Los
mecanismos de
autorreparaciones
sinteticas en
diferentes
materiales ha
sido muchas
veces
inspirados en
sistemas
biologicos,
los cuales,
han
desarrollado,
a lo largo de
su evolucion,
capacidades de
autocuracion.
De hecho, la
autorreparacion
o autocuraciÃn
natural se
observa
frecuentemente
en un
sinnumero de
organismos. En
particular,
para este
envio, un
colega nos
informa sobre
un caso muy
interesante
relacionado
con ambos
temas, la
autocuracion y
la
autorreparacion,
veamos...
La coagulacion sanguina o hematica parece simple: Cuando una lesion afecta la integridad de las paredes de los vasos sanguineos en algun lugar del cuerpo, el mismo cuerpo detiene la hemorragia y cierra la herida. Aunque la idea aparentemente es sencilla, en realidad implica un mecanismo biologico increiblemente complejo que involucra toda clase de procesos quimicos y mecanicos, los cuales todavia no se entienden plenamente. Â
La coagulacion utiliza un escuadron de moleculas regularmente presentes en los tejidos y el flujo sanguineo. Muchas de estas moleculas fluyen a traves de las venas y arterias como un especie de kit medico (botiquin) itinerante esperando hasta que se les requiera. Si un vaso capilar se hiere o una celula se muere, esto acciona una casada de eventos con tres objetivos fundamentales: uno, detener la hemorragia; dos, proteger la herida de una infeccion; y, tres, reparar la herida. El equipo del MIT enfoco su atencion solamente en solo una parte del complejisimo proceso: Âcomo la coagulacion usa el flujo sanguino para obturar la herida?
Lo que ellos descubrieron fue lo opuesto de lo que uno esperaria. Regularmente cuando un fluido està circulando evita que se solidifique. Es el principio en el que se basan las mezcladoras de cemento o la maquinas para hacer raspados. Agitando continuamente el cemento o los bebidas tipo frappe se previene la formacion de cristales lo que haria que eventualmente el liquido se transfome en una masa solida.
Con la sangre ocurre exactamente lo opuesto. Entre mas rapido es el flujo, mas rapido se forma un coagulo. De acuerdo con Alexander-Katz, âParte de esto es quimico y parte mecanico lo cual tiene que ver con el fluido en si mismo.â El proceso que el equipo cientifico estudio involucra dos elementos esenciales: plaquetas y una molecula de un biopolimero llamada el factor Willebrand (vWF por sus siglas en ingles). Las plaquetas son celulas sin nucleo que tienen funciones multiples en la coagulacion. En este caso, actuan como blocs de construccion para formar un coagulo. El vWF es una larga cadena de moleculas que flotan en el flujo sanguineo enrollados como una cinta adhesiva. A medida que el flujo de la sangre se incrementa, como sucede cuando se produce una herida, hace que el vWF se extienda.
Como se comento antes, cuando el vWF esta enrollado solamente circula por el flujo sanguino, pero cuando se expande, la pegajosa superficie expuesta empieza a atrapar a las plaquetas, a enmaranarlas y a amalgamarlas.
Entre mas rapido es el flujo, mayor es la expansion de las moleculas. Mas celulas son rapidamente atrapadas y en segundos se forma un tapon (coagulo). Esto, otra vez, suena simple, pero el proceso de coagulacion necesita un control muy cuidadoso, si no, el vaso danado terminara completamente coagulado. Por esta razon, existen unas âtijeras molecularesâ que van âcortandoâ el tapon a medida que este se va formando. A medida que el flujo sanguineo se incrementa, tambien se incrementa la coagulacion hasta que las tijeras ya no pueden mantener el ritmo. Cuando el flujo decrece, el coagulo empieza a disolverse y las tijeras continuan trabajando hasta detener el proceso. Esto quiza lo podemos entender mejor con la siguiente recreacion: http://www.youtube.com/watch?v=qO7Kkm6jf9w&feature=player_embedded
El resultado de esta investigacion es un nuevo modelo que se podria utilizar para producir material autorreparables dinamicos. Es decir, se forman bajo ciertas condiciones y se disuelven cuando esas condiciones ya no prevalecen. Mas importante aun, es que no son simplemente compuestos selladores, sino son elementos de construccion que se forman con una sorprendente velocidad y son reversibles.
Es por esto que las propiedades de la coagulcion, resultan muy interesante para la ingenieria. Imitando los mecanismos de coagulacion el equipo del MIT cree que puede encontrar una amplio rango de aplicaciones. No solamente puede ser utlizado en materiales autorreparables pero tambien podria ser empleado en materiales autoconstructores. De hecho, la habilidad para controlar el proceso a traves del control de la tasa de flujo lo hace ideal para su aplicaciÃn en el uso de concretos, tintas, llantas autorreparables, etc.
