Inicio / Tecno / La gran obra de ingeniería humana no son puentes, presas o túneles: está dentro de nuestro cuerpo y por fin empezamos a entenderla

La gran obra de ingeniería humana no son puentes, presas o túneles: está dentro de nuestro cuerpo y por fin empezamos a entenderla

Hay muchas cosas que no sabemos. A veces es porque son cosas lejanas, perdidas en los confines del universo o en el fondo de las fosas más profundas; otras veces porque son detalles minúsculos que viven en mundos cuánticos donde las leyes que conocemos se deshacen en un mar de paradojas. Luego están esas preguntas que tenemos al alcance de la mano, pero que permanecen ocultas porque nos falta tecnología para estudiarlas correctamente.

La pregunta de "¿Cómo se organiza un pequeño grupo de células para convertirse en un pulmón, en un cerebro o un hígado?" es una de esas preguntas. Aunque se trata de un período crítico del desarrollo, no teníamos ningún sensor lo suficientemente pequeño, flexible y preciso como para analizar esa pequeña obra de ingeniería sin causar daños en las células que lo protagonizan. Al menos, según se publica en NanoLetters, no los teníamos hasta ahora.

Organoides ciborgs

Building Cyborg Organoids Highrez 1

Un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard (SEAS) ha desarrollado un enfoque nuevo creando organoides (órganos simplificados que se usan en la investigación biomédica como modelos de investigación) totalmente integrados con sensores nanométricos. El resultado nos da la oportunidad de examinar las primeras etapas de desarrollo de los órganos de una forma radicalmente nueva.

Estos robots están cultivando órganos microscópicos para encontrar nuevos tratamientos contra enfermedades imposibles En Xataka Estos robots están cultivando órganos microscópicos para encontrar nuevos tratamientos contra enfermedades imposibles

Es algo que Jia Liu, asistente profesor de bioingeniería en John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences y autor principal del estudio, lleva rumiando desde la escuela secundaria cuando quedó realmente impresionado al estudiar que un puñado de estructuras en dos dimensiones eran capaces de formar complejísimas estructuras tridimensionales en muy poco tiempo.

Con su equipo, Jia Liu empezó a pensar que “si pudiéran desarrollar un dispositivo nanoelectrónico que fuera tan flexible, elástico y suave que pudieran crecer junto con el tejido en desarrollo de forma natural, los sensores integrados podrían medir toda la actividad de este proceso de desarrollo".

El resultado ha sido una malla de líneas rectas con una estructura similar a la que se utiliza en la electrónica portátil sobre la que el equipo colocó una hoja bidimensional de células madre. Una vez biología y electrónica se entrelazaron, solo hubo que esperar a que el proceso de desarrollo siguiera su curso para conseguir "tejidos con un dispositivo a nanoescala completamente distribuido e integrado en todo su volumen 3D".

El secreto de los colores lo guarda un ojo cultivado en una placa de petri En Xataka El secreto de los colores lo guarda un ojo cultivado en una placa de petri

Gracias a ello, los investigadores pudieron monitorizar y estudiar la actividad electrofisiológica de los órganos durante 90 días permitiendo entender mejor la dinámica por la cual "las células individuales comienzan a interactuar y sincronizarse durante todo el proceso de desarrollo".

Esta es una investigación realmente interesante y no solo porque nos abre las puertas a entender cómo funcionan el desarrollo de órganos tan críticos como el corazón o el páncreas. También porque los organoides tienen un papel central en la búsqueda de tratamientos farmacológicos y si esta técnica se consolida podremos saber cómo actúan los medicamentos en los órganos con un nivel de precisión realmente increíble.

Imagen | Robina Weermeijer

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Engañan a un Tesla para que pase de 56 a 140 km/h automáticamente pegando un trozo de cinta a una señal

