CIBORTS Y HUBOTS FUTUROS

G. H. GUIHERNRE

¡No  te abrumes! El universo no  es tan grande,  sólo es  infinito.

G. H. Guihernre

Apreciados lectores de LA REGIÓN, bienvenidos a esta nueva página de CIENCIA Y TECNOLOGÍA. En esta edición hablaremos de medicina. En lo sucesivo haremos difusión de otras ramas científicas y tecnológicas: física, química, astrofísica, nanotecnología, etc. Más adelante traeremos para ustedes, tendencias afines como: bioingeniería, robiónica, armas nucleares, biotecnología, mecánica cuántica, relatividad, cibernética, medicina nuclear, biología molecular e ingeniería genética.

A medida que avanzamos en el siglo XXI la parte conceptual de las diferentes profesiones del ser humano se ha transformado, de tal manera que los mismos profesionales de antaño, que hasta ayer creían estar a la vanguardia en sus disciplinas, hoy se han visto superados, quedado en muchos casos rezagados frente a la brillante tecnología y la depurada investigación científica. Es cierto que en todos estos quehaceres las actualizaciones van de la mano con los avances de dichas disciplinas; aún así, la carrera es contra el tiempo, pues el torbellino de logros y descubrimientos no dan tregua.

Así por ejemplo, las áreas científicas como la física nuclear y la cromodinámica cuántica en la minuciosa búsqueda de nuevas partículas y sub-partículas, hacen posible que el futuro sea hoy. Los nuevos conceptos en física teórica, de altas energías o de la hadrónica, nos llevan hacia la comprensión más depurada de la energía y la materia. Ya no se trata de una física donde el átomo mecanicista está compuesto de protones, neutrones y electrones, sino que se ha llegado a intuir y luego a otear el interior donde se encuentran estas partículas y a sopesar las interacciones que las gobiernan: el electromagnetismo, la fuerza fuerte nuclear, y la fuerza nuclear electrodébil. Se sabe con certeza que dentro de los protones y los neutrones hay otras sub-partículas como los quarks, con denominaciones de color y sabor y en seis variedades con sus respectivas antipartículas. Se viene proponiendo una hipótesis en el sentido de que el sistema quark posee amplones, rizones y cuertinos, en un confinamiento tan espectacular como exótico. Algunos teóricos y divulgadores científicos, de los cuales hago parte, hemos sugerido que dentro de los quarks hay amplones, dentro de estos rizones y dentro de estos últimos, cuertinos, tratando de completar el entramado brumoso de la materia y la energía en un intrincado conjunto, que en últimas es la equivalencia masa-energía E = m c² del doctor Albert Einstein.     Véase mi libro LA FÍSICA NUCLEAR En la Senda de la Energía Eterna.

En esta búsqueda científica de la física, la química y la biología, La medicina no ha sido la excepción, la fusión de otras áreas afines como la bioquímica, la biofísica, la genética, la robótica, la nano-biotecnología y muchas más, hacen de esta ciencia un filón infinito de maravillosas posibilidades para el bienestar del ser humano. Las estrategias que en el pasado dieron grandes resultados a estos profesionales, hoy palidecen ante los refinados cálculos científicos; impresionantes por su alta precisión ya sean en la insensible ingeniería genética, en las frías matemáticas, en la árida estadística o en la impersonal cibernética. El desarrollo científico y tecnológico de este nuevo milenio hace posible que las diferentes ramas de la ciencia se puedan mirar con otra lente. Pues Estos cálculos, estas matemáticas y esta genética, buscan mejorar la existencia del paciente, con modernísimos dispositivos ortopédicos, implantes electrónicos, bio-receptores nano-neuronales que, en caso de accidentes, están ahí para nuestro servicio.

Al respecto se trabaja incansablemente, con artefactos electrónicos miniaturizados altamente perfeccionados con adiciones lumínicas (fibra óptica) de carácter cuántico, tomando como fuente el efecto túnel, la cromodinámica cuántica y la técnica nanométrica, para la perfecta simbiosis entre la biología y la cibernética. De esta investigación ha surgido la bio-computadora, un dispositivo nanoscópico para conectar al cerebro del hombre, el cual emite información digital a control remoto a un computador, con el que se puede dar órdenes (estímulos electrónicos sensoriales) al cerebro del portador y tornar de nuevo al ordenador en millonésimas de segundo, cuantificando la reacción de respuesta del ser humano. El sistema posee un biochips confeccionados con fibras y terminales nerviosas del mismo individuo, para el implante en el cerebro, estará conectado al ordenador por la técnica inalámbrica bluetooth o wi-fi. Aunque este proyecto se encuentra aún en vías de experimentación, ya ha contribuido al desarrollo de las máquinas llamadas “biofeedback” (bio-retroalimentación) que, sirven en sofrología y otras técnicas similares, para registrar reacciones corporales como la tensión muscular o las ondas cerebrales.

