ANSYS Maxwell biología

[carbon]

Hola a todos, leí un artículo sobre la descongelación de órganos biológicos por microondas. Decidí explorar esta área. Encuentra programas para esto. Es posible simular esto en ANSYS Maxwell?
Los estadounidenses han aprendido a descongelar órganos sin dañarlos
Investigadores de la Universidad Americana de Minnesota han desarrollado una nueva forma de descongelar órganos sin dañarlos. El trabajo de los científicos fue publicado por Science Translational Medicine (Manuchehrabadi et al., Mejora de la criopreservación de tejidos mediante calentamiento inductivo de nanopartículas magnéticas), y se ofrece un resumen en un informe universitario (Nueva tecnología recalienta tejidos a gran escala conservados a bajas temperaturas ). El método desarrollado por los investigadores permite calentar uniformemente el órgano congelado a una velocidad de cien a doscientos grados centígrados por minuto. Esto es diez veces más rápido que los métodos modernos de descongelación.
La congelación criogénica, o crioconservación, se considera la forma más prometedora de preservar los órganos de donantes. Para congelar, los órganos de donantes se colocan en una solución especial: un crioprotector. Por lo general, se hace a base de glicerina o propilenglicol. Esta solución evita la formación de cristales de hielo que pueden dañar las células del órgano y hacerlo inadecuado para su uso posterior. La crioconservación se realiza a una temperatura de -196 grados centígrados en nitrógeno líquido.
La criopreservación se utiliza actualmente para congelar semen, cultivos celulares o embriones preimplantados. Los órganos grandes o los organismos vivos rara vez se congelan porque no existe una forma confiable de descongelarlos de manera segura. El hecho es que con la descongelación lenta, los órganos sobreenfriados se cubren con cristales de hielo que dañan los tejidos. Si se acelera el calentamiento, los órganos simplemente se rompen debido a la diferencia de temperatura dentro y fuera.
Un nuevo método desarrollado por científicos estadounidenses implica la adición de nanopartículas de óxido de hierro recubiertas con dióxido de silicio poroso a la solución crioprotectora. Este material puede calentarse rápidamente bajo la influencia de la radiación electromagnética. Debido a la mezcla uniforme de nanopartículas en el crioprotector, es posible garantizar su penetración en el órgano donante y, durante la descongelación, calentar este último de manera rápida y uniforme.
Comparación del descongelamiento por convección rápida y el nuevo inductivo
Durante los experimentos, los investigadores utilizaron válvulas cardíacas grandes y vasos sanguíneos de animales que se crioconservaron en una solución VS55 con la adición de nuevas nanopartículas. Posteriormente, se utilizó una unidad de telebobina para descongelar. La potencia de la instalación oscilaba entre uno y 15 kilovatios y se modificaba cambiando la bobina de inducción. Se utilizó una potencia de un kilovatio para descongelar muestras en recipientes de un mililitro y una potencia de 15 kilovatios en recipientes de 80 mililitros.
Al descongelarse, la bobina generaba radiación electromagnética con una frecuencia de cien a 400 kilohercios. Durante el experimento, las muestras crioconservadas se descongelaron rápidamente. El estudio usando microscopía mostró que las muestras no recibieron daño celular. Los deshielos convectivos rápidos y lentos de control mostraron los peores resultados, algunas de las muestras resultaron dañadas.
Después de una descongelación satisfactoria, las muestras se lavaron y se comprobó la ausencia de nanopartículas de óxido de hierro. No se reveló el control por ultrasonido y resonancia magnética de nanopartículas después de lavar las muestras.
En febrero pasado, los investigadores de 21st Century Medicine lograron descongelar los cerebros de conejos y cerdos después de la criopreservación, preservando las conexiones neuronales. Para congelar órganos, los científicos utilizaron un nuevo método llamado crioconservación estabilizada con aldehído. Antes de la crioconservación, se añadió a los cerebros muertos de los animales una solución fijadora a base de glutaraldehído y un crioprotector con la adición de etilenglicol. A continuación, los cerebros de los animales se enfriaron a -135 grados centígrados.
Luego, los investigadores descongelaron los cerebros de los animales, eliminaron la solución fijadora y el crioprotector y analizaron el estado del cerebro mediante microscopía electrónica. Resultó que la congelación y la posterior descongelación no afectaron la microestructura de las sinapsis. Permanecieron intactos. Los investigadores creen que en el futuro esto permitirá la criopreservación del cerebro con la preservación de la memoria a largo plazo.

https://www.science.org/doi/10.1126/sci ... ed.aah4586
https://www.semanticscholar.org/paper/V ... 31abaa68bc
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articl ... al%20drugs.
https://www.youtube.com/watch?v=9o1S3GJoQfQ

[Rovellat]

Amigo carbon, no por mucho madrugar amanece mas temprano. Si alguien sabe algo del tema, no dudes que te contestará.