Un trozo de cinta de cinco centímetros pegado a una señal. Eso es todo lo que han necesitado unos investigadores de McAfee para conseguir engañar a la cámara de un Tesla Model X y Tesla Model S de 2016 y hacer que aceleren automáticamente. En pocas palabras, los investigadores han pegado un trozo de cinta a una señal de 35 mph, de forma que el "3" pareciera un "8", engañando así al sistema. Dichos coches usan el sistema MobilEye Eye Q3. Tesla tiene una característica llamada TACC (Tesla Automatic Cruise Control), y dicha característica bebe de la interpretación de las señales de tráfico y el GPS para indicarle al sistema de conducción autónoma si debe reducir o aumentar la velocidad. Es lo que se conoce como Speed Assist y fue lanzado por Tesla en 2014. En Xataka Todos los coches eléctricos que saldrán a la venta en España este 2020 Si el algoritmo que alimenta este modelo es engañado, el resultado no será correcto y provocará, en este caso, que el coche pase de 35 a 85 mph. Para ponerlo en contexto, estamos hablando de pasar de 56 km/h a 136 km/h de forma totalmente involuntaria. Engañando al algoritmo Este tipo de ataques se conoce como "aprendizaje automático adversario" y consisten en explotar las debilidades presentes en los algoritmos de aprendizaje automático para conseguir resultados adversos. Los investigadores de McAfee han estado probando diferentes sistemas durante 18 meses y el resultado es que, si bien el sistema consigue detectar bien las señales incluso en situaciones complicadas, es relativamente fácil engañarlo si se sabe cómo hacerlo. Por ejemplo, en una prueba de laboratorio en la que se usó una webcam, el sistema reconoce la señal de 35 mph incluso cuanto está parcialmente oculta. Sin embargo, al añadir perturbaciones, como manchas o pintura negra alrededor de los números, el sistema falla, entendiendo 45 mph en lugar de 35 mph. La pregunta que cabe hacerse es si la cámara de los vehículos también se ve afectada. A la izquierda la señal modificada. A la derecha, el HUD del Tesla indicando que la señal marca 85 mph. La primera prueba para salir de dudas fue añadir a la señal unas pegatinas adversarias diseñadas específicamente para esta prueba. El hardware usado fue un Model S (2016) y un Model X (2016), ambos equipados con un chip EyeQ3 de MobilEye. Desde McAfee afirman que "funcionó, casi de inmediato y con una alta tasa de replicabilidad". El coche pasaba de 35 a 85 mph. Ahora bien, ¿qué sucede si se simplifica la prueba? ¿Qué pasa si se quitan todas las pegatinas adversarias y, simplemente, se alarga la zona central del "3" con cinta de color negro? Los investigadores afirman que "incluso para un ojo entrenado, esto apenas parece sospechoso o malicioso, y muchos de los que vieron la señal no se dieron cuenta de que el signo había sido alterado en absoluto". A la izquierda, la señal modificada con un trozo de cinta. A la derecha, el HUD de Tesla mostrando una lectura errónea Pues la cámara de los vehículos sí. Entendió que el 35 era, realmente, un 85, lo que provocó que el coche acelerase de inmediato y pasase de poco más de 50 km/h a casi 140 km/h. Todo sea dicho, en un vehículo de 2020 este ataque no parece poder replicarse. McAfee advirtió de esta vulnerabilidad a Tesla y Mobileye 90 días antes de publicar la información y afirma que: "Ambos proveedores mostraron interés y agradecieron la investigación, pero no han expresado ningún plan actual para abordar el problema en la plataforma existente. MobilEye indicó que las versiones más recientes del sistema de cámaras abordan estos casos de uso". En declaraciones a MIT Technology Review, MobilEye afirma que "la tecnología de vehículos autónomos no dependerá solo de la identificación, sino que también estará respaldada por otras tecnologías y datos, como el mapeo de crowdsourced, para garantizar la fiabilidad de la información recibida de los sensores de la cámara y ofrecer despidos y seguridad". Desde Xataka, por nuestra parte, hemos contactado con Tesla para conocer más información y actualizaremos cuando obtengamos respuesta. Más información | McAfee - La noticia Engañan a un Tesla para que pase de 56 a 140 km/h automáticamente pegando un trozo de cinta a una señal fue publicada originalmente en Xataka por Jose García .

