Medicina

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Ilustración del ADN

Ilustración del ADN

El método de edición genética CRISPR está revolucionando el mundo de la medicina genética. 

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Miguel Servet

Miguel Servet

Miguel Servet (1511-1553) en un grabado de la Biblioteca Nacional.

SFGP 2 / GTRES

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9 foto microscopicas concurso-nikon-small-world-2017. 9º puesto

9º puesto

Autora: Catarina Moura,  Sumeet Mahajan,  Richard Oreffo y Rahul Tare de la Universidad de Southampton, Reino Unido.

Crecimiento de tejido cartilaginoso en laboratorio utilizando células madre de huesos.

Foto: Nikon Small World

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Los primeros antivacunas

Los primeros antivacunas

En esta caricatura, el satírico artista británico James Gillray capturó esta escena en un hospital inglés mostrando como a varios pacientes les crecían en algunas partes del cuerpo las vacas de las que se extraía la cepa del virus debilitado. La caricatura se inspiró en la controversia sobre la inoculación contra la temida enfermedad, la viruela. Los oponentes a la vacunación habían descrito casos de vacunados que desarrollaban características bovinas y esto fue recogido y con exageración por el artista.

Foto: James Gillray

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La inyección que cambió el mundo

La inyección que cambió el mundo

Edward Jenner realizando su primera vacunación en James Phipps, un niño de 8 años. 14 de mayo de 1796.

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Haciendo pedagogía

Haciendo pedagogía

En este cuadro al óleo de datado sobre el año 1910, Edward Jenner aconseja a un granjero sobre la vacunación de su familia.

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Edward Jenner

Edward Jenner

Reconocido como el padre de la inmunología, de Eduard Jenner se dice que ha sido el hombre que, con su trabajo, ha salvado más vidas en la historia de la humanidad; y es cierto.

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Un pinchazo a tiempo

Un pinchazo a tiempo

Con posteriores versiones de la vacuna de Jenner, en 1979 se erradicó la viruela en todo el mundo.

Para los investigadores, las vacunas tienen el mismo nivel que el agua potable, la higiene o la nutrición en la lista de necesidades sanitarias. En

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WH03326d. La vacunación de un niño

La vacunación de un niño

El médico Jean Louis Alibert vacuna a un niño siguiendo los pasos de Edward Jenner. Óleo por Constant Desbordes. 1820.

WHITE IMAGES / SCALA, FIRENZE

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IAM-0460001139. El inventor de la vacuna

El inventor de la vacuna

Medalla conmemorativa con retrato del médico Edward Jenner.

Image Asset Managemen / Age Fotostock

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nobeldemedicina1. Anuncio de los ganadores

Anuncio de los ganadores

Anna Wedell, presidenta del Comité Nobel, y otros miembros del comité anuncian a los ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017 durante una conferencia de prensa celebrada el 2 de octubre de 2017 en Estocolmo. Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young han sido galardonados por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano.

Foto: Jonas Ekstromer / TT via AP / Gtres

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nobeldemedicina2. Jeffrey C. Hall

Jeffrey C. Hall

Jeffrey C. Hall, uno de los tres ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017, en su casa en Cambridge, en el estado de Maine, el 2 de octubre de 2017.

Foto: Robert F. Bukaty / AP Photo / Gtres

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nobeldemedicina4. Michael W. Young

Michael W. Young

Michael W. Young, uno de los tres ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017, posa en su laboratorio de la Universidad Rockefeller en Nueva York, el 2 de octubre de 2017.

Foto: Seth Wenig / AP Photo / Gtres

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nobeldemedicina3. Michael Rosbash

Michael Rosbash

Michael Rosbash, uno de los tres ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017, en una fotografía del 2 de octubre de 2017 en Newton, en el estado de Massachusetts.

Foto: Bill Sikes / AP Photo / Gtres

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dientes1. Dientes perforados

Dientes perforados

Los dos incisivos superiores, excavados en Riparo Fredian, fueron agrandados en forma de circunferencia y rellenados con un material compuesto que no aparece en la imagen.

