicos.

Es una noticia fantástica. Porque, como reconoce el mismo Vollmer,  "demuestra que estos componentes básicos de la vida pueden caracterizarse  en estos sedimentos cósmicos, incluso sin extracción química". Algo que es tanto como decir que podemos investigar elementos extraplanetarios sin modificarlos.

Algo que nos va a permitir conocer mucho mejor qué es lo que hay ahí fuera, pero sobre todo es algo que nos va a permitir entender qué hay aquí dentro: el origen de la vida en la Tierra, sus limitaciones y su futuro.

Imagen | SuperSTEM Laboratory

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Los virus son una de las cosas más extrañas e imprevisibles de la naturaleza. El zombie perfecto: una maquinaria molecular finamente ajustada por la evolución para replicarse y replicarse y replicarse. 

Es además, un elemento clave del mundo en que vivimos. Pues bien, acabamos de ver en vivo y en directo uno de sus mayores enemigos.

¿Qué es un virus? Más allá de las polémicas sobre si están vivos o no, los virus son microorganismos infecciosos formados por un segmento de  ácido nucleico (ADN o ARN) y una cubierta proteica. Esto es importante porque, si algo caracteriza a estos bichos es que no pueden replicarse por ellos mismos. Debe infectar células, secuestrar su maquinaria molecular y usar sus componentes de la para fabricar copias de sí mismo.

Son importantes a escala humana porque, a menudo, los virus terminan matando las células huéspedes y generan problemas serios en el organismo del que forman parte. Pues bien, dentro de la enorme variedad de virus que hay, hay unos a los que los científicos suelen llamar 'virus vampíricos'.

Y, sin lugar a dudas, es llamativo porque a poco que repasemos la definición de virus nos damos cuenta de que ya es bastante vampírica por sí misma.

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¿Qué tienen de especial? ¿Por qué esto es llamativo? Porque, en fin, los virus vampíricos no infectan células al azar, no. Este tipo de virus 'infectan' otros virus y los utilizan, como si fueran células, para replicarse.

No es que sea una sorpresa en sentido estricto. Ya teníamos referencias sobre este tipo de entes. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Maryland y la de Washington en St. Louis acaban de identificarlos por primera vez en estado salvaje.

"Cuando lo vi, pensé: No puedo creerlo". Explicaba Tagide deCarvalho, el primer autor del estudio. Hasta ese momento, "nadie ha visto nunca un bacteriófago -o cualquier otro virus- adherido a otro virus" así en vivo y en directo. Y la consecuencia directa es que el mundo de los virus se ha vuelto mucho más complejo.

En primer lugar, porque un análisis detallado indica que todo es mucho más complicado de lo que parece: parecería que ambos virus llevan co-evolucionando juntos 100 millones de años al menos. En segundo lugar, porque tras experimentar con ellos se dieron cuenta de que, en muchos casos, los virus huésped acaban dañados y sin poder funcionar.

¿En qué situación nos deja esto? Esto abre un mundo nuevo a la hora de diseñar nuevas técnicas genéticas o buscar formas de combatir a los virus. Pero también pone encima de la mesa una nueva amenaza: aunque no lo parezca, el orden natural descansa, también, sobre miles de millones de virus que hacen su trabajo. Un boom de 'virus vampíricos' podría cambiar esos equilibrios y generar un problema mucho mayor de lo que podríamos pensar. Habrá que estar atentos. ¿Quién sabe si dentro de un par de décadas tendremos que estar 'curando' virus para asegurar nuestro mundo?

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Quienes trabajan en el campo de la investigación o son aficionados a ella saben lo que cuesta un buen microscopio. Los ópticos, por ejemplo, suelen llegar a aumentos de 1500x, pero están lejos de ser perfectos y a menudo cuestan decenas de miles de dólares. Hay modelos muy superiores, desde luego, pero alguien ha descubierto una forma de ahorrar todo ese dinero y aún así montar un microscopio realmente prometedor.

Un microscopio en tu lector de Blu-ray. El secreto está en el uso de algunos componentes de un lector Blu-ray Disc (BD). Tanto esos lectores como los de CD-ROM o DVD funcionan en cierta medida como microscopios: usan un haz de láser para "leer" las pequeñas perforaciones de la superficie de esos discos y que luego el sistema interprete esos datos.

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El láser es la clave. En el caso del lector de Blu-ray, el haz de láser tiene una longitud de onda de 405 nanómetros (los DVDs usan una de 650 nm, los CDs de 780 nm). La forma en la que esa luz se refleja al sensor óptico de la unidad de Blu-ray permite saber si lo que se ha detectado es un cero o un uno, y a partir de ahí se construyen esas cadenas de datos.