Nota: Como se menciono anteriormente, el proceso completo de coagulacion es extremadamente complejo y lo analizado por el equipo de Alexander-Katz es solo parte del mismo. Para los interesados, el siguiente video nos da una idea del largo mecanismo: http://www.youtube.com/watch?v=EgswFYQCmSM&list=PL18E83E47C83FC7AD
Queda quiza pendiente revisar en el futuro, con mayor detalle y alcance, el tema de los materiales autorreparables. Veamos que envian al respecto nuestros colegas.
El
02/02/13 7:54,
Andoni Garritz
escribio:
Apreciado Arnoldo:
Gracias por esta capsula.
Lo unico que no me cuadra es que la liberacion de CO2Â tambien afecte la capa de ozono, como dices.
No se, quizÃs es cierto, por lo complejo de la atmosfera, pero no lo habia oido antes.
Recibe un saludo cordial.
Andoni Garritz
Director de Educacion Quimica, Indizada por Scopus desde abril 2010
http://educacionquimica.info/Â
"Nadie es mas esclavo que el que se tiene por libre sin serlo".
Wolfgang von Goethe
La coagulacion sanguina o hematica parece simple: Cuando una lesion afecta la integridad de las paredes de los vasos sanguineos en algun lugar del cuerpo, el mismo cuerpo detiene la hemorragia y cierra la herida. Aunque la idea aparentemente es sencilla, en realidad implica un mecanismo biologico increiblemente complejo que involucra toda clase de procesos quimicos y mecanicos, los cuales todavia no se entienden plenamente. Â
La coagulacion utiliza un escuadron de moleculas regularmente presentes en los tejidos y el flujo sanguineo. Muchas de estas moleculas fluyen a traves de las venas y arterias como un especie de kit medico (botiquin) itinerante esperando hasta que se les requiera. Si un vaso capilar se hiere o una celula se muere, esto acciona una casada de eventos con tres objetivos fundamentales: uno, detener la hemorragia; dos, proteger la herida de una infeccion; y, tres, reparar la herida. El equipo del MIT enfoco su atencion solamente en solo una parte del complejisimo proceso: Âcomo la coagulacion usa el flujo sanguino para obturar la herida?
Lo que ellos descubrieron fue lo opuesto de lo que uno esperaria. Regularmente cuando un fluido està circulando evita que se solidifique. Es el principio en el que se basan las mezcladoras de cemento o la maquinas para hacer raspados. Agitando continuamente el cemento o los bebidas tipo frappe se previene la formacion de cristales lo que haria que eventualmente el liquido se transfome en una masa solida.
Con la sangre ocurre exactamente lo opuesto. Entre mas rapido es el flujo, mas rapido se forma un coagulo. De acuerdo con Alexander-Katz, âParte de esto es quimico y parte mecanico lo cual tiene que ver con el fluido en si mismo.â El proceso que el equipo cientifico estudio involucra dos elementos esenciales: plaquetas y una molecula de un biopolimero llamada el factor Willebrand (vWF por sus siglas en ingles). Las plaquetas son celulas sin nucleo que tienen funciones multiples en la coagulacion. En este caso, actuan como blocs de construccion para formar un coagulo. El vWF es una larga cadena de moleculas que flotan en el flujo sanguineo enrollados como una cinta adhesiva. A medida que el flujo de la sangre se incrementa, como sucede cuando se produce una herida, hace que el vWF se extienda.
Como se comento antes, cuando el vWF esta enrollado solamente circula por el flujo sanguino, pero cuando se expande, la pegajosa superficie expuesta empieza a atrapar a las plaquetas, a enmaranarlas y a amalgamarlas.
Entre mas rapido es el flujo, mayor es la expansion de las moleculas. Mas celulas son rapidamente atrapadas y en segundos se forma un tapon (coagulo). Esto, otra vez, suena simple, pero el proceso de coagulacion necesita un control muy cuidadoso, si no, el vaso danado terminara completamente coagulado. Por esta razon, existen unas âtijeras molecularesâ que van âcortandoâ el tapon a medida que este se va formando. A medida que el flujo sanguineo se incrementa, tambien se incrementa la coagulacion hasta que las tijeras ya no pueden mantener el ritmo. Cuando el flujo decrece, el coagulo empieza a disolverse y las tijeras continuan trabajando hasta detener el proceso. Esto quiza lo podemos entender mejor con la siguiente recreacion: http://www.youtube.com/watch?v=qO7Kkm6jf9w&feature=player_embedded
El resultado de esta investigacion es un nuevo modelo que se podria utilizar para producir material autorreparables dinamicos. Es decir, se forman bajo ciertas condiciones y se disuelven cuando esas condiciones ya no prevalecen. Mas importante aun, es que no son simplemente compuestos selladores, sino son elementos de construccion que se forman con una sorprendente velocidad y son reversibles.