Imagen: Stefano Benazzi / American Journal of Physical Anthropology

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dientes2. Dientes de un cazador-recolector

Dientes de un cazador-recolector

Los dientes pertenecieron a un cazador-recolector que vivió a finales del Paleolítico superior.

Imagen: Stefano Benazzi / American Journal of Physical Anthropology

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dientes3. Procedimiento doloroso

Procedimiento doloroso

Los dos dientes fueron perforados ante mortem hasta la cámara pulpar, un procedimiento que debió de resultar muy doloroso.

Imagen: Stefano Benazzi / American Journal of Physical Anthropology

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"Brain on a chip"

"Brain on a chip"

Técnica utilizada: microscopía confocal

Las células madre neuronales tienen la capacidad de diferenciarse en todos los tipos de células del sistema nervioso. En la imagen puede apreciarse como los científicos están investigando el modo en que las células madre neuronales crecen en un gel sintético llamado PEG. Tras sólo dos semanas, las células madre - en magenta- produjeron varias fibras nerviosas, en verde. Estas fibras se formaron en base al gradiente de concentración del Gel PEG, lo que proporciona a los investigadores una valiosa información sobre cómo el ambiente afecta a la organización estructural en la formación de nuevo tejido nervioso. 

Este experimento se enmarca dentro del proyecto "Human-on-a-Chip", el cual cuestiona la ineficiencia y el costo de las pruebas tradicionales de algunos fármacos. Los investigadores han ideado formas de cultivar órganos en miniatura sobre chips de plástico que esperan, puedan ser conectados para representar el cuerpo humano. Esto podría utilizarse para predecir con exactitud la eficacia y toxicidad de los medicamentos, vacunas o algunas drogas,  eliminando así la necesidad realizar pruebas en animales en la investigación médica.

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Foto: Collin Edington and Iris Lee / © Massachusetts Institute of Technology (MIT)

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"Stickman – The Vicissitudes of Crohn’s [Resolution]"

"Stickman – The Vicissitudes of Crohn’s [Resolution]"

Técnica utilizada: ilustración digital

Esta imagen forma parte de una serie llamada Stickman - Las vicisitudes de Crohn. Sus imágenes se basan en el personaje Stickman, un alter ego del artista que sufre de la enfermedad de Crohn. Está hecho de palos en lugar de huesos y hace referencia a los síntomas asociados de pérdida de peso y la fragilidad del cuerpo después de uno de los brotes -de naturaleza abrupta y transformadora- de la enfermedad. Sin embargo, esta es, en última instancia, una imagen de esperanza y regeneración, como sugieren simbólicamente el árbol joven clavado en en la tierra - izquierda- y la liebre en el vientre de árbol maduro, a la derecha. 

La enfermedad de Crohn es una enfermedad crónica causada por la inflamación del sistema digestivo. Su causa aún no se ha descubierto, pero los científicos están tras la pista de que pueda deberse a combinación de varios genes. Se expresa sintomáticamente como una reacción anormal del sistema inmunológico a algunas bacterias intestinales y otros desencadenantes ambientales desconocidos, como virus o bacterias, al estrés o a fumar.

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Foto: Spooky Pooka

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"Rita Levi-Montalcini"

"Rita Levi-Montalcini"

Técnica utilizada: ilustración digital

Rita Levi-Montalcini -1909-2012- fue una neurobióloga italiana. Recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1986 por sus descubrimientos sobre el factor de crecimiento nervioso (NGF). Rita se graduó en medicina en 1936, pero debido al Manifiesto de la raza instaurado por Mussolini en 1938, el cual prohibía a los ciudadanos no arios tener carreras académicas, se vio obligada a construir un pequeño laboratorio en su casa familiar y trabajar en la clandestinidad. A la conclusión de la Segunda Guerra Mundial fue invitada a la Universidad de Washington en St. Louis, EE.UU. por el profesor Viktor Hamburger.  Fue allí donde Rita descubrió el papel del NGF, el cual ha contribuido a la comprensión de como se forman los tumores, se producen malformaciones o se desarrolla la demencia.