El morbo científico con Betelgeuse: unos investigadores simulan qué veremos desde la Tierra cuando muera y explote

A Betelgeuse la tenemos muy observada y sabemos que algo le pasa. La estrella de la constelación de Orión es un punto rojo en el cielo que cada vez brilla menos y los científicos, ante una supuesta exposición, han simulado cómo veríamos la supernova Betelgeuse desde la Tierra. El pasado 14 de febrero el Observatorio ESO hizo público un comunicado en el que explicaban que la estrella ha perdido gran parte de su brillo habitual y que actualmente tiene alrededor del 36% del mismo. Betelgeuse muestra signos de estar en su última fase de existencia, y aunque no lo calculan para algo inmediato los investigadores han querido ya imaginar cómo veremos su muerte desde nuestro planeta. Una explosión visible durante años incluso de día A modo de recordatorio, Betelgeuse es una estrella supergigante roja perteneciente a la la constelación de Orión. Supergigante porque tiene un radio aproximadamente 900 veces superior al del Sol y su masa es en torno a 20 veces la de nuestro Astro Rey, y la tenemos a unos 724 años luz de distancia. En Xataka Voyager 2: lo que sabemos del espacio interestelar gracias a los datos que aún nos envía después de más de 40 años de viaje Decíamos que la teníamos bien observada en parte porque pudimos hacerle la mejor fotografía hasta la fecha en 2017, acercándonos su aspecto y pudiendo ver lo supergigante que es. Sobre todo, lo que también se vio es su irregularidad, con una superficie con variaciones de temperatura que son similares a las que ocurren en el Sol, aunque sean estrellas bastante distintas. La variación de brillo que se observó durante 2019. Crédito: ESO/M. Montargès et al. Es una estrella observada durante siglos y en cierto modo, pensar que su próxima parada es el estado de supernova es algo "emocionante" para los científicos. Probablemente, esa idea de que en los cielos de la Tierra se vea una supernova haya influido en la motivación para llevar a cabo simulaciones de qué veremos cuando explote. Basándose en todos los datos y cálculos sobre la posible explosión, Jared Foldberg y Evan Bauer (estudiantes de la Universidad Santa Barbara en California) llevaron a cabo esta representación de los últimos días de Betelgeuse. Una tarea que les puso su profesor Andy Howell, según cuentan en Discover Magazine. Gráfica del resultado de la simulación con el software MESA+STELLA. Crédito: Jared Goldberg/University of California, Santa Barbara/MESA+STELLA Los astrónomos implicados han usado un software llamado MESA+STELLA para calcular qué es lo que veríamos de presenciar el acontecimiento, recogiendo además lo observado durante la Supernova 1987A, la explosión de una estrella más cercana que hemos "visto" desde que hay registros. Lo muestran en un gráfico en el que indican qué se vería, explicando que según los cálculos no habría peligro para la Tierra (tendría que estar a unos 12 años luz) y que veríamos un brillo similar al de la Luna en cuarto menguante o creciente, aunque nueve veces más tenue que la luna llena. Según Howell, "todo el brillo se concentraría en un punto" y sería visible tanto de noche como de día. Y ojo, según calculan podría verse durante casi un año de día, observándose de noche a ojo desnudo durante años a medida que la supernova va desapareciendo. La supernova además no podría observarse desde los telescopios espaciales que tenemos en la Tierra e incluso desde algunos de los que están en el propio espacio, dada la intensidad del brillo. Según explica Howell, habría que hacer modificaciones para que capturasen menos luz. Nada de daños, pero sí algo de mareo La curiosidad a veces motiva este tipo de estudios, que aunque en cierto modo agorero es bastante curioso. Cuando Betelgeuse desaparezca, Orión se quedará sin su hombro izquierdo, como bromeaba Sarafina Nance, estudiante de la Universidad de California en Berkeley que ha publicado varios estudios sobre esta estrella. Representación artística de Betelgeuse frente al diámetro de los planetas del sistema solar. Crédito: ESO/L. Calçada Por la distancia a la Tierra estiman que no sufriríamos daño directo, pero que quizás habría especies de animales que podrían confundirse a la hora de orientarse al recurrir habitualmente a la Luna y ver dos y no un punto brillante en el cielo. La especie humana también podría tener dificultades en sus observaciones al cielo, matiza Howell, argumentando que ya son complicadas cuando hay Luna llena, como ya hemos comentado antes. Pero no hemos de esperarlo en los próximos años, ni siquiera que sea algo que vean nuestros tataranietos. Se espera que la explosión ocurra en unos 100.000 años, así que lo único a lo que aspiramos por ahora es a estas simulaciones. Imagen | ESO/M. Montargès et al. - La noticia El morbo científico con Betelgeuse: unos investigadores simulan qué veremos desde la Tierra cuando muera y explote fue publicada originalmente en Xataka por Anna Martí .