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El análisis global sugiere que COVID-19 es estacional

Crédito: L. Brian Stauffer, Universidad de Illinois URBANA, Ill. – Con ciudades de todo el mundo bloqueadas una vez más en medio de…

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Crédito: L. Brian Stauffer, Universidad de Illinois

URBANA, Ill. – Con ciudades de todo el mundo bloqueadas una vez más en medio de los crecientes números de COVID-19, ¿podría la estacionalidad ser parcialmente culpable? Una nueva investigación de la Universidad de Illinois dice que sí.

En un artículo publicado en Evolutionary Bioinformatics, los investigadores de Illinois muestran que los casos de COVID-19 y las tasas de mortalidad, entre otras métricas epidemiológicas, están significativamente correlacionadas con la temperatura y la latitud en 221 países.

“Una conclusión es que la enfermedad puede ser estacional, como la gripe. Esto es muy relevante para lo que deberíamos esperar a partir de ahora después de que la vacuna controle estas primeras oleadas de COVID-19 ”, dice Gustavo Caetano-Anollés, profesor del Departamento de Ciencias de los Cultivos, afiliado al Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica. en Illinois, y autor principal del artículo.

La naturaleza estacional de las enfermedades virales está tan extendida que se ha convertido en parte de la lengua vernácula del inglés. Por ejemplo, a menudo hablamos de la "temporada de influenza" para describir la mayor incidencia de influenza durante los fríos meses de invierno. Al comienzo de la pandemia, los investigadores y los funcionarios de salud pública sugirieron que el SARS-CoV-2 podría comportarse como otros coronavirus, muchos de los cuales asoman la cabeza en otoño e invierno. Pero faltaban datos, especialmente a escala mundial. El trabajo de Caetano-Anollés y sus alumnos llena ese vacío de conocimiento específico.

Primero, los investigadores descargaron datos epidemiológicos relevantes (incidencia de enfermedades, mortalidad, casos de recuperación, casos activos, tasa de pruebas y hospitalización) de 221 países, junto con su latitud, longitud y temperatura promedio. Extrajeron los datos del 15 de abril de 2020, porque esa fecha representa el momento de un año determinado en el que la variación de temperatura estacional es máxima en todo el mundo. Esa fecha también coincidió con un momento durante la pandemia temprana cuando las infecciones por COVID-19 alcanzaron su punto máximo en todas partes.

Luego, el equipo de investigación utilizó métodos estadísticos para probar si las variables epidemiológicas estaban correlacionadas con la temperatura, la latitud y la longitud. La expectativa era que los países más cálidos más cercanos al ecuador serían los menos afectados por la enfermedad.

“De hecho, nuestro análisis epidemiológico mundial mostró una correlación estadísticamente significativa entre temperatura e incidencia, mortalidad, casos de recuperación y casos activos. La misma tendencia se encontró con la latitud, pero no con la longitud, como esperábamos ”, dice Caetano-Anollés.

Si bien la temperatura y la latitud se correlacionaron inequívocamente con los casos de COVID-19, los investigadores se apresuran a señalar que el clima es solo un factor que impulsa la incidencia estacional de COVID-19 en todo el mundo.

Ellos tuvieron en cuenta otros factores estandarizando los datos epidemiológicos brutos en tasas de enfermedad per cápita y asignando a cada país un índice de riesgo que refleja la preparación de salud pública y la incidencia de comorbilidades en la población. La idea era que si la enfermedad estaba aumentando en países con recursos inadecuados o tasas de diabetes, obesidad o vejez superiores al promedio, el índice de riesgo parecería más importante en el análisis que la temperatura. Pero ese no fue el caso. El índice no se correlacionó en absoluto con las métricas de la enfermedad.

Trabajos anteriores de Caetano-Anollés y sus compañeros de trabajo identificaron áreas en el genoma del virus SARS-CoV-2 que experimentaban una rápida mutación, algunas representadas en la nueva variante del virus fuera de Gran Bretaña y otras regiones genómicas que se volvían más estables. Dado que virus similares muestran aumentos estacionales en las tasas de mutación, el equipo de investigación buscó conexiones entre los cambios mutacionales en el virus y la temperatura, latitud y longitud de los sitios de los que se tomaron muestras de genomas en todo el mundo.

“Nuestros resultados sugieren que el virus está cambiando a su propio ritmo y que las mutaciones se ven afectadas por factores distintos a la temperatura o la latitud. No sabemos exactamente cuáles son esos factores, pero ahora podemos decir que los efectos estacionales son independientes de la composición genética del virus ”, dice Caetano-Anollés.