Años más tarde se convirtió en miembro extranjero de la Royal Society y embajadora de la buena voluntad de las Naciones Unidas. También fue nombrada senadora italiana vitalicia y  estableció la Fundación Rita Levi-Montalcini para apoyar la educación de niñas y mujeres en África

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Foto: Daria Kirpach / Salzman International

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"Caricatural medieval medical practitioners"

"Caricatural medieval medical practitioners"

Técnica utilizada: ilustración digital

Estas escenas están inspiradas distintas obras del artista y pintor medieval holandés del siglo XV, Hieronymus Bosch. Las escenas están separadas por las serpientes asclepianas, símbolo de la medicina moderna y representantes de Asclepius, el antiguo dios griego de la medicina. 

En sentido horario: 

a- Una parodia de la alquimia: una figura enmascarada sostiene en su mano un matraz cónico del que saltan ranas. A lo lejos una garza espera la oportunidad de agarrar una como botín. 
b- Un hombre se sienta en un carro preguntando a un médico si sus extremidades desordenadas pueden ser reparadas.
c- Durante una operación, un médico parece sacar un montón de salchichas del vientre del paciente mientras varios perros hambrientos estudian la posibilidad de hacerse con parte de las viandas. 
d- Un cirujano medieval esgrime un pequeño cuchillo en el interior de la cabeza abierta de un hombre. El paciente también está siendo atendido por una ayudante que le da un poco de té.

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Foto: Madeleine Kuijper, Madeleine Kuijper Illustraties

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"Synthetic DNA channel transporting cargo across membranes"

"Synthetic DNA channel transporting cargo across membranes"

Técnica utilizada: ilustración digital.

Toda célula está rodeada por una membrana le protege de su entorno externo, le proporcionar soporte y conecta la célula a otras para formar tejidos y órganos. En estas membranas podemos encontrar una especie de canales formados por proteinas que, a modo de túneles, la atraviesan controlando la comunicación entre el interior y el exterior de la célula. Ahora los investigadores están utilizando ADN como material de construcción para fabricar canales sintéticos que se comporten exactamente de la misma manera. Esta imagen es una representación artística de estos canales. La carga que viaja a través del canal se muestra como esferas coloreadas, mientras que las bobinas de alrededor representan las seis doble hélices de ADN que componen las paredes del canal. Estas nanoestructuras de ADN están siendo diseñadas para su uso en vacunas, biocombustibles, biosensores y como herramientas de investigación.

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Foto: Michael Northrop

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"MicroRNA scaffold cancer therapy"

"MicroRNA scaffold cancer therapy"

Técnica utilizada: microscopía electrónica de barrido

Unas secuencias genéticas cortas llamadas microARN son las que controlan la función apropiada y el crecimiento de células. Estas están siendo investigadas como una posible terapia contra el cáncer, sin embargo, su uso potencial se está viendo limitado por la falta de un sistema eficiente para entregar estas secuencias de microARN a las células cancerosas de manera específica. Ahora, investigadores del MIT han desarrollado un sistema viable en el que se combinan dos secuencias de microARN con un polímero sintético para formar una estructura estable que toma la forma de una red. Esta red sintética puede revestir un tumor y entregar las secuencias de microARN de forma exclusiva a las células cancerosas.

Los dos microARN utilizados tienen diferentes mecanismos de acción y trabajan juntos, como si se tratara de un ataque en dos frentes: uno es un supresor de tumores. El otro es un anti-microARN, lo que significa que evita que un microARN mutante, promotor de tumores, funcione. La terapia ya ha sido probada en el tratamiento del cáncer de mama en ratones, donde los tumores han conseguido reducirse en un 90% en tan solo un periodo de dos semanas.

