viernes, 13 de junio de 2014

Biotecnología aplicada a la salud humana

Proyecto genoma humano

El genoma humano está formado por unos 25.000 genes, localizados en 24 cromosomas, más el ADN. Se cree que sólo el 2% del total del genoma humano tiene información necesaria para la síntesis de cadenas peptídicas,  mientras que el resto codifica distintos ARN o corresponde a secuencias repetitivas cuya función no es conocida.

Con el conocimiento del genoma humano se inició la búsqueda de los genes que están relacionados con algunas enfermedades, entre las que se encuentran el cáncer, la diabetes, la enfermedad de Parkinson o la enfermedad cardiovascular, y de las bases genéticas de la respuesta frente a los medicamentos.
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La nanotecnología y la nanomedicina

La nanotecnología tiene como objetivo la elaboración y el uso de materiales y dispositivos cuyo tamaño es del orden del nanómetro (10-9m). Entre sus aplicaciones está la  elaboración de diferentes tipos de microchips, ordenadores basados en el ADN y la nanomedicina.

La nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología a la medicina, mediante el diseño y la puesta en funcionamiento de máquinas moleculares que permiten realizar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades.

Se espera conseguir de la nanomedicina en los próximos años las siguientes aplicaciones:

  • La realización del diagnóstico precoz de enfermedades a nivel celular y tisular.
  • Aplicación de tratamientos específicos con fármacos para curar o destruir las células afectadas por un proceso patológico, como el cáncer.
  • Diseño de nanopartículas sensibles a factores externos, que pueden ser utilizadas para realizar terapias in situ en un tejido u órgano.

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Obtención industrial de antibióticos

Los antibióticos son sustancias químicas elaboradas por microorganismos, que inhiben o matan el crecimiento de otros microorganismos.

Como los antibióticos son selectivamente tóxicos, se utilizan con fines preventivos o con fines terapéuticos en las enfermedades infecciosas.

La eficacia tóxica de antibiótico se debe a su capacidad de inhibir reacciones bioquímicas esenciales y específicas en las bacterias, pero no en las células humanas.

En la actualidad, ciertas mutaciones genéticas bacterianas han originado cepas de bacterias resistentes a uno o más antibióticos. La resistencia bacteriana a los antibióticos consiste en la creación de mecanismos de defensa (resistencia) frente a los antibióticos, lo que origina la perdida de acción de estos medicamentos, impidiendo que ejerzan su efecto bactericida (producir la muerte de una bacteria) y los consiguientes problemas en la salud pública.
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Obtención industrial de vacunas


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La producción de vacunas contra las enfermedades bacterianas necesita el crecimiento de grandes cantidades de bacterias.

Las vacunas de antígenos sintéticos están formadas por aquellos antígenos microbianos que desencadenan una respuesta inmunitaria más eficaz y que son sintetizados en el laboratorio mediante la aplicación de la tecnología del ADN recombinante, en la que se utilizan plásmidos bacterianos (pequeñas moléculas cíclicas de ADN) que dan lugar a una respuesta inmunitaria. Un ejemplo es la vacuna utilizada frente al virus de la hepatitis.

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Obtención de órganos para xenotraspantes

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El trasplante es una técnica quirúrgica en la que se implanta un injerto formado por células, tejidos u órganos procedentes de un donante en un individuo receptor con el fin de solucionar un proceso patológico grave.

El xenotrasplante es el trasplante en el que el donante y el receptor son individuos de especies diferentes. En ellos las diferencias existentes entre el organismo donante y el receptor dan lugar al rechazo hiperagudo, por eso son inviables.

Actualmente se intenta producir animales transgénicos (genéticamente modificados) que sean compatibles, de tal forma que sus órganos no generen el rechazo. Los cerdos manipulados genéticamente son una de las posibilidades que se barajan para conseguir órganos para trasplantes.

Terapia génica

La terapia génica consiste en la inserción de genes funcionales ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las células y tejidos para tratar una enfermedad o realizar un marcaje.

La técnica todavía está en desarrollo. Entre los criterios para elegir este tipo de terapia se encuentran:


  • Enfermedad letal sin tratamiento.
  • La causa sea un único gen que esté ya clonado.
  • La regulación del gen sea precisa y conocida.


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Ejemplos de hormonas que se pueden fabricar artificialmente:

  • La insulina:
Es una hormona que se produce en el páncreas y su papel principal es la metabolización de la glucosa, que es la fuente de energía fundamental de las células de nuestro cuerpo. Las personas cuyo páncreas no sintetiza insulina son diabéticas y necesitan una administración externa.