Reutilizando el láser. Pero esos sensores ópticos pueden medir un amplio espectro de intensidades, lo que facilita que por ejemplo en las unidades BD se puedan ofrecer sistemas de corrección de errores... o reutilizar esos sensores para otros propósitos.

Móntate un microscopios láser. Es lo que precisamente cuentan en Gizmodo, donde muestran el vídeo del canal de YouTube de Doctor Volt en el que este ingeniero  mostraba cómo añadiendo un par de piezas de plástico ese sensor se puede convertir en un microscopio láser que, eso sí, funciona de forma algo distinta a como lo haría a un microscopio óptico.

Imágenes laboriosas. En esos microscopios ópticos la imagen se observa de una vez al completo, pero con un microscopio láser la luz va cambiando de intensidad y se va moviendo por el objeto recorriendo una rejilla imaginaria. Cada medida contribuye a ir creando esa imagen magnificada píxel a píxel, y aquí la limitación de la capacidad de movimiento del cabezal de la unidad Blu-ray hacía que para obtener una imagen de 127x127 píxeles se realizaran justamente 16.129 mediciones. Luego esa imagen se amplió para la resultante de 512x512 píxeles.

Resultados sorprendentes. El ingeniero luego uso una pequeña aplicación en Java para ajustar temas como el enfoque o la velocidad de "escaneo". Al usar la más lenta los resultados son sorprendentemente buenos, y aunque no son comparables a los que se obtendrían en un equipo profesional de laboratorio, son fantásticos. Sobre todo teniendo en cuenta que esos equipos cuestan miles de dólares, y uno puede encontrar viejos lectores de Blu-ray en eBay o Wallapop por 15 euros. Probablemente no ganéis premios del Nikon Small World, pero aún así el proyecto es singular.

Pero espera, que hay más. En realidad los proyectos que reutilizan el láser de unidades ópticas son variados. Hay quien ha creado una máquina para grabar inscripciones en superficies como madera, y los motores de los lectores de CD-ROM se pueden reutilizar para aviones de radiocontrol. Las opciones van más allá, y en Instructables tienen otras ideas como una bioimpresora o una pequeña pero simpática impresora. 

Ni es un alienígena, ni el delirio de un artista empeñado en representar diablos ni tampoco la última locura surrealista de la IA de Dall-e. Lo que ves aquí es un retrato, un primerísimo primer plano de una criatura real que respira, se alimenta y vaga tranquilamente por este nuestro planeta igual que tú o yo. Lo que puedes ver aquí, con esos dos puntitos color cinabrio, esa especie de fauces y una media sonrisa digna de alentar pesadillas es, ni más ni menos, que una hormiga.

Eso sí, ampliada cinco veces bajo un potente microscopio

La imagen la ha captado Eugenijus Kavaliauskas y aunque bien podría aspirar a la gran galería de los horrores microscópicos o inspirar a los maquilladores encargados de recrear los orcos de Tolkien, su intención al tomarla era otra: participar en el Concurso de Fotomicrografía Nikon Small World.

Una cuestión de perspectiva

El doctor Kavaliauskas no logró colarla entre las 20 mejores a juicio del jurado, ni siquiera figurar en la lista de 15 menciones honorífica; pero sí en la galería de imágenes "distinguidas". Y de ese selecto catálogo de microfotografñias a la viralización en redes, claro, tardó medio suspiro.

Kavaliauskas sacó su cámara y lentes de aumento y la imaginación se encarga del resto. Con sus colores, mezclas de ocres terroso y rojo sanguinolento, la foto, que su autor ha titulado “Ant (Camponotus)” parece el mismísimo retrato de una de las criaturas del averno.

No, this isn't some alien monster out of a horror movie, this is an actual photograph of an ant using a magnifying lens. Nikon awarded it an 'Image of Distinction' this year.

Sleep well, my friends, and appreciate the blessings of size that your Lord has given you over this 😎! pic.twitter.com/ayVOhh6ZLP

— Dr. Yasir Qadhi (@YasirQadhi) October 20, 2022

Él, todo sea dicho, no lo ve así.

“Cuando comencé con la microfotografía yo también pensaba que todos los escarabajos se parecían a monstruos —explica Kavaliauskas a Insider—. Peor ahora me he acostumbrado y me sorprende que haya tantos milagros interesantes, hermosos y desconocidos bajo nuestros pies”.

