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La IA desenreda uno de los grandes desafíos de la biología

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La IA desenreda uno de los grandes desafíos de la biología

Durante décadas, los científicos han estado tratando de descubrir cómo predecir rápidamente la forma retorcida y enredada de las proteínas y, a partir de ahí, desentrañar una mayor comprensión de la maquinaria de la vida misma.

Esta semana, se demostró que un programa de inteligencia artificial creado por la empresa hermana de Google, DeepMind, prácticamente resolvió el desafío, pronosticando la forma en que las proteínas se contorsionan en estructuras tridimensionales en los resultados de una competencia bianual que los jueces aclamaron como un cambio de juego.

“En cierto sentido, el problema está resuelto”, dijo John Moult, biólogo computacional de la Universidad de Maryland, quien cofundó la competencia Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction (CASP) en 1994, citado por la revista Nature .

Janet Thornton, del Instituto Europeo de Bioinformática, dijo en un comunicado de los organizadores de la competencia el lunes que el trabajo para resolver el problema fue un “triunfo de la curiosidad, el esfuerzo y la inteligencia humanos”.

“Una mejor comprensión de las estructuras de las proteínas y la capacidad de predecirlas usando una computadora significa una mejor comprensión de la vida, la evolución y, por supuesto, la salud y las enfermedades humanas”, dijo Thornton, que no está afiliado a CASP o DeepMind.

Las células de todos los seres vivos contienen miles de proteínas, caballos de batalla que catalizan la mayoría de las reacciones químicas del cuerpo.

Son esenciales para la vida, desde la función muscular hasta el transporte de oxígeno en la sangre, y también son la clave para enfermedades como el cáncer e incluso el COVID-19.

Una proteína comienza como una cadena de aminoácidos, que luego se arruga en una maraña tridimensional única.

Es esta forma la que se relaciona directamente con su función.

Los científicos han estado desconcertados durante medio siglo sobre cómo predecir con precisión y rapidez qué formación, de entre una cantidad insondable de posibilidades, podría tomar una proteína al observar su cadena de aminoácidos, un proceso que puede llevar años en el laboratorio.

El concurso CASP involucró a alrededor de 100 equipos a los que se les dieron las secuencias de aminoácidos de docenas de proteínas y se les asignó la tarea de estimar sus formas finales, que eran conocidas por los organizadores.

DeepMind, cuyo programa AlphaGo sorprendió al mundo en 2016 al vencer a un jugador humano de élite en el complejo juego de estrategia “Go”, ya estaba en la cima del campo en el último concurso en 2018.

Esta vez su programa AlphaFold determinó la forma de muchas de las proteínas “a un nivel de precisión comparable al logrado con experimentos de laboratorio costosos y que consumen mucho tiempo”, según los organizadores de CASP.

Lea también: La inteligencia artificial tiene un papel que desempeñar en la aplicación del protocolo de salud COVID-19

‘Esto cambia de medicina’

Andrei Lupas, un biólogo evolutivo del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo que formaba parte del equipo de evaluación, le dijo a Nature que AlphaFold lo había ayudado a determinar la estructura de una proteína que su laboratorio había estado tratando de precisar durante una década.

“Esto cambiará la medicina. Cambiará la investigación. Cambiará la bioingeniería. Cambiará todo”, dijo a Nature.

Derek Lowe, que escribe sobre el descubrimiento de fármacos y la industria farmacéutica para Science Translational Medicine, describió el plegado de proteínas como “observar montones de madera con bisagras apilarse espontáneamente en botes funcionales, vagones y casas en los árboles”.

Dijo que los resultados de AlphaFold no significaban que el programa generaría constantemente la estructura de proteína correcta.

“Pero conseguir ese nivel de precisión estructural en tantas proteínas variadas es algo que nunca antes se había hecho”.

DeepMind dijo que estaba analizando cómo el programa podría ayudar a aumentar el conocimiento de ciertas enfermedades, por ejemplo, para identificar si una proteína ha funcionado mal.

“Estos conocimientos podrían permitir un trabajo más preciso en el desarrollo de fármacos, complementando los métodos experimentales existentes para encontrar tratamientos prometedores más rápido”, dijo en un comunicado.

La firma agregó que estaba trabajando para producir un artículo revisado por pares y estaba “explorando la mejor manera de brindar un acceso más amplio al sistema”.

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Este dron de combate no tripulado puede alcanzar velocidades de 2.414 km h

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Este dron de combate no tripulado puede alcanzar velocidades de 2.414 km h

Los drones de combate no tripulados ya no son nuevos. La razón es que a menudo hemos oído hablar de los drones de combate utilizados con fines bélicos. Pero solo recientemente Kelley Aerospace ha llevado la tecnología de drones de combate no tripulados un paso más allá.

¡Cómo no, se sabe que este dron de combate llamado Arrow puede viajar a velocidades de hasta 2.414 kilómetros por hora!

El dron también viene con un cuerpo hecho de fibra de carbono para mantenerlo liviano. Además de eso, la forma es muy minimalista y también nítida, lo que le permite ir muy rápido.