La ciencia moderna ha conseguido sintetizar insulina. Para ello:


  • Se extraen células del paciente insertando el gen humano que controla la síntesis de insulina.
  • Después se introduce en el genoma de una bacteria, la “Escherichia Coli” que habita en nuestros intestinos. Esta bacteria es el hospedador de la insulina, y se la llama "organismo genéticamente modificado", ya que su genoma ha sido modificado.
  • Se obtiene insulina. Esta proteína obtenida se llama “proteína recombinante".
  • Posteriormente esta insulina se purifica y se envasa para su aplicación mediante inyecciones subcutáneas generalmente.Y así el paciente empieza a producir insulina.


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  • La hormona del crecimiento:

Es una hormona proteica producida por la hipófisis, que es una glándula situada en la base del cerebro. Controla y regula el crecimiento en la especie humana. Su falta hace que aparezcan enanismos proporcionados y su exceso, gigantismo o acromegalia.

Su proceso de fabricación es como la insulina.

Biónica


La ingeniería biónica estudia y desarrolla aplicaciones tecnológicas que tengan la finalidad de simular el comportamiento, forma o funcionamiento de los organismos vivos y mejorar capacidades naturales de éstos.

En el campo de la salud humana puede suplir órganos con homólogos electromecánicos que igualen o incluso mejoren la funcionalidad del órgano original.

Por ejemplo, fabricar una mano artificial que permita al paciente realizar todas las actividades con normalidad.

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Terapia celular o medicina regenerativa

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Se ha descubierto la existencia de células madre adultas en varios tejidos del organismo, aún en algunos en que se afirmaba que carecían de células con capacidad regenerativa.

Tras ese descubrimiento, se han obtenido grandes avances en el estudio y aplicación de las células madre adultas, ya que ellas muestran muchas ventajas sobre las embrionarias.

Entre las enfermedades en las que se plantean posibles beneficios gracias a la medicina regenerativa se encuentran las cardiovasculares, la enfermedad oclusiva arterial de las extremidades, el trasplante del menisco, enfermedades neurológicas, degenerativas, diabetes mellitus, enfermedades y lesiones óseas, entre otras.


domingo, 26 de enero de 2014

La erosión antrópica


1.      Definición:
Erosión causada de forma directa o indirecta por los hombres. Las acciones humanas, a menudo desencadenan o potencian procesos que son llevados a cabo por los agentes naturales.

2.      Clima:
En este tipo de erosión no influye el clima, ya que los agentes que intervienen en éste son azonales.

3.      Agentes Erosivos:
Entre los agentes de erosión con mayor capacidad de modelar el relieve se encuentra el ser humano y sus obras y construcciones. En la actualidad, la emisión de productos contaminantes a la atmósfera ha aumentado el potencial de meteorización química de la atmósfera.

4.      Repercusiones:
Este tipo de erosión es capaz de destruir el suelo, y éste es un recurso muy importante para nuestras vidas porque constituye el medio natural en el desarrollamos el mayor número de actividades.
La erosión, junto con otros procesos de degradación de suelos o del entorno, se engloban en un proceso denominado desertización.

5.      Formas del relieve debidas a:

Todas estas formas del relieve son debidas a la actividad del ser humano. Un ejemplo de éstas son las que nombramos a continuación, que son debidas a:


·         Uso incontrolado de las tierras agrícolas.

·         Explotaciones mineras.


Deforestación de áreas muy amplias (selvas y bosques)
(Afecta al clima y al régimen de lluvias)

·         Rectificación y canalización de ríos                     

·         Trazado de caminos y construcciones de edificios


6.      Investigación: La erosión causada por el hombre es comparable a la de los mayores ríos y glaciares

Los investigadores comprobaron que, en algunos casos, las actividades agrícolas que desempeña el hombre han erosionado las tierras bajas a velocidades comparables con las de la erosión provocada por glaciares y ríos en las cordilleras más activas. Estos terrenos de poca altura no tienen la misma velocidad de elevación tectónica de otras zonas, y el terreno se erosiona a un ritmo insostenible.


7.      Las Médulas:
 


Es un paisaje español formado por una antigua explotación minera de oro romana (que es la más grande que excavaron en todo su imperio) en las inmediaciones de la comarca de El Bierzo (León) Que fue el resultado de las explotaciones auríferas romanas.