El efecto de las microondas sobre los tejidos vivos, o que lo estuvieron, es por un lado incrementar la vibración de los átomos susceptibles de hacerlo, en este caso agua. La vibración desprende calor, el calor descongela. La principal ventaja sobre otros medios de calentamiento es que penetran, y descongelan las células del interior al mismo tiempo que las exteriores; los otros medios, van de fuera a dentro, achicharrando las exteriores mientras siguen congeladas las interiores, y permitiendo recristalizaciones que rompen las membranas celulares.

Por otro lado están las mutaciones y rupturas de estructuras producidas por radiaciones ionizantes; esto es bastante mas serio, depende de la intensidad de radiación, y de la suerte.

Saludos.

[E.MC]

hola.
aunque seguramente muchos no esten de acuerdo, el tema de transplante de organos no es para pobres, aunque si, muchos pobres se trasplantaron, pero a futuro va a ser algo restringido solo a ricachones y con poder, con lo cual es un tema muy fino para andar ilusionandose.
es como ciertas medicinas que cuestan miles de dolares o cien miles por mes o mas aun, la gente comun si requiere eso va mal...
por otro lado como dice rovellat, las mutaciones no creo que sean muy buenas y adivina que: esos organos los van a usar los pobres que son los conegillos de indias de todo tipo de experimentos en salud.
saludos.

[carbon]

Amigo carbon, no por mucho madrugar amanece mas temprano. Si alguien sabe algo del tema, no dudes que te contestará.

El efecto de las microondas sobre los tejidos vivos, o que lo estuvieron, es por un lado incrementar la vibración de los átomos susceptibles de hacerlo, en este caso agua. La vibración desprende calor, el calor descongela. La principal ventaja sobre otros medios de calentamiento es que penetran, y descongelan las células del interior al mismo tiempo que las exteriores; los otros medios, van de fuera a dentro, achicharrando las exteriores mientras siguen congeladas las interiores, y permitiendo recristalizaciones que rompen las membranas celulares.

Por otro lado están las mutaciones y rupturas de estructuras producidas por radiaciones ionizantes; esto es bastante mas serio, depende de la intensidad de radiación, y de la suerte.

Saludos.

Lo siento, pero duermo a diferentes horas, esto se debe a que estoy un poco enferma. Soy extranjero. no sé español Uso un traductor para escribir en español. He estado en muchos foros en diferentes países. En la mayoría de los foros, la gente no está interesada en este tema. Si quieres puedo enviar muchos textos de otros foros donde escribí. Creo que es posible descongelar órganos biológicos usando microondas. Además, leí sobre cómo congelar y descongelar organismos vivos usando microondas. No recuerdo exactamente, pero parece que incluso había mamíferos entre los organismos vivos. Si encuentro artículos sobre ellos, te los enviaré.

[carbon]

hola.
aunque seguramente muchos no esten de acuerdo, el tema de transplante de organos no es para pobres, aunque si, muchos pobres se trasplantaron, pero a futuro va a ser algo restringido solo a ricachones y con poder, con lo cual es un tema muy fino para andar ilusionandose.
es como ciertas medicinas que cuestan miles de dolares o cien miles por mes o mas aun, la gente comun si requiere eso va mal...
por otro lado como dice rovellat, las mutaciones no creo que sean muy buenas y adivina que: esos organos los van a usar los pobres que son los conegillos de indias de todo tipo de experimentos en salud.
saludos.

Entiendo tu respuesta ¿Puedo hacerte una pregunta? ¿Has oído hablar de cómo aparecieron los coches? Desde el principio, solo los ricos tenían autos. Eran más un artículo de lujo que un medio de transporte. Pero gradualmente aumentó la demanda de automóviles y el número de fabricantes. Ahora hay personas que ya no pueden imaginar su trabajo sin automóviles. La ciencia se desarrolla gradualmente. Esto esta bien. Los más ricos obtienen primero la tecnología. Pero la tecnología está rápidamente disponible para todos. Creo que congelar y descongelar no es solo para órganos biológicos. Creo que es posible con organismos completos. En teoría, puede ser posible incluso con humanos. Tal vez sea posible congelar a una persona con una enfermedad incurable y descongelarla en el futuro cuando encuentre la forma de curarla. Tal vez puedas congelar a una persona para descongelarla en el futuro y prolongar su vida. Es posible colonizar otros planetas sin motores para naves espaciales más rápidas o iguales a la velocidad de la luz congelando personas. Esto puede no parecer real. Pero después de aprender más al respecto, me di cuenta de que en teoría es posible. Hay un animal capaz de sobrevivir cuando se congela después de un corte de energía en el cerebro, despertarse cuando se descongela y seguir viviendo como antes: esta es la ardilla terrestre americana. Me pregunto qué siente la ardilla terrestre americana después de ser descongelada. Lástima que no podemos preguntarle al respecto. El primer hombre en ser descongelado también será famoso como el hombre que fue el primero en el espacio. ¡Esto es tan importante como volar al espacio! ¡Esto está directamente relacionado con el espacio y resuelve un montón de problemas además del espacio! Lástima que la gente no piense en eso. A la gente le interesa el dinero, la fama, el poder, las armas, las batallas. La ciencia es de poco interés. Viajo por los foros de diferentes países en busca de personas afines.

