Seminario I “NEURONA VS NANOCHIP”

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- Tipos de Sinapsis

Existen dos tipos de sinapsis: Eléctrica y química.

1.1. Sinapsis Eléctrica: Se produce una neurotransmisión eléctrica a través de una estructura de proteína llamada Unión de Hendidura.

1.2. Sinapsis Química: Se produce una neurotransmisión química y las neuronas presinápticas y postsinápticas se encuentran distanciadas por un espacio sináptico. En este caso un potencial de acción provocaría la liberación de neurotransmisores.

- El Nanochip

El Circuito Integrado más conocido como chip, es una estructura pequeña semiconductora en ella se encuentran resistencias, condensadores y transistores su área puede ser de 1 cm^2 o incluso inferior.

- Clasificación

Un CI particular, se puede clasificar como análogo o como digital, todo depende para que sea su aplicación:

- Chip análogo: Consta de simples transistores que se encuentran encapsulados y que no están unidos entres sí hasta circuitos completos y funcionales, como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos.

- Chip digital: Estos pueden ser básicas puertas lógicas o ser microprocesadores o microcontroladores estos sirven para sistemas más complejos. Estos son diseñados y fabricados dependiendo del uso que se quiera dar.

En general, la fabricación de los chip es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto a los antiguos circuitos, además de un montaje más eficaz, rápido y menos costos.

- Función

Como se mencionó previamente, los circuitos integrados tiene diferentes utilidades desde aparatos electrónicos hasta medicina. Hay distintos tipos de amplificadores de CI los cuales serán explicados a continuación:

- Clase A: Estos con ocupados en circuitos de audio por su bajo nivel de frecuencia.

- Clase C: Sus oscilaciones de frecuencias son superiores a 100 kHz.

- Amplificadores de corriente: Se emplean como excitadores de cables coaxiales, servomotores, registradores de precisión y transformadores elevadores de alta tensión, siendo también útiles como amplificadores de salida de audio y en circuitos reguladores de fuentes de alimentación

- Amplificadores lineales: Estos son empleados en todo tipo de amplificadores para cabezas de registro magnético, en gran cantidad de instrumentación industrial, laboratorios científicos y aplicaciones médicas donde deben amplificarse pequeñas señales en presencia de interferencias externas.

- Amplificadores de Aislamiento: Estos son utilizados también en la instrumentación de las plantas de energía nuclear y en el control de procesos industriales, en cualquier punto donde exista un problema de seguridad eléctrica.

A continuación, un ejemplo de cómo funciona el sistema de recepción AM:

Los componentes de un receptor de AM están integrados en un solo CI. Este circuito integrado incluye el conversor de RF, el amplificador de FI, el detector y el circuito de control automático de ganancia (AGC), el diodo regulador zener integrado y la etapa de preamplificación de audio. En algunos sistemas de recepción integrados de AM se incluyen también el amplificador de RF, excluyéndose el medidor de sintonía o el preamplificador de audio.

Los parámetros fundamentales son:

- Sensibilidad. Es la sensibilidad total del receptor, basada en una selección particular de bobinas de RF Y FI, usualmente a 1 MHz, con ondulación AM del 30%, a una frecuencia de audio de 400 Hz y para un nivel de salida especificado. Una sensibilidad típica para un nivel de salida de 10 mV podría ser de 10 microV.

- Relación señal de ruido. Medida en las mismas condiciones que para el parámetro (a) anterior; un valor típico sería 4,5dB.

- Disipación máxima de potencia. Medida generalmente a temperatura ambiente. Un sistema de recepción AM integrado puede disipar típicamente 600 mV.

Las funciones principales de los circuitos integrados son mejorar las funciones de los aparatos tanto electrónicos como electrodomésticos; así como reducir el tamaño, complejidad y por lo tanto el costo también disminuye.

- Nano Chip en la Medicina

La nanotecnología está presente en nuestra vida cotidiana, la medicina se ha visto favorecida completamente con la posibilidades que ofrece el CI.

Un estudio reciente ha conseguido crear un chip que repara tejido que se ha dañado, pudiendo curar las heridas. Este dispositivo puede reparar órganos dañados por lo que la tecnología sea hace completamente presente gracias a estos chip. Este tratamiento consiste en que el chip se conecta a un campo eléctrico la cual permite inyectar los genes a las células de la piel los investigadores la encuentran eficaz ya que esta tiene la posibilidad de que la herida del paciente se convierta en un “biorreactor” así pueda curar sus propias heridas. Este nanochip pesa aproximadamente 100 gramos, no es invasivo porque el código genético es inyectado a través de descargas eléctricas.

- Conclusión.

Desde una perspectiva sistémica se puede observar la similitud que existe entre el nanochip y la neurona dado que ambos cumplen la función de procesar señales con un objetivo específico, y utilizar la información obtenida para emitir una señal que cumpla con cierta necesidad. Basado en la anterior podemos decir que el sistema nervioso central es un conjunto de nanochip que trabajan en conjunto para mantener con vida nuestro cuerpo.

Esta relación ya había sido descubierta previamente, incluso, investigadores de University of Miami, han descrito un proyecto en el que el uso de nanopartículas magnéticas (nanochips) podría generar una especie de tensión mecánica que indujera el crecimiento y la elongación de los axones del sistema nervioso.

Las investigaciones se encuentran en un estado preliminar pero podría tener significativas implicaciones en el tratamiento de los daños producidos en la columna vertebral.

También, University of California, plantean el uso de nanofibras, con diferentes factores de crecimiento, que proveen a las células nerviosas una