Su objetivo al retratar la naturaleza con lentes capaces de mostrar hasta las membranas y filamentos más delicados es de hecho, confiesa, cazar “detalles, sombras y rincones invisibles". "Estoy fascinado por las obras maestras del Creador y la oportunidad de ver los diseños de Dios”.

Arañas, hormigas, escarabajos y otros ganadores y menciones especiales del Concurso de Fotomicrografía 2022 de @NikonMX https://t.co/m2xzrZakeh pic.twitter.com/9cdqBynYO1

— JCLM (@Vacuno) October 19, 2022

Y por si quedaran dudas, Kavaliauskas, fotógrafo lituano especializado en vida silvestre y que ha logrado algún que otro premio con sus imágenes de aves rapaces, recalca: “No hay horrores en la naturaleza”. Al ver su espeluznante trabajo o el de otros concursantes del Small World de Nikon no cuesta creer que haya quien opine lo contrario y crea estar ante el universo de Lovecraft.

A él, abunda Insider, su foto le ha valido 35 dólares en material de Nikon.

A más de uno probablemente le habrá alimentado alguna que otra pesadilla.

Imagen de portada: Patrickkavanagh (Flickr)

¿Tienes un céntimo a mano? Si es así —además del primer paso para hacerte multimillonario— puedes crear tu propia colonia de Angustopila psammion, la especie de caracol terrestre más pequeña conocida hasta la fecha. Sus descubridores lo han encontrado en los sedimentos de una cueva situada al norte de Vietnam y acaban de publicar un artículo en la revista Contributions to Zoology (CTOZ) en el que detallan de forma pormenorizada sus sorprendentes medidas.

El caparazón del Angustopila psammion se mueve entre 0,6 y 0,68 milímetros de ancho y una altura de 0,46 a 0,57. En cuanto a volumen, el espécimen adulto más pequeño que encontraron era de 0,036 mm3. A modo de referencia, el diámetro de una moneda de 10 céntimos no llega a 20 mm.

De "caza" con un microscopio y un pincel para uñas

El Angustopila psammion es tan diminuto que para localizarlo Barna Páll-Gergely, taxónomo de la Red de Investigación Eötvös Loránd de Budapest, Hungría, y el resto de sus colegas tuvieron que tirar de ingenio. Primero recogieron muestras de las rocas calizas de la cueva, luego las colocaron en un balde con agua, retiraron la escoria que flotaba con restos de plantas y conchas, la secaron, tamizaron y ampliaron con ayuda de un microscopio estereoscópico. “Limpié las conchas con pinceles muy precisos que usan los artistas de uñas”, explica a New Scientist.

Lo que se encontraron no solo les permitió catalogar al Angustopila psammion. En los sedimentos los investigadores localizaron también conchas de gasterópodos que viven en la superficie, lo que les ha llevado a concluir que probablemente los pequeños caracoles no residen en las cuevas, sino en las profundidades de las grietas de piedra caliza o sobre raíces. Con su talla, la especie arrebata a Angustopila pallgergelyi y Acmella nana el récord de menor tamaño entre los caracoles terrestres.

Durante sus pesquisas el equipo localizó también otra especie al norte de Laos, el Angustopila coprologos, que destaca por los pequeños gránulos de barro que cubren su caparazón, posiblemente generados por sus propios excrementos. Los científicos se preguntan ahora qué uso pueden darle los caracoles. Creen que puede ser un sistema de camuflaje, una forma de reconocerse en el apareamiento o incluso un una manera de retener el agua con "mini esponjas".

¿Hay un motivo para que estas especies sean tan pequeñas? En el artículo publicado en la revista CTOZ, los investigadores explican que, “en muchos grupos, la reducción del tamaño corporal puede ser ventajosa y puede convertirse en una fuerza impulsora en los procesos de especiación adaptiva mediante los cuales se reduce la competencia por el mismo recurso”.

Puede ayudarles por ejemplo a parasitar huevos de pequeño tamaño, como ocurre con ciertas avispas, ingerir partículas que de otro modo no consumirían o incluso acceder a grietas inaccesibles con una dimensión mayor. “En los caracoles terrestres, el tamaño pequeño probablemente se deba principalmente a la accesibilidad de espacios pequeños en el subsuelo”, zanjan los expertos.

Imágenes | Cedidas por Barna Páll-Gergely

Un año más, Nikon Small World ha celebrado los hitos que alcanza la fotografía microscópica nombrando a los ganadores de su concurso. El conocido fabricante lleva haciéndolo desde 1974, y a medida que han pasado los años se ha ido apreciando la mejora de la calidad gracias a los avances tecnológicos.

