Pasión hecha ciencia

Pasión hecha ciencia

Entre los proyectos que se destacan de las universidades hay trabajos con resultados que tienen impacto social o en sectores como medio ambiente, salud y educación.

29 de mayo 2009 , 12:00 a. m.

Las universidades le apuestan duro a la investigación. Tanto, que según el Obser-vatorio Colombiano de Ciencia y Tecnología, más del 90 por ciento del total de gru-pos se encuentran avalados por alguna Institución de Educación Superior, pública o privada.

El país cuenta con 5.299 grupos registrados (medición del 2006), de los cuales el 88 por ciento pertenecen a las universidades y, de estos, el 37 por ciento se en-cuentran clasificados como A, el 32 por ciento como B, el  25 por ciento como C y solo el 4,2 por ciento son grupos reconocidos, según informes de Colciencias.

En la misma medición, las cinco universidades que registraron más grupos clasifi-cados en categoría A son: Nacional de Colombia, de Antioquia, del Valle, de los An-des y Javeriana.

Los trabajos que adelantan se destacan, no solo por el esfuerzo, sino por el apor-te que hacen al desarrollo y a la ciencia. Veamos algunos:

Propágulos, con potencial exportador

Las comunidades que viven cerca de los manglares colombianos podrían tener una nueva alternativa para mejorar sus economías: la exportación de los propágu-los de mangle rojo.

A esta conclusión llegó con su tesis la ingeniera forestal Catalina García, para la Maestría en Medio Ambiente y Desarrollo, dirigida por Jaime Polanía, actual director de Investigación de la Universidad Nacional, sede Medellín.

Según Polanía, los propágulos tienen un mercado que poco se conocía. En Esta-dos Unidos y otros países los compran recién han caído del árbol o cuando ya tie-nen hojas y los usan de dos formas: como ornamentales y como filtros naturales del agua en acuarios marinos.

Como hay un vacío en la legislación colombiana para explotación de recursos no maderables, la tesis identifica también la información técnica mínima necesaria pa-ra la explotación.

Actualmente, los manglares ocupan más de 80 mil hectáreas en el Caribe colom-biano y más de 200 mil en la costa pacífica. Esa cobertura le otorga a Colombia una posición destacada en América con relación a la extensión de este importantísimo ecosistema costero tropical.

Dispositivo para atender cardiopatías congénitas en recién nacidos

Mediante resolución de la Superintendencia de Industria y Comercio, la Universi-dad de los Andes, representada por el Grupo de Ingeniería Biomédica, el docente de la Facultad de Ingeniería Juan Carlos Briceño, el abogado de la Oficina Jurídica Wilson Ríos y los estudiantes de maestría Ricardo Romero y Andrés Felipe Aguirre, obtuvo la patente de modelo de utilidad por 10 años para el 'Dispositivo globo espi-ral para la oclusión del ductus arterioso persistente', realizado con el fin de atender una cardiopatía congénita presentada en los bebés recién nacidos.

El proyecto fue realizado junto con la Fundación Cardio Infantil, con su médico e investigador Alberto García, quien tuvo la idea de crear un sistema que permitiera, con base en herramientas médicas existentes, obtener una nueva alternativa para hacer frente a esta enfermedad, con un costo menor para el paciente y una mayor efectividad de tratamiento.

Hasta entonces -en palabras del investigador Briceño- las herramientas existen-tes no lograban tapar ductus de más de cuatro milímetros. Si los conductos tenían una medida menor funcionaban, de lo contrario era necesaria una cirugía de cora-zón abierto con todos los peligros, costos y complicaciones que conlleva.

El nuevo dispositivo utiliza un balón Coil, usado normalmente en cardiología para dilatar conductos, y logra que se adhiera a las paredes del ductus e impida el flujo sanguíneo mediante la formación de trombos, sin importar si el diámetro es mayor o menor de cuatro milímetros.

(...)Durante el tiempo de gestión de la patente, el grupo de investigadores conti-nuó trabajando y creó una segunda versión mejorada, con perfeccionamientos en el mecanismo de introducción del dispositivo en el ductus.