Caetano-Anollés señala que se necesita más investigación para explicar el papel del clima y la estacionalidad en las incidencias de COVID-19, pero sugiere que el impacto de las políticas, como los mandatos de máscara, y los factores culturales, como la expectativa de cuidar a otros, son jugadores clave también. Sin embargo, no descarta la importancia de comprender la estacionalidad en la lucha contra el virus.

Los investigadores dicen que nuestro propio sistema inmunológico podría ser parcialmente responsable del patrón de estacionalidad. Por ejemplo, nuestra respuesta inmunológica a la gripe puede verse influenciada por la temperatura y el estado nutricional, incluida la vitamina D, un jugador crucial en nuestras defensas inmunológicas. Con una menor exposición al sol durante el invierno, no producimos suficiente vitamina. Pero es demasiado pronto para decir cómo interactúan la estacionalidad y nuestro sistema inmunológico en el caso del COVID-19.

“Sabemos que la gripe es estacional y que tenemos un descanso durante el verano. Eso nos da la oportunidad de fabricar la vacuna contra la influenza para el próximo otoño ”, dice Caetano-Anollés. “Cuando todavía estamos en medio de una pandemia furiosa, esa ruptura es inexistente. Quizás aprender a fortalecer nuestro sistema inmunológico podría ayudar a combatir la enfermedad mientras luchamos por ponernos al día con el coronavirus en constante cambio ".

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El artículo, "La temperatura y la latitud se correlacionan con las variables epidemiológicas del SARS-CoV-2 pero no con el cambio genómico en todo el mundo", se publica en Evolutionary Bioinformatics [DOI: 10.1177 / 1176934321989695]. Los autores incluyen Prakruthi Burra, Katiria Soto-Díaz, Izan Chalen, Rafael Jaime Gonzalez-Ricon, Dave Istanto y Gustavo Caetano-Anollés. El trabajo fue apoyado por la Oficina de Investigación y la Oficina de Programas Internacionales de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

“Una conclusión es que la enfermedad puede ser estacional, como la gripe. Esto es muy relevante para lo que deberíamos esperar a partir de ahora después de que la vacuna controle estas primeras oleadas de COVID-19 ”, dice Gustavo Caetano-Anollés, profesor del Departamento de Ciencias de los Cultivos, afiliado al Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica. en Illinois, y autor principal del artículo.

Source: https://bioengineer.org/global-analysis-suggests-covid-19-is-seasonal/

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Investigadores de la NYU Abu Dhabi diseñan un simulador para ayudar a detener la propagación de "noticias falsas"

El nuevo juego, Fakey, emula un feed de redes sociales y enseña a los usuarios a reconocer contenido creíbleCrédito: Cortesía de NYU Abu…

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El nuevo juego, Fakey, emula un feed de redes sociales y enseña a los usuarios a reconocer contenido creíble.

Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos, 27 de abril de 2021: a medida que las personas de todo el mundo obtienen cada vez más noticias de las redes sociales, la desinformación en línea se ha convertido en un área de gran preocupación. Para mejorar la alfabetización noticiosa y reducir la difusión de información errónea, el investigador y autor principal del Centro de Ciberseguridad de NYUAD, Nicholas Micallef, es parte de un equipo que diseñó Fakey, un juego que emula una fuente de noticias de las redes sociales y pide a los jugadores que utilicen las señales disponibles para reconocer y escudriñar contenido sospechoso y enfóquese en información creíble. Los jugadores pueden compartir, dar me gusta o verificar artículos individuales.

En un nuevo estudio, Fakey: A Game Intervention to Improvement News Literacy on Social Media, publicado en la Biblioteca digital de ACM, Micallef y sus colegas Mihai Avram, Filippo Menczer y Sameer Patil de la Luddy School of Informatics, Computing and Engineering, Indiana University, presenta el análisis de interacciones con Fakey, que fue lanzado al público en general como una aplicación web y móvil con datos adquiridos luego de 19 meses de uso. Se realizaron entrevistas para verificar la comprensión de los jugadores de los elementos del juego. Los investigadores descubrieron que cuanto más interactuaban los jugadores con los artículos del juego, mejores eran sus habilidades para detectar contenido creíble. Sin embargo, jugar no afectó la capacidad de los jugadores para reconocer contenido cuestionable. La investigación adicional ayudará a determinar cuánto juego sería necesario para poder distinguir entre contenido legítimo y cuestionable.