Los 300 millones de metros cúbicos de tierra extraídos para el lavado del mineral, han configurado, con el paso del tiempo y la erosión, uno de los parajes histórico-arqueológicos con mayor valor y belleza de España, debido al movimiento de tierras que sufrió.

8.      Monumento Nacional Monte Rushmore:

El Monumento Nacional Monte Rushmore  es un conjunto escultórico tallado en una montaña de granito situada en Keystone, Dakota del Sur. Tiene 5,17 km² de superficie.



Se talló entre el 1927, tras la Primera Guerra Mundial y el 1941. Gutzon Borglum y 400 trabajadores tallaron los bustos de 18 metros de los presidentes estadounidenses George Washington, Thomas Jefferson, Theodore Roosevelt y Abraham Lincoln que representan los primeros 150 años de la historia de los Estados Unidos.




Erosión Antrópica

viernes, 22 de noviembre de 2013

Crisotilo

1. Nombre o nombres del mineral y explicación del mismo cuando proceda.
Denominaciones genéricas: Crisotilo, amianto blanco, asbesto (además del crisotilo incluye otros minerales como la grunerita, la riebeckita, tremolita, bisolita y antofilita por lo que es una denominación demasiado genérica), bostonita, karistiolita y kufolita.
Variedades: clinocrisotilo (polimorfo del sistema monoclínico, Mg3Si2O5(OH)4); ortocrisotilo (polimorfo del sistema ortorrómbico; Mg3Si2O5(OH)4);  paracrisotilo (polimorfo del sistema ortorrómbico; (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4); Crisotilo-alumínico (variedad rica en aluminio); Ishkildita (variedad con exceso de sílice)
2. Clase mineralógica a la que pertenece. En el caso de los silicatos, hay que indicar el subgrupo o tipo de silicato.
Clase: Silicatos
Subclase: Filosilicatos
Grupo: Serpentina – caolinita
3. Composición química (fórmula).
Mg3Si2O5(OH)4
4. Sistema cristalino.
Monoclínico
Clase (H-M): 2/m - Prismatic
Parámetros: a = 5.3Å, b = 9.19Å, c = 14.63Å β = 93°; Z: 4
5. Propiedades físicas fundamentales: brillo, color, raya, densidad, exfoliación, etc.
Brillo: Céreo o sedoso.
Color: Verde o blanco (pleocroico)
Raya: Blanca.
Densidad: 2.53 g/cm3
Dureza: De 2.5 (escala Mohs)
Óptica:                 Bajos índices. Mineral biáxico positivo.
Flexibilidad: Excelente

Otras:   Fibrosidad casi filamentosa.

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 6. Alguna propiedad química de interés, si la hay.
Contiene un 43% de MgO, el 44% de  SiO2 y el 13% de H2O. El FeO sustituye en parte al MgO, así como el Ni, Al y Mn.
Experimenta la degradación térmica por encima de los 800ºC, convirtiéndose en forsterita. Fácilmente atacable por ácidos que disuelven el magnesio y queda la sílice libre. Los álcalis (por ejemplo, el hidróxido y óxido de calcio, el hidróxido y óxido de potasio, y el hidróxido, carbonato, peróxido y silicatos sódicos y fosfato trisódico) prácticamente no le atacan.
7. Utilidad o aplicaciones del mineral.
Algunas variedades nobles se emplean como roca ornamental. Las diferentes aplicaciones de las fibras de Crisotilo aprovechan la resistencia al calor y al fuego, su resistencia mecánica y la posibilidad de ser hiladas, por lo que históricamente el amianto se ha utilizado en todo tipo de industrias, piezas y accesorios.
INDUSTRIA SIDEROMETALÚRGICA: aislamientos de hornos y calderas, revestimiento de tuberías, de mangueras, panales antitérmicos, cubiertas de pabellones, …
INDUSTRIA ELECTRICA: revestimiento de generadores, aislamientos, juntas, …
INDUSTRIA AUTOMOVIL, NAVAL Y AERONAUTICA: fabricación de materiales de fricción, recubrimientos de todo tipo, paneles aislante, …
INDUSTRIA TEXTIL: fabricación de tejidos ignífugos, guantes, mandiles, …
CONSTRUCCIÓN: fibrocemento, cubiertas de placas onduladas, recubrimiento de fachadas, tejados, baldosas, azulejos, bajantes, tuberías, depósitos, conductos, falsos techos, telas asfálticas, …
Se restringió su uso desde enero de 2005 (Convenio de Rotterdam) debido a sus propiedades cancerígenas, pero su comercio no está prohibido. La exposición al amianto puede producir fibrosis pulmonar, alternaciones pleurales y peritoneales y cáncer de pulmón.
8. Rocas que incluyen el mineral y tipos de yacimientos minerales.
Mineral de origen secundario producto de la descomposición de otros silicatos de magnesio presentes en rocas ígneas o metamórficas. También de origen neumatolítico hidrotermal, por acción de aguas profundas sobre rocas básicas tales como gabros, peridotitas, dunitas etc.
9. Principales yacimientos mundiales del mineral. Localización de los mismos con Google maps.