Un creciente número de científicos cree que tales experimentos son la primera etapa de una inevitable conexión entre el hombre y la computadora; no un computador que pueda pensar como un ser humano, sino una computadora nanométrica (en miniatura) implantada en el cerebro para enviar y recibir información del computador exterior, sin tener que usar un teclado o un ratón, que retarden la operación. Existe una gama impresionante de posibilidades para los implantes. Los ingenieros en robiónica desarrollan nuevas generaciones de injertos electrónicos, en su mayoría asistidos por sistemas informáticos que permiten recuperar las funciones más complejas como la vista, el oído, la movilidad de extremidades y el reemplazo de órganos vitales como los riñones, los pulmones o el corazón, los marca pasos o electro-estimuladores que controlan la vejiga o la respiración de personas paralizadas.

Pero estos aparatos de instrumentación científica, producto de una estupenda investigación por parte de las ciencias físicas, son sólo la avanzada de la nueva generación de prótesis electrónicas, que pueden convertir a una persona en el súper héroe de la película “robocop”, un híbrido entre humano, ordenador y robot, en una realidad cotidiana. Nadie está exento de sufrir accidentes o enfermedades, bien sea en el trabajo, en el hogar o en las canchas deportivas. Para tales eventualidades la bioingeniería ha desarrollado nuevas prótesis inteligentes, gracias a modernas tecnologías y con los más variados materiales que están revolucionando la medicina: titanio, silicona, cerámica, resinas sintéticas, nanocarbono y otros materiales ultra resistentes. Así, hoy se puede cambiar la nariz, las orejas, las órbitas oculares, los paladares, las mandíbulas, la lengua, las mamas, las rodillas, y otras partes y órganos del cuerpo.

La corrosión orgánica de las células y su sistema inmunológico es tan voraz que con el tiempo llega a dañar el implante, creando una película o capa oxidante que genera grandes dolores, hinchazón y finalmente, si hay descuido, la pérdida de la extremidad. Ya existe en física nuclear una técnica llamada implantación de iones: se toma la prótesis de titanio, por ejemplo, y con un acelerador de partículas se dispara un haz de iones de calcio sobre el implante, creando una delgada película de apenas dos ángstrom de espesor, que las células detectan como hueso y se acaba el rechazo; así se logra engañar al sistema inmunológico. Se ha creado un músculo de fibra artificial que, mediante impulsos eléctricos funciona, injertado en el organismo, para conectar, por ejemplo, un ojo electrónico capaz de devolver la visión a través de un microchip que estimula el nervio óptico.

También se investiga con un ojo de tamaño normal dotado de un microscópico chip computador y de una  infra cámara de televisión con su respectivo zoom, que puede captar la longitud de onda que emiten todos los colores y transmitirlos por el nervio óptico al cerebro para formar la imagen de los objetos, devolviendo la visión a quien la ha perdido, incluso a ciegos de nacimiento.

Otras investigaciones sobre genética darían como resultado copias exactas de personalidades mundiales importantes, por el sistema de partenogénesis (originalmente definido como un alumbramiento virginal sin contacto sexual), pero su verdadero nombre es “cloning” (clonación), en términos generales, reproducción asexuada dentro de las ciencias biológicas. Un “clone” (clon) es una explosión estelar genética: un conjunto de células todas descendientes de una sola, o de un solo progenitor, en vez de las dos que caracterizan a las plantas, animales y en general a los seres humanos. Cada grupo clon lleva exactamente la misma composición genética. Esto es, la misma composición cromosómica y la misma cadena espiral del ácido desoxirribonucleico, ya que no hay una mezcla por contacto sexual, sino una manipulación genética in Vitro, previa a la concepción. Así pues, la clonación en los seres humanos y para el caso del deporte, podría significar 10, 100, 1.000, o muchas copias idénticas de Muhammed Ali, de Pelé, Cochíse, o de otros destacados deportistas, hombres públicos o científicos. Aunque lo anterior tiene un carácter reservado para el futuro, hay que anotar que los niños, jóvenes y algunos adultos que son preparador para el deporte del mañana, son el producto de esa manipulación genética, desde la probeta hasta una cuidadosa programación de la ciencia actual. No hay que olvidar los grandes logros de laboratorio, como la creación de piel humana sintética que, por ser viva, es capaz de crecer en nutrientes complejos y combinaciones genéticas.