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Foto: João Conde, Nuria Oliva and Natalie Artzi / Massachusetts Institute of Technology (MIT)

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"Patient receiving treatment during outreach eye screening in India"

"Patient receiving treatment during outreach eye screening in India"

Técnica utilizada: fotografía

Una paciente es tratada por una oftalmóloga en una clínica improvisada en la India. Esta imagen fue tomada mientras Susan, la fotógrafa, se ofrecía como voluntaria para la ONG Unite For Sight.  La organización, fundada en el año 2000, tiene por objetivo a largo plazo mejorar la salud ocular global. Desde entonces ha sido responsable de proporcionar más de 90.000 cirugías de cataratas y prestar atención a mas 1,9 millones de personas, algunas de las cuales viven en la extrema pobreza. 

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Foto: Susan Smart

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"Two young boys in rural Nicaragua"

"Two young boys in rural Nicaragua"

Técnica utilizada: fotografía

En Chichigalpa, Nicaragua, la enfermedad renal crónica (ERC) afecta a más de la mitad de la población adulta. Esta implica la pérdida progresiva de las funciones renales. A consecuencia de ella los riñones pierden su capacidad para eliminar desechos, concentrar la orina y conservar los electrolitos en la sangre. En Nicaragua 1 de cada 3 hombres sufre la etapa final de la enfermedad, que puede manifestarse a modo de insuficiencia renal, anemia o trastornos metabólicos. De hecho la ERC es responsable del 75% de las muertes de varones entre 35 a 55 años en el país. Se calcula que al menos 20.000 personas han muerto a causa de la enfermedad en las últimas dos décadas.

La enfermedad renal crónica provocada por causas no tradicionales -CKDnT por sus siglas en inglés- se encuentra asociada al trabajo pesado y a las altas temperaturas, y tiene especial prevalencia entre trabajadores agrícolas industriales como los que trabajan en la producción de caña de azúcar. En esta imagen vemos a dos hermanos cuyos primos, ambos hombres que trabajaron como cortadores en campos de caña de azúcar han fallecido debido a la CKDnT. Su madre también trabaja como cortadora en el campo a pesar de haber perdido a dos de sus hermanos debido a la enfermedad. Los dos chicos se mostraron reacios a hablar con el fotógrafo por miedo a poner en peligro sus posibilidades de trabajar en los campos de caña de azúcar.

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Foto: Joshua Mcdonald

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"Intraocular lens ‘iris clip’"

"Intraocular lens ‘iris clip’"

Técnica utilizada: fotografía clínica

En esta imagen se muestra como un "clip de iris" -también conocido como lente intraocular artificial (LIO)- , se ajusta al ojo. Un clip de iris consiste en una pequeña y delgada lente fabricada a partir de silicona o material acrílico, y que consta de unos soportes laterales de plástico llamados hápticos que lo fijan en su lugar a través de una incisión quirúrgica de 3 milímetros. Se trata de una técnica empleada para el tratamiento de la miopía y las cataratas. Este paciente en particular, un hombre de 70 años de edad, recuperó la visión casi por completo después de la cirugía.

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Foto: Mark Bartley, Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust

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"Developing spinal cord"

"Developing spinal cord"

Técnica utilizada: microscopía confocal.
Nuestras espinas dorsales son las encargadas de proteger la médula espinal, que conecta todos los nervios de nuestro cuerpo con el cerebro. La médula espinal se forma a partir de una estructura llamada tubo neural, que se desarrolla durante el primer mes de embarazo. Esta serie de tres imágenes muestra el extremo abierto del tubo neural de un ratón. En cada imagen aparece resaltado -en azul-  cada uno de los tres principales tipos de tejido que se forman durante el desarrollo embrionario.