El amianto es un mineral que se halla en todos los lugares del mundo. Este mineral se extrae en minas a cielo abierto. La minería más importante se encuentra en EEUU, Canadá, Sudáfrica, China y la antigua URSS. Las principales explotaciones de minas a cielo abierto están en EEUU, Urales, Zimbawe, Canadá, Kazajstán, Brasil y China.


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10. Existencia o no del mineral en territorio español. Localización geográfica.
En España existen importantes macizos serpentiníticos, agrupados en tres áreas: los macizos máficos-ultramáficos gallegos, la Serranía de Ronda (Málaga) y las pequeñas masas existentes entre los materiales metamórficos de Sierra Nevada (Granada-Almería).
Yacimientos en España
·         La serpentina ocupa grandes zonas de la Península Ibérica, especialmente entre Narón y Santa María de Ortigueira en Galicia, destacando variedades nobles en San Clodio, Lázaro, Mellid con yacimientos de cierta importancia económica, San Jorge de Moeche, Sobrado, Corno de Boy o en la sierra de Capalada. Clinocrisotilo ha sido citado expresamente en Santa María de Ortigüeira (La Coruña) y en Abades (Orense).
·         En diversas localidades del pirineo gerundense así como en La Bajol, Nuria y Gualba (Barcelona).
·         Aparece serpentina diseminada en las calizas de la sierra de Guadarrama (Madrid).
·         La serranía de Ronda (Málaga) posee los yacimientos más importantes así como Sierra Nevada con el Barranco de San Juan (Granada). También en la Sierra de Almagrera (Almería) y en Castillo de las Guardas y el Pedroso (Sevilla).

·         En Calera de León (Badajoz).



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Cuprita



1. Nombre o nombres del mineral y explicación del mismo cuando proceda.

El nombre asignado a este mineral es su nombre viene del latín cuprum por su alto contenido en cobre, y chalcotrichite del griego significando cobre melenudo.

2. Clase mineralógica a la que pertenece. En el caso de los silicatos, hay que indicar el subgrupo o tipo de silicato.

Dentro de la clasificación mineralógica pertenece a la clase IV, la de los óxidos e hidróxidos.

3. Composición química (fórmula).

Su composición química es Cu2O.

4. Sistema cristalino.

Cristaliza  en el sistema cúbico.

5. Propiedades físicas fundamentales: brillo, color, raya, densidad, exfoliación, etc.

Su brillo es entre metálico y adamantino, su color es rojo rubí cuando la variedad es pura, pero hay variedades de color rojo marrón, rojo púrpura, rojo y negro. La raya es de color rojo castaño, su dureza está entre 3.5 y 4 en la escala de Mohs, su densidad es de 6.1g/cm3. Su fractura es concoidal en fragmentos pequeños y su hábito es granular masivo.


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6. Alguna propiedad química de interés, si la hay.

No tiene.

7. Utilidad o aplicaciones del mineral.

La cuprita constituye una de las principales menas de obtención del cobre, dado su alto contenido en este elemento (ronda el 90%), lo que provoca que su explotación sea bastante rentable

8. Rocas que incluyen el mineral y tipos de yacimientos minerales.

La cuprita no está presente en ninguna roca. Los yacimientos en los que se encuentra la cuprita son hidrotermales, aunque también aparece en la zona de oxidación superior de los filones de cobre, asociado con limonita y otros minerales secundarios de cobre.

9.  Principales yacimientos mundiales del mineral. Localización de los mismos con Google maps.

Los principales yacimientos mundiales de cuprita se encuentran en: Francia (Bourg d'Oisans) , Gran Bretaña (Cornwall, Cornualles), en Bogoslovsk (Urales) y en Zaire (África)
Yacimiento de Cornwall, Gran Bretaña.



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10.  Existencia o no del mineral en territorio español. Localización geográfica.

En España existen numerosas localidades con yacimientos de cuprita, entre las que pueden citarse Reinosa (Cantabria), Linares (Jaén) y Riotinto (Huelva).