Diagnóstico del virus del dengue

El dengue es una enfermedad febril aguda, producida por un virus que se trasmi-te de persona a persona por la picadura del mosquito Aedes aegypti. No existen va-cunas ni medicinas para tratar a las personas infectadas, las cuales pueden no ma-nifestar ningún síntoma o desarrollar la enfermedad en forma leve (fiebre de den-gue) o severa (dengue hemorrágico o síndrome de choque por dengue).

Las técnicas de diagnóstico disponibles tienen sus desventajas: las que no identi-fican los virus, tienen problemas de sensibilidad y las que los identifican, requieren de medios, reactivos y equipos especiales, y de personal altamente entrenado.

El Grupo de Investigación en Enfermedades Tropicales, adscrito al Departamento de Ciencias Básicas Médicas de la Universidad del Norte, en Barranquilla, desarrolló un método de diagnóstico que permite identificar cada serotipo del virus del den-gue. La técnica es sensible y de rápida ejecución (3-4 horas); económica y simple de aplicar en cualquier laboratorio clínico; además, requiere pequeños volúmenes de suero, colectados durante la fase aguda de la enfermedad de pacientes con in-fecciones primarias o secundarias.

En este momento, el Grupo de Investigación en Enfermedades Tropicales de Uni-norte trabaja en la selección de anticuerpos monoclonales específicos para cada se-rotipo del virus del dengue, información que será útil en la epidemiología de esta enfermedad para cualquier región del mundo. Investigadores: Andrew K.I. Falco-nar, Ph.D. y Claudia Romero-Vivas, Ph.D.

Con larvas de mosca se sanan heridas crónicas

Una investigación del Grupo de Terapia Larval, de la Facultad de Medicina de la Universidad del Rosario, que dirige Felio Bello, biólogo y Ph.D en Entomología, arro-jó como resultado que larvas esterilizadas de una mosca verde (conocida científi-camente como Lucilia sericata) sanaron las heridas de una vaca y varios conejos.

Con sus hábitos alimenticios estas cumplen eficazmente la misión de remover el tejido necrótico o muerto (desbridamiento), desinfectar (eliminar bacterias) y esti-mular el tejido de granulación. La integración de estas acciones realizadas por las larvas conduce finalmente a la reparación del tejido y a la cicatrización de la lesión.

Para Felio Bello, la eliminación de bacterias en las heridas ocurre como producto de la acción de sustancias excretadas y secretadas por las larvas que elevan el pH de la lesión y controlan la colonización de los microorganismos.

También, las larvas presentan un comensal en su intestino denominado Proteus mirabilis, que contribuye a la eliminación de las bacterias. Finalmente, el proceso de cicatrización se completa como consecuencia de la acción quimiotáxica de varias sustancias de las secreciones larvales que potencian el sistema inmune del paciente actuando contra los agentes microbianos, promoviendo el tejido de granulación y la cura de las heridas.

Aunque las investigaciones, experimentos, mediciones y cura aún no se aplican en Colombia en humanos, en esta primera fase de la investigación, la terapia larval es una esperanza de sanación para personas diabéticas, por ejemplo, que sufren de úlceras crónicas en la piel cuando sus heridas no responden a tratamientos conven-cionales. La terapia larval, como alternativa de tratamiento para estas heridas que no cicatrizan, es un método más económico, de evolución más rápida y seguro.

Hacia la prevención del cáncer gástrico

El cáncer gástrico (CG) continúa siendo uno de los más letales, con cerca de 700.000 muertes anuales en el mundo. En Colombia, es la segunda causa de muer-te por cáncer en hombres y la tercera en mujeres.

El objetivo de la investigación 'Epidemiología Molecular del Cáncer Gástrico en el Suroccidente Colombiano', del grupo de investigación en Genética Humana Aplicada (GIGHA) de la Universidad del Cauca fue establecer características sociodemográfi-cas y clínicas en una población de pacientes del departamento.