Juegos como Fakey, que fue diseñado y desarrollado por investigadores de la Universidad de Indiana, podrían ofrecerse como una herramienta a los usuarios de las redes sociales. Por ejemplo, las plataformas de redes sociales podrían realizar ejercicios regulares (similares a los "simulacros de phishing" utilizados en las organizaciones para la capacitación de los empleados en seguridad) en los que los usuarios practican la identificación de artículos cuestionables. O, dicen los investigadores, estos juegos podrían integrarse en los planes de estudio de alfabetización mediática en las escuelas. “El impacto de la desinformación podría reducirse sustancialmente si las personas recibieran herramientas que las ayuden a reconocer e ignorar dicho contenido”, dijo Micallef. "Los principios y mecanismos utilizados por Fakey pueden informar el diseño de la funcionalidad de las redes sociales de una manera que permita a las personas distinguir entre contenido creíble y falso en sus feeds de noticias y aumentar su alfabetización digital".

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Acerca de NYU Abu Dhabi

NYU Abu Dhabi es el primer campus integral de artes liberales y ciencias en el Medio Oriente operado en el extranjero por una importante universidad de investigación estadounidense. NYU Abu Dhabi ha integrado un plan de estudios de artes liberales, ingeniería y ciencias altamente selectivo con un centro mundial de investigación y becas avanzadas que permite a sus estudiantes tener éxito en un mundo cada vez más interdependiente y promover la cooperación y el progreso en los desafíos compartidos por la humanidad. Los estudiantes de alto rendimiento de NYU Abu Dhabi provienen de más de 115 países y hablan más de 115 idiomas. Juntos, los campus de NYU en Nueva York, Abu Dhabi y Shanghai forman la columna vertebral de una universidad global única, brindando a los profesores y estudiantes oportunidades para experimentar variados entornos de aprendizaje e inmersión en otras culturas en uno o más de los numerosos sitios de estudios en el extranjero que NYU mantiene. en seis continentes.

Juegos como Fakey, que fue diseñado y desarrollado por investigadores de la Universidad de Indiana, podrían ofrecerse como una herramienta a los usuarios de las redes sociales. Por ejemplo, las plataformas de redes sociales podrían realizar ejercicios regulares (similares a los "simulacros de phishing" utilizados en las organizaciones para la capacitación de los empleados en seguridad) en los que los usuarios practican la identificación de artículos cuestionables. O, dicen los investigadores, estos juegos podrían integrarse en los planes de estudio de alfabetización mediática en las escuelas. “El impacto de la desinformación podría reducirse sustancialmente si las personas recibieran herramientas que las ayuden a reconocer e ignorar dicho contenido”, dijo Micallef. "Los principios y mecanismos utilizados por Fakey pueden informar el diseño de la funcionalidad de las redes sociales de una manera que permita a las personas distinguir entre contenido creíble y falso en sus feeds de noticias y aumentar su alfabetización digital".

Source: https://bioengineer.org/nyu-abu-dhabi-researchers-design-simulator-to-help-stop-the-spread-of-fake-news/

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Los convertidores de energía flexibles y no tóxicos podrían alimentar dispositivos portátiles

La generación termoeléctrica no tóxica basada en nanotubos convierte la distribución desigual del calor de los dispositivos portátiles en energía eléctrica para su próximo ciclo de operación….

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La generación termoeléctrica no tóxica basada en nanotubos convierte la distribución desigual del calor de los dispositivos portátiles en energía eléctrica para su próximo ciclo de funcionamiento.

WASHINGTON, 27 de abril de 2021 – Una amplia variedad de dispositivos electrónicos portátiles y portátiles se han convertido en una gran parte de nuestra vida cotidiana, por lo que un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford se preguntó si estos podrían funcionar mediante la recolección de electricidad del calor residual que existe a nuestro alrededor. .

La inspiración adicional vino del deseo de fabricar en última instancia dispositivos de conversión de energía a partir de los mismos materiales que los propios dispositivos activos, para que puedan integrarse como una parte integral del sistema total. Hoy en día, las fuentes de alimentación de muchos nanodispositivos biomédicos provienen de varios tipos de baterías que deben separarse de la parte activa de los sistemas, lo que no es ideal.

En Applied Physics Letters, de AIP Publishing, los investigadores informan sobre el diseño y fabricación de dispositivos termoeléctricos de nanotubos de carbono de pared simple sobre sustratos flexibles de poliimida como base para convertidores de energía portátiles.

“Los nanotubos de carbono son materiales unidimensionales, conocidos por sus buenas propiedades termoeléctricas, lo que significa desarrollar un voltaje a través de ellos en un gradiente de temperatura”, dijo Eric Pop, profesor de ingeniería eléctrica y ciencia de los materiales. "El desafío es que los nanotubos de carbono también tienen una alta conductividad térmica, lo que significa que es difícil mantener un gradiente térmico a través de ellos, y ha sido difícil ensamblarlos en generadores termoeléctricos a bajo costo".