A la izquierda encontraremos el tubo neural en sí mismo, que se convertirá en el cerebro, la columna vertebral y los nervios. A la derecha encontramos el ectodermo. La palabra "ectodermo" proviene de los vocablos griegos "ektos" que significa "exterior" y "dermis" que significa piel. A partir de este tejido se formarán la piel, los dientes y el cabello. En la imagen central se muestra el mesodermo -también del griego, "piel media"- , que formará los órganos.

Durante el desarrollo embrionario pueden producirse problemas en la formación del tubo neural.  Algunos de ellos pueden desembocar en una malformación conocida como espina bífida, en la que los huesos de la columna vertebral y la médula espinal no se forman correctamente. Los investigadores están estudiando el proceso en ratones para tratar de prevenir el desarrollo de estas malformaciones en seres humanos.

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Foto: Gabriel Galea, University College London

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"The Placenta Rainbow"

"The Placenta Rainbow"

Técnica utilizada: microscopía confocal.
La presente imagen destaca las diferencias en el desarrollo de la placenta en ratones cuyo sistema inmunológico ha sido manipulado. Estas placentas se investigaron a los 12 días de un período de gestación que dura un total de 20,  justo en el momento en el que la placenta ha adquirido su forma característica pero todavía se está desarrollando.

Estas placentas son de ratones con sistemas inmunológicos genéticamente diferentes, y han sido teñidas para destacar tres proteínas. El azul representa el núcleo, donde se almacena y controla el ADN; los vasos sanguíneos están teñidos de rojo; y los trofoblastos, -las primeras células que se forman en el embrión en desarrollo- corresponden a la tinción verde.  Los colores adicionales se encuentran presentes debido a la expresión de dos o más de estas proteínas en la misma célula. La variación del color indica los efectos que las diferencias en el sistema inmunológico de la madre pueden tener en el desarrollo placentario. Tales técnicas podrían ayudarnos a entender, identificar y tratar algunas de las complicaciones que surgen durante el embarazo en humanos.

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Foto: Suchita Nadkarni, William Harvey Research Institute, Queen Mary University of London

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"Surface of a mouse retina"

"Surface of a mouse retina"

Técnica utilizada: microscopía confocal.
La retina, situada en la parte posterior del ojo, contiene las células sensibles a la luz responsables de convertir esta en señales nerviosas eléctricas que el cerebro puede procesar. Como resultado del envejecimiento o lesiones, la retina puede perder esta función, causando la pérdida de visión. Esta imagen fue creada cosiendo digitalmente un conjunto de 400 imágenes para formar una que abarcara la superficie completa de una retina de ratón.

 

Los vasos sanguíneos -azul- irradian desde el centro de la imagen. Los astrocitos -células especializadas del sistema nervioso- se muestran en rojo y verde. Estas células desempeñan muchas funciones. Entre ellas se incluyen el suministro de nutrientes a nervios y cerebro, o  el apoyo en los procesos de reparación cerebral y de la médula espinal después de un lesión. Son muy importantes para la supervivencia y regeneración de las células nerviosas. Aquí, los científicos están investigando si la función de los astrocitos cambia durante la degeneración retiniana, lo que puede conducir al desarrollo de nuevos tratamientos para la pérdida de la visión.

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Foto: Gabriel Luna, Neuroscience Research Institute, University of California, Santa Barbara

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"Language pathways of the brain"

"Language pathways of the brain"

Técnica utilizada: tractografía. Combina la obtención de imagenes por resonancia magnética (IRM) y su análisis asistido por ordenador. 

El cerebro está compuesto de dos tipos de materia. La materia o sustancia gris contiene las células nerviosas y es la responsable del procesamiento de la información. La materia o sustancia blanca, al contrario, esta formada por las fibras nerviosas que contienen los axones de las neuronas, y funciona conectando estas áreas de materia gris permitiendo que la información sea transferida entre áreas distantes del cerebro. En este sentido, las áreas cerebrales responsables del habla y el lenguaje se encuentran asignadas a dos regiones cerebrales diferentes. Esta imagen muestra una reconstrucción impresa en 3D del modo en que materia blanca conecta estas dos áreas; una ruta neuronal que recibe el nombre de fascículo arqueado. 