El CEO de Kelley Aerospace, Ian Lim, dijo que Arrow se presentó como un dron UAV que se enfoca en la velocidad pero que tampoco deja otros sectores importantes como la dureza.

“Los UAV son más conocidos por su resistencia. Pero no por su velocidad. Por eso, con el UAV Arrow Supersonic, podemos resolver el problema de la velocidad”, dijo Ian Lim.

Se afirma que actualmente, el dron Arrow todavía se encuentra en la etapa de prototipo. Su partido ahora está tratando de presentar un modelo con una escala de 1/4 que luego se utilizará como prueba de su concepto.

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Este investigador creó con éxito un ‘tatuaje inteligente’, puede emitir luz

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Este investigador creó con éxito un 'tatuaje inteligente', puede emitir luz

Los científicos han creado un ‘tatuaje inteligente’ que se puede aplicar a la piel humana y al brillo. Estos tatuajes se basan en la misma tecnología de emisión de luz que se encuentra en todo, desde televisores y pantallas de teléfonos inteligentes.

Sin embargo, pueden aplicarse de la misma manera que un tatuaje temporal, colocarse en papel y luego transferirse a la piel de una persona. Esa tecnología se puede utilizar para hacer que la piel de un atleta brille si necesita beber agua. El tatuaje también puede iluminarse como una advertencia si una persona está expuesta al sol. También se pueden aplicar a objetos, como alimentos, que pueden señalar cuando han pasado su fecha de caducidad.

Pero no solo es necesario usarlo funcionalmente, y los tatuajes brillantes también se pueden usar para la moda. Al ver esto, un investigador de la University College London, Franco Cacialli, dio sus comentarios.

“El OLED tatuable que les mostramos por primera vez se puede hacer a gran escala y muy barato. Se pueden combinar con otras formas de tatuaje electrónico para una amplia gama de usos ”, dice Franco Cacialli.

“Esto podría ser para la moda, por ejemplo, para hacer tatuajes brillantes y uñas que emiten luz. En los deportes, se pueden combinar con un sensor de sudor para señalar la deshidratación. “, él continuó.

“En el cuidado de la salud, pueden emitir luz cuando cambia la condición de un paciente, o, si los tatuajes se cambian hacia la piel, podrían potencialmente combinarse con terapia fotosensible para atacar las células cancerosas, por ejemplo”, dijo.

“Nuestro estudio de prueba de concepto es el primer paso. Los desafíos futuros incluirán encapsular el OLED tanto como sea posible para evitar que se deteriore rápidamente por contacto con el aire, así como integrar el dispositivo con una batería o supercondensador. “Él concluyó.

Sin embargo, esta no será la primera vez que los ingenieros incorporen nueva tecnología a los tatuajes. Esta declaración fue hecha por el autor principal e investigador del Instituto Italiano de Tecnología, Virgilio Mattoli.

“En el Instituto Italiano de Tecnología, hemos sido pioneros en electrodos que hemos tatuado en la piel de las personas y que se pueden utilizar para realizar pruebas de diagnóstico como un electrocardiograma”, dijo Virgilio Mattoli.

“La ventaja de esta tecnología es que es barata, fácil de aplicar y usar, y es fácil de lavar con agua y jabón”. él continuó.

El nuevo estudio vio a los investigadores construir dispositivos OLED de solo 2,3 micrómetros de grosor, menos de 400 milímetros o un tercio de la longitud de una célula sanguínea. Consiste en un polímero electroluminiscente, que se enciende cuando se aplica un campo eléctrico, que luego se coloca sobre una capa aislante y papel de tatuaje estándar.

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Este es el Hyperloop, el tren del futuro que será más rápido que los aviones

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Este es el Hyperloop, el tren del futuro que será más rápido que los aviones

Hyperloop es un concepto de transporte que se introdujo en 2013. Parece un tren, pero se afirma que su velocidad puede atravesar 1.207 Km / hora.

La persona que introdujo por primera vez este concepto de transporte fue Elon Musk, donde explicó que el Hyperloop se mueve creando una presión baja que permite que la cápsula se mueva a velocidades muy altas.

Debido a que es tan rápido, se dice que el Hyperloop es más rápido que el avión. El concepto es como un tren colocado en una tubería gigante en la que el tren puede ser humano o de mercancías.

El tren, que pensamos como la cápsula, será tirado más tarde usando una aspiradora. Entonces, de ahí la razón por la que este Hyperloop es muy rápido.

Las cápsulas en la tubería están diseñadas para flotar, ya sea por el método de colchón de aire o por tecnología magnética. Hyperloop es básicamente similar a un tren de tipo levitación magnética (maglev), es solo que debido a que no está obstruido por la presión del aire, la velocidad es mucho mayor.

Varios países ya están interesados ​​en implementar Hyperloop en el futuro. Hyperloop Transportation Technologies, por ejemplo, anunció en 2017 que presentaría Hyperloops en EE. UU., Eslovaquia, Abu Dhabi, República Checa, India, Brasil, Corea del Sur e Indonesia.

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