El grupo utiliza redes de nanotubos de carbono impresos para abordar ambos desafíos.

“Por ejemplo, las redes de espaguetis de nanotubos de carbono tienen una conductividad térmica mucho menor que los nanotubos de carbono tomados solos, debido a la presencia de uniones en las redes, que bloquean el flujo de calor”, dijo Pop. "Además, la impresión directa de tales redes de nanotubos de carbono puede reducir significativamente su costo cuando se amplían".

Los dispositivos termoeléctricos generan energía eléctrica localmente "al reutilizar el calor residual de dispositivos personales, electrodomésticos, vehículos, procesos comerciales e industriales, servidores informáticos, iluminación solar variable en el tiempo e incluso el cuerpo humano", dijo Hye Ryoung Lee, autor principal e investigador científico.

“Para eliminar los obstáculos a la aplicación a gran escala de materiales termoeléctricos (toxicidad, escasez de materiales, fragilidad mecánica), los nanotubos de carbono ofrecen una excelente alternativa a otros materiales de uso común”, dijo Lee.

El enfoque del grupo demuestra un camino hacia el uso de nanotubos de carbono con electrodos imprimibles en sustratos de polímero flexible en un proceso que se prevé será económico para la fabricación de grandes volúmenes. También es "más ecológico" que otros procesos, porque se utiliza agua como disolvente y se evitan los dopantes adicionales.

Los recolectores de energía flexibles y portátiles se pueden incrustar en telas o ropa o colocarse en formas y factores de forma inusuales.

“En contraste, los termoeléctricos tradicionales que dependen del telururo de bismuto son frágiles y rígidos, con aplicaciones limitadas”, dijo Pop. "Los termoeléctricos a base de carbono también son más respetuosos con el medio ambiente que los que se basan en materiales raros o tóxicos como el bismuto y el telurio".

El concepto más importante en el trabajo del grupo es “reciclar la energía tanto como podamos, convirtiendo la distribución desigual del calor en energía eléctrica para usar en el siguiente ciclo de operación, lo cual demostramos mediante el uso de generación termoeléctrica no tóxica basada en nanotubos”, dijo Yoshio. Nishi, profesor de ingeniería eléctrica. "Este concepto está en total alianza con el objetivo mundial de reducir nuestro consumo total de energía".

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Hye Ryoung Lee, Naoki Furukawa, Antonio J. Ricco, Eric Pop, Yi Cui y Yoshio Nishi escribieron el artículo "Dispositivos termoeléctricos de nanotubos de carbono mediante impresión directa: hacia convertidores de energía portátiles". El artículo aparecerá en Applied Physics Letters el 27 de abril (DOI: 10.1063 / 5.0042349). Después de esa fecha, se puede acceder en https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0042349.

ACERCA DE LA REVISTA

Applied Physics Letters presenta informes rápidos sobre descubrimientos importantes en física aplicada. La revista cubre nuevas investigaciones experimentales y teóricas sobre aplicaciones de fenómenos físicos relacionados con todas las ramas de la ciencia, la ingeniería y la tecnología moderna. Consulte https://aip.scitation.org/journal/apl.

Source: https://bioengineer.org/nontoxic-flexible-energy-converters-could-power-wearable-devices/

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La exposición a altas temperaturas neutraliza el SARS-CoV-2 en menos de un segundo

La investigación de Texas A&M muestra que la exposición a altas temperaturas puede neutralizar el virus, evitando que infecte a otro huésped humanoCrédito: Texas…

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La investigación de Texas A&M muestra que la exposición a altas temperaturas puede neutralizar el virus, evitando que infecte a otro huésped humano

Arum Han, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad A&M de Texas, y sus colaboradores han diseñado un sistema experimental que muestra la exposición del SARS-CoV-2 a una temperatura muy alta, incluso si se aplica durante menos de un segundo, puede será suficiente para neutralizar el virus de modo que ya no pueda infectar a otro huésped humano.

La aplicación de calor para neutralizar el COVID-19 se ha demostrado anteriormente, pero en estudios anteriores se aplicaron temperaturas de entre uno y 20 minutos. Este período de tiempo no es una solución práctica, ya que aplicar calor durante un período prolongado es difícil y costoso. Han y su equipo han demostrado ahora que el tratamiento térmico durante menos de un segundo inactiva completamente el coronavirus, proporcionando una posible solución para mitigar la propagación en curso de COVID-19, particularmente a través de la transmisión aérea de largo alcance.

