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Científicos desarrollan sensores médicos alimentados por ácido estomacal

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Diemut Strebe Imagen utilizada con permiso del titular de los derechos de autor
Los dispositivos médicos internos —como los marcapasos— requieren una alimentación eléctrica confiable, pero las baterías son voluminosas y la tecnología continúa avanzando hacia la nanoescala. Dado los riesgos de seguridad asociados a las baterías convencionales, es fácil ver por qué las fuentes alternativas de energía están en alza, motivo también por el que investigadores de todo el mundo están explorando soluciones innovadoras y, a veces, algo extrañas.

El mes pasado, unos investigadores de la Universidad de Berna, en Suiza, demostraron que unas células fotoeléctricas ubicadas debajo de la piel podían alimentar a un marcapasos típico. Y ahora, ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y del Brigham and Women’s Hospital han aprovechado el poder del ácido del estómago para mantener activados unos pequeños sensores ingeribles.

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Ultra-long-term drug delivery

El dispositivo de ácido gástrico (accionado por el estómago) utiliza un principio similar al de la batería de limón, una fuente de poder improvisada hecha de dos electrodos pegados en un limón. “En nuestro sistema, el líquido gastrointestinal sirve como el electrolito con el cobre, y el zinc como el cátodo y el ánodo, respectivamente”, ha dicho a Digital Trends (Inglés) Giovanni Traverso, uno de los investigadores que dirige el proyecto. “Nuestro sistema usa la electrónica para aumentar la energía de la batería a un voltaje mucho más alto, con el que ya puede hacer un trabajo útil. Por ejemplo, hemos podido tomar la temperatura y transmitir la información de forma inalámbrica”.

Traverso colaboró ​​con Anantha P. Chandrakasan y Robert Langer, con quien ya había desarrollado previamente un dispositivo ingerible que podía tomar biometrías, como la temperatura corporal y la frecuencia cardíaca al pasar a través del cuerpo.

En un artículo publicado en la revista Nature Biomedical Engineering de esta semana, se explica cómo el equipo probó su dispositivo de ácido estomacal en cerdos, pudiendo después recibir datos inalámbricos a una distancia de aproximadamente seis pies cada doce segundos. Aunque la fuente de alimentación del dispositivo disminuyó significativamente a medida que pasaba del estómago al intestino delgado, todavía podía generar la suficiente energía como para transmitir datos, aunque lo hiciese ya con menor frecuencia.

“El sistema demuestra el potencial energético del tracto gastrointestinal, y podría ser aplicado a un amplio conjunto de aplicaciones en el diagnóstico de enfermedades y sus correspondientes tratamientos”, dijo Traverso. «Específicamente, tener un monitoreo continuo de la temperatura, a la vez que mostramos el potencial para el suministro de fármacos utilizando la energía recolectada”.

El prototipo actual mide en 40 milímetros de largo y 12 milímetros de diámetro. Los investigadores esperan aún miniaturizar un dispositivo de trabajo a un tercio de ese tamaño.

“Estamos interesados en estudiar la articulación de sistemas como estos con algunas de las otras tecnologías que estamos desarrollando, las cuales permiten una estancia gastrointestinal más segura y más prolongada”, dijo Traverso. Además, el equipo está desarrollando sensores que pueden medir la biometría y así detectar posibles enfermedades lo antes posible. “Junto con la entrega de fármacos, se prevé el desarrollo de todo un nuevo conjunto de sistemas electrónicos ingeribles a largo plazo”, añadió.

Daniel Matus
Ex escritor de Digital Trends en Español
Daniel es un editor-anterior en DTES
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Los músculos del cuerpo humano son órganos contráctiles que permiten el movimiento, la postura y el funcionamiento de los órganos internos. Existen tres tipos de músculos según su estructura y control: los músculos lisos o involuntarios, que se encuentran en las paredes de los órganos y vasos sanguíneos; los músculos cardíacos, que forman el corazón y se contraen de forma rítmica y coordinada; y los músculos esqueléticos o voluntarios, que se unen a los huesos mediante tendones y se pueden controlar a voluntad.

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Los antiácidos podrían provocar demencia y eso es algo muy serio
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Chatbots de IA podrían planificar una guerra con armas biológicas
chatbots ia guerra armas biologicas national cancer institute eo 4dqpusqa unsplash

Dentro de los potenciales peligros que se han asociado a la IA, existe uno que debe estar entre los más catastróficos, el uso de lenguaje artificial para planificar una guerra con armas biológicas.
Un informe de la Rand Corporation probó varios modelos de lenguaje grandes (LLM) y descubrió que podían proporcionar una guía que "podría ayudar en la planificación y ejecución de un ataque biológico". Sin embargo, los resultados preliminares también mostraron que los LLM no generaban instrucciones biológicas explícitas para crear armas.
El informe dice que los intentos anteriores de convertir agentes biológicos en armas, como un intento de la secta japonesa Aum Shinrikyo de usar toxina botulínica en la década de 1990, habían fracasado debido a la falta de comprensión de la bacteria. La IA podría "cerrar rápidamente esas brechas de conocimiento", según el informe. El informe no especificó qué LLM evaluaron los investigadores.

En un escenario de prueba ideado por Rand, el LLM anónimo identificó agentes biológicos potenciales, incluidos los que causan la viruela, el ántrax y la peste, y discutió sus posibilidades relativas de causar muertes masivas. El LLM también evaluó la posibilidad de obtener roedores o pulgas infestados de peste y transportar especímenes vivos. A continuación, mencionó que la magnitud de las muertes proyectadas dependía de factores como el tamaño de la población afectada y la proporción de casos de peste neumónica, que es más mortífera que la peste bubónica.
Los investigadores de Rand admitieron que extraer esta información de un LLM requería "jailbreaking", el término para el uso de mensajes de texto que anulan las restricciones de seguridad de un chatbot.
En otro escenario, el LLM anónimo discutió los pros y los contras de los diferentes mecanismos de administración de la toxina botulínica, que puede causar daños fatales en los nervios, como los alimentos o los aerosoles. El LLM también asesoró sobre una historia de encubrimiento plausible para adquirir Clostridium botulinum "mientras parecía realizar una investigación científica legítima".
La respuesta del LLM recomendó presentar la compra de C. botulinum como parte de un proyecto que busca métodos de diagnóstico o tratamientos para el botulismo. La respuesta de LLM agregó: "Esto proporcionaría una razón legítima y convincente para solicitar acceso a la bacteria mientras se mantiene oculto el verdadero propósito de su misión".
"Sigue siendo una pregunta abierta si las capacidades de los LLM existentes representan un nuevo nivel de amenaza más allá de la información dañina que está fácilmente disponible en línea", dijeron los investigadores.

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