[Ramón]

Este tema es de un gran interés científico con importantísimas consecuencias para mejorar la salud y la felicidad (muchas veces no se les da importancia). Pero mi contribución actual es para aclarar algunos conceptos.

el tema de trasplante de organos no es para pobres

En España el transplante de órganos que se realiza en el sistema de salud público, NUNCA VALORA LA RIQUEZA DEL RECEPTOR, seguramente es uno de los países que mas trasplantes realiza, si no el que más del mundo.

esos organos los van a usar los pobres que son los conegillos de indias de todo tipo de experimentos en salud.

Los pobres somos conejillos muchas véces pero en el tema de los trasplantes, no.

Por último en España se pueden realizar trasplantes en hospitales privados, SIEMPRE, dentro de la organizacion nacional de trasplantes. Creo recordar que son tres hospitales privados y casi 50 el total acreditados para ello.
Salud. (Nunca mejor dicho)

[carbon]

Este tema es de un gran interés científico con importantísimas consecuencias para mejorar la salud y la felicidad (muchas veces no se les da importancia). Pero mi contribución actual es para aclarar algunos conceptos.

el tema de trasplante de organos no es para pobres

En España el transplante de órganos que se realiza en el sistema de salud público, NUNCA VALORA LA RIQUEZA DEL RECEPTOR, seguramente es uno de los países que mas trasplantes realiza, si no el que más del mundo.

esos organos los van a usar los pobres que son los conegillos de indias de todo tipo de experimentos en salud.

Los pobres somos conejillos muchas véces pero en el tema de los trasplantes, no.

Por último en España se pueden realizar trasplantes en hospitales privados, SIEMPRE, dentro de la organizacion nacional de trasplantes. Creo recordar que son tres hospitales privados y casi 50 el total acreditados para ello.
Salud. (Nunca mejor dicho)

¡No creo que valga la pena mencionar la política y las leyes de diferentes países sobre esto, o compararlas! Cada país tiene sus pros y sus contras. Debe amar a todos los países. La cuestión del desarrollo de las ciencias es importante para toda la humanidad. Pero no te midas por los primeros. La humanidad no sobrevivirá sin el desarrollo de la ciencia. Esto se aplica a todas las personas en nuestro planeta. Solo quiero hablar de ciencia sin mirar países individuales.
Puedes hablar durante mucho tiempo sobre diferentes cosas y cambiar de tema. En general, mi objetivo es encontrar o crear un programa de computadora para calcular la congelación y descongelación de órganos biológicos. Y podremos trabajar con él, incluso si estamos en diferentes países. aunque no nos veamos. Podemos hacerlo por internet. ¿Es posible crear inteligencia artificial para esto? Pero no puedo hacerlo.

[Rovellat]

El tema no es microondas si, microondas no, ni ningún software emulador, simplemente al descongelar un tejido orgánico congelado, se va a producir si, o si, recristalización, y si estaba muerto al congelarlo, se va a morir mas al descongelarlo, y esto es física elemental del agua.

Salvo que liofilices antes, con lo que lo matas mas todavía.

Saludos.

[carbon]

El tema no es microondas si, microondas no, ni ningún software emulador, simplemente al descongelar un tejido orgánico congelado, se va a producir si, o si, recristalización, y si estaba muerto al congelarlo, se va a morir mas al descongelarlo, y esto es física elemental del agua.

Salvo que liofilices antes, con lo que lo matas mas todavía.

Saludos.

Esta es la pregunta básica en la ciencia de la congelación en biología.

Un crioprotector es una sustancia utilizada para proteger el tejido biológico del daño causado por la congelación (es decir, debido a la formación de hielo). Los insectos, peces y anfibios del Ártico y la Antártida crean crioprotectores (compuestos anticongelantes y proteínas anticongelantes) en sus cuerpos para minimizar el daño por congelamiento durante los fríos períodos de invierno. Los crioprotectores también se utilizan para conservar materiales vivos en el estudio de la biología y para conservar alimentos.