Cada fotografía de las mostradas ha implicado mucho espero de sus participantes, y nos muestran cómo es nuestro mundo a una escala imposible de ver por nuestros ojos. Veamos qué imágenes han sido las mejores de este año según Nikon, en orden ascendente y dejando la ganadora para el final.

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Una Arcyria pomiformis, o moho mucilaginoso. Fotografía de Alison Pollack.

19

Un cristal de calcita suspendido en el interior de una gema de espinela. Fotografía de Billie Hughes.

18

Un cristal de sal de mesa común, fotografiado por Saulius Gugis.

17

Filamentos de la cianobacteria Nostoc dentro de una matriz gelatinosa. Fotografía de Martin Kaae Kristiansen.

16

Varias neuronas envuelven la boca y tentáculos de una anémona. Fotografía de Ruohan Zhong.

15

Una diatomea, alga microscópica presente en el plancton. Fotografía de Bernard Allard.

14

Un copo de nieve fotografiado por Joern N. Hopke.

13

Varios granos de polen atrapados en fibras de algodón. Fotografía de Felice Placenti.

12

Células myoepithelium mezcladas con células secretoras del pecho. Fotografía de Jakub Sumbal.

11

Vasos sanguíneos en la retina del ojo de un ratón. Fotografía de Jason Kirk y Carlos P. Flores Suárez.

10

Una vena y varias escamas del ala de una mariposa. Fotografía de Sébastien Malo.

9

Una pulga de agua con embriones de sus crías, fotografiada por Jan Van IJken.

8

El corte transversal del intestino de un ratón, fotografiado por Amy Engevik.

7

La cabeza de una pulga, fotografiada por Tong Zhang y Paul Stoodley.

6

El sistema vascular del cerebro de un ratón adulto, fotografiado por Andrea Tedeschi.

5

La Probóscide (o trompa) de una mosca. Fotografía de Oliver Dum.

4

Una neurona sensorial del embrión de una rata. Fotografía de Paula Díaz.

3

Una pata, una garra y la tráquea de un piojo. Fotografía de Frank Reiser

2

Dos poblaciones separadas de neuronas (unas 300.000) dentro de un dispositivo microfluídico. Fotografía de Esmeralda Paric y Holly Stefen.

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El primer premio se lo lleva Jason Kirk, que ha fotografiado dos tricomas (o pequeños apéndices) flotando rodedo de estomas o poros de una hoja de roble.

Las fotografías se han difundido con el permiso expreso de Nikon Small World.

La Historia son batallas, reyes, tendencias, descubrimientos y revoluciones, sí; pero también casualidades. Decía Sainte-Beuve que toda la historia de la Humanidad hubiera cambiado radicalmente si una bala hubiera matado a Napoleón y no sé si estaba en lo cierto, pero hay ocasiones que resulta muy difícil no creer que cada pequeño detalle cuenta.

Una de esas ocasiones tuvo lugar en la segunda década del siglo XIX en la ciudad alemana de Weimar. Allí, un artesano muy reconocido y con buenas conexiones con la corte del Gran Ducado de Sajonia, August Zeiss, estaba a punto de enviar a sus hijos a estudiar con la idea de garantizarles una vida mejor. Lamentablemente, uno de sus tres hijos varones, Carl, tenía un problema.

El joven que no se podía sentar

Engin Akyurt

He dudado si escribir "hernia inguinal" en el título de esta pieza. Una hernia es "una protrusión de un órgano u otra estructura anatómica a través de la pared que normalmente lo contiene"; es decir, el interior del cuerpo sale fuera de su cavidad natural por un agujero o una debilidad de la pared y forma una especie de bolsa contenida por la piel, el tejido adiposo y el epiplón.

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Más de siete de cada diez se desarrollan en la zona inguinal y, según las estadísticas actuales, un 27% de los hombres y un 3% de las mujeres la sufrirán en algún momento de su vida. Sin embargo, como muchos de los pacientes son asintomáticos y afecta mayoritariamente a personas de elevada edad, es un problema que no recibe demasiada atención pública.

En este caso, sin embargo, no hablamos de un anciano, sino de un chaval de 15 ó 16 años que, por culpa de la hernia, no podía hacer grandes esfuerzos ni pasar mucho tiempo sentado. Esto último era el verdadero problema. Los institutos (Gymnasium) de la época no era precisamente flexibles y, por supuesto, no eran conocidos por sus programas de atención a la diversidad.