Pero la gran revolución científica está aún por venir. En efecto, más allá de lo micro tecnológico se encuentra la nanotecnología. Aunque esta técnica lleva ya cerca de tres decenios de desarrollo es muy poco conocida y hasta ahora está irrumpiendo en nuestras vidas, casi sin darnos cuenta de ello. El prefijo “nano” denota algo muy pequeño, en el mundo científico es la manera de referirse con brevedad al nanómetro, la millonésima parte de un milímetro: una distancia tan pequeña que es como comparar una canica con todo el tamaño de la Tierra. Está coma, por ejemplo, abarca alrededor de medio millón de nanómetros. En otras palabras, un nanómetro es lo que crece la barba de un hombre en 25 centésimas de segundo, la uña bien recortada del meñique tiene 10 millones de nanómetros de ancho, un billete tiene un grosor de 100 mil nanómetros, el ancho de una cabeza de alfiler es de un millón de nanómetros, en fin, un nanómetro es a un centímetro lo que un centímetro a 100 kilómetros.

Muy pronto la medicina estará en condiciones de atacar fulminantemente los diferentes tipos de cáncer en los seres humanos. Mientras que los tratamientos para esta enfermedad como la quimioterapia, la radiación isotópica y la cirugía son invasivos y debilitantes del sistema inmunológico, la nanotecnología está próxima a lograr un tratamiento, tan sutil, que casi no toca al enfermo. Un grupo científico en física nuclear, ha creado unas esferas nanométricas de sílice, cubiertas por una finísima película de oro, que en total miden 170 nanómetros de grosor. Estas esferas en un futuro serán inyectadas en el torrente sanguíneo de los pacientes con tumores cancerígenos. Las esferas podrán llevarse a los tumores, buscando la mayor temperatura febril de esta área de tejido y al dirigir un haz láser infrarrojo sobre el tumor, la intensa luz pasará a través de las células sanas sin dañarlas, pero cuando el haz toque las nanoesferas, éstas se súper calentarán al rojo vivo y matarán las células malignas, dejando sin daño alguno el tejido adyacente.

Guillermo Hernández Reyes.

G. H. Guihernre.

Divulgador Científico del Centro Internacional de Estudios Científicos para la Paz.

Ex-asesor Clubes Científicos UNESCO.

Correo. guihernre@hotmail.com

http: guihernre.blogia.com/ 

GLOSARIO

Acelerador: Máquina para acelerar partículas subatómicas hasta velocidades muy altas, y luego hacerlas colisionar con partículas blancos en reposo. Una máquina que hace colisionar dos haces de partículas se llama colisionador, como el colisionador de hadrones europeo.

ADN: Ácido desoxirribonucleico, la macromolécula que lleva y copia la información genética necesaria para la vida en la Tierra. 

Angstrom: Símbolo de longitud definida como 10ˉ¹º metros. Se usa todavía para expresar longitudes de onda de luz o de radiación ultravioleta, y el tamaño de moléculas.

Cibort: Parte de la cibernética que busca que el robot sea parecido al hombre y con capacidad de análisis.

Cromodinámica Cuántica: (CDC) Teoría del campo cuántico que describe las interacciones de los campos correspondientes a los quarks y los gluones, que explica la propiedad de los hadrones.

Efecto túnel cuántico: Un salto cuántico sobre lo que de otra forma sería una barrera infranqueable.

Gluón: Partícula subatómica mensajera que interactúa con los quarks y entre sí, tiene masa cero, espín 1 y carece de carga eléctrica.

Hadrodinámica Cuántica: Teoría que explica el comportamiento de los hadrones, el movimiento de la materia y la desintegración de la masa en energía.

Hadrón: cualquier partícula que experimenta la fuerza fuerte. Las dos clases de hadrones son  bariones y mesones.

Hubot: Parte de la robiónica que busca implantar en el robot el cerebro humano.

Iones: Átomos con más, o menos electrones de lo normal.

Isótopo: Átomo que tiene el mismo número de protones en su núcleo que los demás átomos de un elemento dado, pero diferente número de neutrones.

Nanotecnología: Técnica científica con la que se construyen máquinas y herramientas ultra microscópicas. En la actualidad se aplica a la alta electrónica, a la biología, a la navegación espacial, telefonía celular satelital  y en general a todas las áreas tecnológicas y científicas.

Quark: Plural quarks, partícula fundamental de la que están hechos todos los hadrones.

Robiónica: La robótica y la biología combinadas para implantar partes mecánicas en el hombre

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