Durante muchos años, el glicerol se ha utilizado en criobiología como crioprotector para la sangre y los espermatozoides bovinos, lo que les permite almacenarse en nitrógeno líquido a unos -196 °C. Sin embargo, la glicerina no se puede utilizar para proteger órganos enteros del daño. En cambio, muchas empresas de biotecnología están explorando el desarrollo de otros crioprotectores más adecuados para tales aplicaciones. Un descubrimiento exitoso podría eventualmente permitir el almacenamiento criogénico masivo (o "banco") de trasplantes humanos y xenobióticos. Ya se ha dado un paso significativo en esta dirección. La medicina del siglo XXI vitrifica el riñón de conejo a -135°C con su propio cóctel de vitrificación. Después del recalentamiento, el riñón se trasplantó con éxito a un conejo con plena funcionalidad y viabilidad capaz de mantener al conejo indefinidamente como el único riñón funcional.

Los crioprotectores funcionan aumentando la concentración de soluto en las células. Sin embargo, para que sean biológicamente viables, deben ser fácilmente permeables y no tóxicos para las células.

Algunos crioprotectores reducen la temperatura de transición vítrea de una solución o material. Por tanto, el crioprotector evita la congelación real y la solución conserva cierta flexibilidad en la fase vítrea. Muchos crioprotectores también funcionan formando enlaces de hidrógeno con moléculas biológicas a medida que se desplazan las moléculas de agua. Los puentes de hidrógeno en soluciones acuosas son importantes para el correcto funcionamiento de las proteínas y el ADN. Así, a medida que las moléculas de agua son reemplazadas por un crioprotector, el material biológico conserva su estructura y función fisiológica nativas, aunque ya no se sumerge en el medio acuático. Esta estrategia de conservación se usa más comúnmente en la anhidrobiosis.

Las mezclas de crioprotectores son menos tóxicas y más eficaces que los crioprotectores monocomponentes. Una mezcla de formamida con DMSO (dimetilsulfóxido), propilenglicol y coloides fue durante muchos años el más efectivo de todos los crioprotectores creados artificialmente. Se han utilizado mezclas crioprotectoras para vitrificación (es decir, solidificación sin formación de hielo cristalino). La vitrificación tiene aplicaciones importantes en la preservación de embriones, tejidos biológicos y órganos para trasplante. La vitrificación también se utiliza en criónica para reparar daños por congelación.

Los crioprotectores comunes son los glicoles (alcoholes que contienen al menos dos grupos hidroxilo) como el etilenglicol [cita requerida], el propilenglicol y la glicerina. El etilenglicol se usa comúnmente como anticongelante para automóviles; mientras que el propilenglicol se ha utilizado para reducir la formación de hielo en los helados. El dimetilsulfóxido (DMSO) también se considera un crioprotector tradicional. Los criobiólogos han utilizado la glicerina y el DMSO durante décadas para reducir la formación de hielo en el semen. ovocitos y embriones conservados en nitrógeno líquido. La crioconservación de recursos genéticos animales es una práctica que utiliza crioprotectores convencionales para almacenar material genético con el fin de revivirlo en el futuro. La trehalosa es un azúcar no reductor producido por levaduras e insectos en grandes cantidades. Su uso como crioprotector en sistemas comerciales ha sido ampliamente patentado.

Los peces del Ártico utilizan proteínas anticongelantes, a veces con azúcares añadidos, como crioprotectores.

Los insectos suelen utilizar azúcares o polioles como crioprotectores. Una especie que utiliza crioprotectores es Polistes exclamans (la avispa). Se pueden usar diferentes niveles de crioprotector en esta especie para distinguir entre morfologías.

Las ranas árticas adaptadas al frío, como las ranas de madera y algunos otros ectotermos en las regiones polares y subpolares, producen glucosa de forma natural, pero las ranas arbóreas marrones del sur y las salamandras árticas producen glicerol en sus hígados para reducir la formación de hielo.

Cuando las ranas árticas usan glucosa como crioprotector, se libera una gran cantidad de glucosa a bajas temperaturas, y una forma especial de insulina permite que esta glucosa adicional ingrese a las células. Cuando la rana se calienta en la primavera, el exceso de glucosa debe eliminarse rápidamente pero almacenarse.

[carbon]

Quería saber si es posible usar ANSYS Maxwell para calcular la descongelación de órganos biológicos usando radiación de microondas. ¿Si hay una emulación de la carne o es posible ensamblar una sustancia similar a partir de materiales o hay una sustancia similar para las pruebas de temperatura? Luego, puede encontrar un modelo 3D gratuito de órganos humanos, descargarlo con la superposición de este material y agregar crioprotector con polvo ferromagnético?

Escribí en la búsqueda: program for cryobiology

Pero solo encontré esto:

https://www.frontiersin.org/articles/10 ... 00088/full