Los otros dos hijos de Zeiss estudiaron filología e historia y consiguieron rápidamente dos plazas de profesor que les garantizaron una buena posición económica y social de por vida. El joven Carl no lo iba a tener tan fácil. Sin embargo, su padre no lo dio por una causa perdida y, por pura suerte, logró que fuera admitido en un centro que tenían un currículum centrado en temas técnicos y científicos.

Así, el joven Zeiss que estaba destinado a estudiar leyes como su abuelo, y que nunca había mostrado ningún interés en la tecnología acabó en la Universidad estudiando mecánica. Y más tarde, con solo 18 años, fue enviado a Jena para estudiar óptica con Friedrich Körner uno de los mayores expertos en fabricación de instrumentos ópticos de Europa. Carl Zeiss iba camino de convertirse en su alumno más reputado.

Cambiar la forma en que miramos la forma de mirar

Lukas D

El 17 de noviembre de 1846, se cumplen ahora 175 años, Carl Zeiss abrió su taller de mecánica y óptica de precisión en la misma ciudad. Sin embargo, Jena era una ciudad cuya principal industria eran los libros (por su prestigiosa universidad) y la agricultura. Había muy poco espacio para la industria óptica. Por eso, el taller no acaba de despegar.

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Hasta que en 1861, lanza al mercado el primer microscopio modular comercial, un sistema que permitía construir el microscopio que se deseara a un precio sin igual. Fue un éxito descomunal: ya no podemos hablar de 'taller', Zeiss era ahora una fábrica. Una fábrica que cambió Jena, pero también todas las ciencias y tecnologías que, en esos momentos, estaban a punto de explotar. En el proceso, sentó las bases de la producción de las ópticas modernas y creó la optometría contemporánea.

En 1866, las lentes de precisión de los microscopios quirúrgicos de Zeiss permitieron grandes avances en microcirugía de tejidos finos. En el 1911 crearon la lámpara de hendidura y, en 1912, crearon el departamento de óptica médica y la escuela profesional de optometría. En los años 50, el laboratorio dio los primeros pasos en la cirugía ocular y, poco después, diseñó dispositivos clave para el diagnóstico y tratamiento del glaucoma.

175 años después, Zeiss es hoy una de las empresas líderes a nivel mundial en la fabricación de equipos ópticos, medidores industriales y aparatos médicos. Tiene 31.260 empleados y unos ingresos de 6.297 millones de euros. Sin embargo, no dejo pensar que todo esto nació de un joven chaval que no podía pasar mucho tiempo sentado. El talento y el esfuerzo son esenciales: pero a veces las casualidades, en forma esta vez de hernia inguinal, tienen un impacto fundamental en la historia.

Imagen | Hudson Hintze

Sacarle una buena foto a una célula es complicado. Hacerlo en 3D era aún más difícil, pero un equipo de investigadores del EPFL han desarrollado una nueva técnica de microscopía con la que logran crear imágenes 3D de alta definición de células. 

El sistema no solo captura fotos de hecho, y es capaz de monitorizar procesos biológicos con esa impresionante visualización a lo largo del tiempo. 

A ver, célula, di 'cheese'

Los científicos han usado diversas técnicas para capturar imágenes de células, pero todas ellas tenían sus desventajas. La microscopía de electrones podía mostrar detalles espectaculares de la superficie de un especímen, pero no se puede usar en células vivas porque la intensidad del haz de electrones destruye la muestra.

Con la microscopía fluorescente se evita dañar la muestra, pero la resolución de esas imágenes es peor. ¿Qué hicieron los investigadores del EPFL? Combinar dos técnicas ya conocidas para resolver sus limitaciones.

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La primera técnica fue la de usar microscopios de sonda de barrido, pero como ese método es invasivo para las células, estos investigadores sustituyeron la sonda con un nanoporo de vidrio que mide el flujo de iones sin necesidad de tocar la muestra. Llamaron a este método Microscopía de Conductancia Iónica de Barrido (SICM).

Esa nueva técnica fue además combinada con otra llamada Imágenes de Fluctuación Óptica Estocástica (SOFI) con la que es posible observar los procesos y moléculas que conforman las células. Al unir ambas técnicas lograron crear imágenes 3D tanto del interior como del exterior de las células.

Como explicaba uno de los responsables del estudio, esta técnica "permite a los investigadores analizar las disposiciones moleculares en el interior de la célula y determinar su correlación con la dinámica de la membrana", y hacerlo además a lo largo del tiempo. El resultado son "vídeos" en un formato similar a los timelapse que podemos hacer con nuestros móviles.

Vía | NewAtlas

Más información | ACS