Allí, según la Dirección Departamental de Salud, el CG es la cuarta causa de mor-talidad total y la primera de muerte por cáncer. Aunque se desconocen las causas precisas, entre los factores para desarrollar el CG están la infección por Helicobac-ter pylori, la edad avanzada, la alta ingesta de sal, y el consumo de alcohol y taba-co.

El estudio se realizó en pacientes de las unidades de Gastroenterología de dos hospitales de Popayán, entre agosto del 2003 y agosto del 2006. Los 250 caucanos, con CG confirmado, participaron  voluntariamente en el estudio. Después de cono-cer los antecedentes, los datos personales y clínicos, se tomaron las biopsias y se-gún el diagnostico se clasificaron como avanzados o tempranos.

Los resultados indican que estos pacientes se caracterizaron por ser hombres, con un nivel educativo bajo, agricultores y con condiciones de vivienda inadecua-das. Además, que los hábitos alimenticios como el consumo de alimentos ahuma-dos y salados son factores de riesgo, y que una dieta periódica de frutas y verduras puede disminuir el riesgo para el desarrollo de la enfermedad. Al igual que en otros estudios, la infección por Helicobacter pylori es el principal agente infeccioso aso-ciado con la carcinogénesis gástrica.

Estos datos serán útiles para generar nuevas medidas y estrategias de promo-prevención en salud pública, con miras a reducir los factores de riesgo asociados a esta patología, y servirán para formular nuevas hipótesis sobre el rol de los poli-morfismos genéticos en el riesgo de CG.

Colorante natural, fuente de trabajo

La industria de alimentos y cosméticos ha manifestado un creciente interés en el uso de colorantes naturales, generado por la preocupación de los consumidores al utilizar colorantes sintéticos cada vez más restringidos. Adicionalmente, se ha prohibido el uso de una extensa lista de estos (por ser cancerígenos o tóxicos) y otros que están en estudio son permitidos temporalmente, acentuando la tendencia mundial del uso de colorantes naturales. 

Los antecedentes de la obtención de extractos a partir de la Genipa americana, comúnmente llamada jagua, corresponden al conocimiento popular de las comuni-dades donde por tradición se usa la fruta para elaborar dulces, bebidas fermenta-das o jugos; para extraer de forma artesanal un material para tatuajes temporales; y como repelente contra insectos.

El aprovechamiento sostenible de la biodiversidad por poblaciones negras del Chocó constituye un importante factor que puede contribuir en la solución de pro-blemas relacionados con la pobreza y el desempleo. No obstante, las aplicaciones y procesamiento de la Genipa americana, hasta ahora ha sido muy artesanal para suplir una demanda a gran escala, por lo cual es imprescindible optimizar el proce-samiento de la fruta, su transformación química y establecer parámetros de calidad para una producción homogénea y rentable.

El proyecto tiene un gran impacto social en la zona de recolección, al convertirse en fuente de trabajo para los pobladores que están en una zona de conflicto y con dificultades sociales. Adicionalmente, se iniciaron labores para implementar un pro-tocolo de poscosecha del fruto en campo para generar empleo.

Entre los resultados, el más importante ha sido la obtención de un colorante na-tural azul. El gran desafío es poder cumplir todos los requisitos de la Food and Drug Administration (FDA) para permitir la utilización del colorante natural azul en todo el mundo, desarrollar otros colorantes a partir de este o aprovechar otros recursos de la biodiversidad que tengan aplicaciones industriales y que puedan tener impac-to en las comunidades, a través de la generación de empleo y en el corto plazo ar-ticulándose con proyectos sociales de educación, salud y cultura.

El proyecto, descrito por Sandra Patricia Zapata, ha sido el resultado de la articu-lación entre la empresa Ecoflora S.A, la Universidad de Antioquia y la Fundación Espave.