Es por esto que las propiedades de la coagulcion, resultan muy interesante para la ingenieria. Imitando los mecanismos de coagulacion el equipo del MIT cree que puede encontrar una amplio rango de aplicaciones. No solamente puede ser utlizado en materiales autorreparables pero tambien podria ser empleado en materiales autoconstructores. De hecho, la habilidad para controlar el proceso a traves del control de la tasa de flujo lo hace ideal para su aplicaciÃn en el uso de concretos, tintas, llantas autorreparables, etc.
Nota: Como se menciono anteriormente, el proceso completo de coagulacion es extremadamente complejo y lo analizado por el equipo de Alexander-Katz es solo parte del mismo. Para los interesados, el siguiente video nos da una idea del largo mecanismo: http://www.youtube.com/watch?v=EgswFYQCmSM&list=PL18E83E47C83FC7AD
Queda quiza pendiente revisar en el futuro, con mayor detalle y alcance, el tema de los materiales autorreparables. Veamos que envian al respecto nuestros colegas.
Fuentes:
1. http://www.gizmag.com/mit-blood-clot-materials/25699/pictures
2. http://www.proftec.com/science-and-education/how-to-stop-leaks-the-way-blood-does/
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Coagulaci%C3%B3n
4. http://themedicalbiochemistrypage.org/es/blood-coagulation-sp.php
ÂEspero que haya sido de su interÃs y agrado la informacion enviada por nuestro colega!
Agradezco las contribuciones y opiniones enviadas.
No. de ingenieros en la lista de distribucion: 630
No. de envio: 129
Bienvenidos comentarios sobre los envios.
Nota: Este correo no tiene acentos
Deseando tengan un excelente fin de semana, les envio un fuerte abrazo.
Arnoldo
Comentarios sobre el envio 128: ConversiÃn de plÃstico en aceite...+
_____________
1. http://www.gizmag.com/mit-blood-clot-materials/25699/pictures
2. http://www.proftec.com/science-and-education/how-to-stop-leaks-the-way-blood-does/
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Coagulaci%C3%B3n
4. http://themedicalbiochemistrypage.org/es/blood-coagulation-sp.php
ÂEspero que haya sido de su interÃs y agrado la informacion enviada por nuestro colega!
Agradezco las contribuciones y opiniones enviadas.
No. de ingenieros en la lista de distribucion: 630
No. de envio: 129
Bienvenidos comentarios sobre los envios.
Nota: Este correo no tiene acentos
Deseando tengan un excelente fin de semana, les envio un fuerte abrazo.
Arnoldo
Comentarios sobre el envio 128: ConversiÃn de plÃstico en aceite...+
_____________
Apreciado Arnoldo:
Gracias por esta capsula.
Lo unico que no me cuadra es que la liberacion de CO2Â tambien afecte la capa de ozono, como dices.
No se, quizÃs es cierto, por lo complejo de la atmosfera, pero no lo habia oido antes.
Recibe un saludo cordial.
Andoni Garritz
Director de Educacion Quimica, Indizada por Scopus desde abril 2010
http://educacionquimica.info/Â
"Nadie es mas esclavo que el que se tiene por libre sin serlo".
Wolfgang von Goethe
El 02/02/13 12:34, Dr. Claudio Estrada Gasca escribio:
Hola Arnoldo,
De nuevo, muy buena nota, gracias por enviarla.
Un abrazo.
Claudio.
Enviado desde mi iPad
El 02/02/13 21:28, Guillermo Gonzalez Sanchez escribio:
Hola Arnoldo,
Lo interesante es romper los miles de enlaces entre monomeros sin que se generen radicales libres y repolimericen de forma caotica, o sin formar grandes cantidades de carbon bajo en hidrogeno y oxigeno.
Yo he seguido este tipo de investigaciones llevandolas a cabo en fluidos sucpercriticos, por arriba de la presion y temperatura critica, donde termina el equilibrio liquido - vapor, dando paso al gas o fluido supercritico.
Saludos y gracias.
Guillermo
_____________
Como siempre, Arnoldo, muy interesante. Parece que es costeable tener una maquinita de esas aunque cuesten 10,000.00 dolares.
Un abrazo y felicidades.
Jose Manuel Mayagoitia H.
_____________