 

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Foto: Stephanie J. Forkel; Ahmad Beyh, Natbrainlab, King’s College London / Alfonso de Lara Rubio, King’s College London

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cajal3. Células gliales

Células gliales

Células gliales de la corteza cerebral de un niño (1904), de Santiago Ramón y Cajal.

Foto: Instituto Cajal (CSIC)

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cajal4. Endotelioma

Endotelioma

Endotelioma de la duramadre (1890), de Santiago Ramón y Cajal.

Foto: Instituto Cajal (CSIC)

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cajal5. Autorretrato

Autorretrato

Autorretrato (c.1885), de Santiago Ramón y Cajal.

Foto: Instituto Cajal (CSIC)

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cajal1. Neurona piramidal

Neurona piramidal

La neurona piramidal de la corteza cerebral (1904), de Santiago Ramón y Cajal.

Foto: Instituto Cajal (CSIC)

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cajal2. Células gliales

Células gliales

Células gliales de la médula espinal del ratón (1899), de Santiago Ramón y Cajal.

Foto: Instituto Cajal (CSIC)

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Detección en menos de 5 horas

Detección en menos de 5 horas

“El tiempo total del ensayo es de cuatro horas y 45 minutos. Es realmente rápido, por lo que, para confirmar el diagnóstico se podría incluso repetir las pruebas y los resultados clínicos podrían estar el mismo día del control médico” explica Javier Tamayo.

Foto: Joan Costa / CSIC

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Un tamaño muy reducido

Un tamaño muy reducido

El biosensor tan solo mide medio milímetro de longitud, un tamaño realmente reducido, como se puede observar en la imagen.

Foto: Joan Costa / CSIC

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Otras aplicaciones

Otras aplicaciones

La tecnología está siendo aplicada tanto para la detección del VIH como para detectar de manera precoz algunos tipos de cáncer.

Foto: Joan Costa / CSIC

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Manipulación del biosensor

Manipulación del biosensor

Trabajos de laboratorio con el biosensor en el Instituto de Microelectrónica de Madrid.

Foto: Joan Costa / CSIC

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Investigación y patente

Investigación y patente

Javier Tamayo, científico del CSIC, muestra los biosensores en su laboratorio.

Foto: Joan Costa / CSIC

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Demasiado tarde para Gerd

Demasiado tarde para Gerd

Gerd Gamanab, de 67 años, buscó un tratamiento para sus ojos demasiado tarde: años de trabajo al sol y el polvo de Namibia destruyeron sus córneas. Su ceguera probablemente podría haberse evitado. Aquí puedes ver el reportaje completo sobre cómo están buscando los investigadores la cura a la ceguera.

Foto: Ben Stirton / National Geographic

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Revisión ocular

Revisión ocular

Un equipo de médicos de la región de los Sundarbans, en India, realiza un examen con lentes de prueba a 2 pacientes. Su objetivo: ayudar a reducir los problemas de ceguera en la India. En la actualidad unos 8 millones de personas son ciegas en este país. Aquí puedes ver cómo están buscando la cura a la ceguera.

Foto: Brent Stirton / National Geographic

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Spermbot

Spermbot

Este minirobot puede ayudar en casos de problemas de fertilidad.

Foto: Sociedad Química de Estados Unidos.

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Ilustración del ADN

Ilustración del ADN

El método de edición genética CRISPR está revolucionando el mundo de la medicina genética. 

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Mapa de las medidas de la población española, 1896. La talla humana en España

La talla humana en España

Autor: Olóriz y Aguilera, Federico.

Mapa de las medidas de la población española publicado en los "Discursos leídos en la Real Academia de Medicina para la recepción pública" el día 24 de Mayo de 1896.

Foto: British Library

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"Experimental monkeys made in China"

"Experimental monkeys made in China"

Foto: Li Feng

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