Medistar Corporation se acercó a líderes e investigadores de la Facultad de Ingeniería en la primavera de 2020 para colaborar y explorar la posibilidad de aplicar calor durante un corto período de tiempo para matar COVID-19. Poco después, Han y su equipo se pusieron manos a la obra y construyeron un sistema para investigar la viabilidad de dicho procedimiento.

Su proceso funciona calentando una sección de un tubo de acero inoxidable, a través del cual pasa la solución que contiene coronavirus, a una temperatura alta y luego enfría la sección inmediatamente después. Esta configuración experimental permite que el coronavirus que atraviesa el tubo se caliente solo durante un período de tiempo muy corto. A través de este rápido proceso térmico, el equipo descubrió que el virus estaba completamente neutralizado en un tiempo significativamente más corto de lo que se creía posible. Sus resultados iniciales se publicaron dentro de los dos meses posteriores a los experimentos de prueba de concepto.

Han dijo que si la solución se calienta a casi 72 grados Celsius durante aproximadamente medio segundo, puede reducir el título del virus, o la cantidad del virus en la solución, 100.000 veces, lo que es suficiente para neutralizar el virus y prevenir la transmisión.

"El impacto potencial es enorme", dijo Han. “Tenía curiosidad por saber qué tan altas son las temperaturas que podemos aplicar en un período de tiempo tan corto y ver si de hecho podemos inactivar por calor el coronavirus en muy poco tiempo. Y si una estrategia de neutralización de coronavirus basada en la temperatura funcionaría o no desde un punto de vista práctico. El factor más importante fue: "¿Podemos hacer algo que pueda mitigar la situación con el coronavirus?"

Su investigación apareció en la portada de la edición de mayo de la revista Biotechnology and Bioengineering.

Este tratamiento térmico de menos de un segundo no solo es una solución más eficiente y práctica para detener la propagación de COVID-19 a través del aire, sino que también permite la implementación de este método en los sistemas existentes, como los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. .

También puede dar lugar a posibles aplicaciones con otros virus, como el virus de la influenza, que también se propagan por el aire. Han y sus colaboradores esperan que este método de inactivación por calor se pueda aplicar ampliamente y tenga un verdadero impacto global.

"La influenza es menos peligrosa, pero aún resulta mortal cada año, por lo que si esto puede llevar al desarrollo de un sistema de purificación de aire, sería un gran problema, no solo con el coronavirus, sino con otros virus transmitidos por el aire en general", dijo Han. .

En su trabajo futuro, los investigadores construirán un chip de prueba a escala de microfluidos que les permitirá tratar con calor los virus durante períodos de tiempo mucho más cortos, por ejemplo, decenas de milisegundos, con la esperanza de identificar una temperatura que permita que el virus inactivado incluso con un tiempo de exposición tan corto.

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Los autores principales del trabajo son los investigadores postdoctorales de ingeniería eléctrica, Yuqian Jiang y Han Zhang. Otros colaboradores de este proyecto son el profesor Julian L. Leibowitz y el profesor asociado Paul de Figueiredo de la Facultad de Medicina; el investigador posdoctoral biomédico José A. Wippold; Jyotsana Gupta, científico investigador asociado en patogénesis e inmunología microbiana; y Jing Dai, científico investigador asistente de ingeniería eléctrica.

Este trabajo ha sido apoyado por subvenciones de Medistar Corporation. Varios miembros del personal de investigación del equipo del proyecto también recibieron el apoyo de subvenciones del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de los Institutos Nacionales de Salud.

Enlace de video de YouTube: https://youtu.be/noke1baewDs

Título del video de YouTube: Tratamiento térmico de menos de un segundo del coronavirus

Crédito de video: Facultad de Ingeniería de la Universidad de Texas A&M

Enlace de la revista: https://onlinelibrary.wiley.com/toc/10970290/2021/118/5

https://today.tamu.edu/2021/04/26/exposure-to-high-heat-neutralizes-sars-cov-2-in-less-than-one-second/

Su proceso funciona calentando una sección de un tubo de acero inoxidable, a través del cual pasa la solución que contiene coronavirus, a una temperatura alta y luego enfría la sección inmediatamente después. Esta configuración experimental permite que el coronavirus que atraviesa el tubo se caliente solo durante un período de tiempo muy corto. A través de este rápido proceso térmico, el equipo descubrió que el virus estaba completamente neutralizado en un tiempo significativamente más corto de lo que se creía posible. Sus resultados iniciales se publicaron dentro de los dos meses posteriores a los experimentos de prueba de concepto.

Source: https://bioengineer.org/exposure-to-high-heat-neutralizes-sars-cov-2-in-less-than-one-second/

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