Residuos de la planta de plátano, para construcción

Tras la recolección de la fruta, los residuos fibrosos de la planta de plátano, lla-mados raquis o vástago (parte de la planta que se desprende del tallo y sostiene los racimos) y el seudotallo (vena central de la hoja), ofrecen la posibilidad de ex-traer fibras con propiedades mecánicas que permiten su utilización como materia prima para la elaboración de materiales compuestos como los tableros de fibras aglomeradas. Pueden ser utilizados por la industria de la construcción como ele-mentos no estructurales (muros divisorios y cielos falsos).

Dichos tableros, cumplen con las dimensiones internacionales utilizadas por ma-teriales similares en la industria de la construcción; su mecanismo de instalación se realiza a través de perfiles metálicos o elementos de madera utilizados para siste-mas de muros y cielos livianos, y pueden dejarse con su aspecto original o revesti-dos y pintados, de acuerdo con las características que se les quiera dar a los espa-cios interiores de los proyectos de vivienda.

El trabajo -desarrollado por los grupos de investigación Nuevos Materiales (Gi-numa), el Laboratorio de Estudios y Experimentación Técnica en Arquitectura (LEET) y el Grupo de Investigaciones en Clima, Arquitectura y Urbanismo, de la Universidad Pontificia Bolivariana, con el apoyo de la Fundación Social Corbanacol- tiene un innegable impacto social al permitirles a los proyectos de construcción fa-bricar elementos no estructurales a menor costo, lo que representa para el usuario final mayor economía.

A esto se suma el positivo impacto ambiental que genera la utilización de estos residuos, si se tiene en cuenta que la agroindustria platanera en Colombia cuenta con 360.000 hectáreas de plátano cultivadas, las cuales generan más de tres millo-nes de toneladas métricas de residuos fibrosos y no fibrosos.

Investigadores: Piedad Gañán, Herbert Kerguelén, Silvio Salazar, Alejandro Res-trepo Montoya y Lina María Muñoz.

Sí, la hipertensión arterial se puede predecir

Las enfermedades cardiovasculares representan en Colombia la principal causa de mortalidad en personas mayores de 45 años y la hipertensión arterial se cuenta como uno de los factores predominantes en su desarrollo. En el 2007, mediante la aplicación de la Encuesta Nacional de Salud, se encontró que un 22,82 por ciento de la población presenta cifras de presión arterial elevadas y que el número de per-sonas con discapacidad aumenta aproximadamente tres veces si presentan hiper-tensión arterial. Un problema de salud pública que genera elevados costos financie-ros y sociales.

Daniel Botero Rosas, profesor asociado e investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de La Sabana, dice que a pesar de conocer algunos determinan-tes para el desarrollo de hipertensión arterial, como el índice de masa corporal au-mentado, colesterol elevado, sedentarismo, tabaquismo, estrés y antecedentes fa-miliares de diabetes e hipertensión arterial, no existe un método que la diagnosti-que de manera precoz.

El grupo de investigación Proseim ha diseñado un instrumento de fácil utilización, no invasivo,  con el fin de poder diagnosticar tempranamente la hipertensión arte-rial para disminuir la discapacidad y mortalidad que esta enfermedad genera en nuestra población.

En la actualidad, el prototipo se evalúa en una población de individuos sanos y con hipertensión arterial, lo que permitirá validar ante los organismos científicos competentes su aplicabilidad clínica, pues hasta ahora, los resultados han eviden-ciado que el dispositivo tiene una gran eficacia en la detección de alteraciones del sistema neuronal encargado del control de la presión arterial.

Los individuos que no han sido diagnosticados como hipertensos y que tienen an-tecedentes familiares de esta enfermedad, han mostrado un patrón específico de control neurológico de la presión arterial, semejante al observado en los individuos con hipertensión. De otro lado, quienes no padecen la enfermedad ni tienen ante-cedentes familiares, tienen un patrón de respuesta diferente. La literatura mundial relacionada con el tema también ha comenzado a apuntar en esta dirección.

Efectos antitumorales del anamú

La Petiveria alliacea o anamú es una planta que crece como maleza en áreas tro-picales y cuyos variados usos son bien conocidos por la medicina indígena en países de Centroamérica y Latinoamérica. La investigadora Susana Fiorentino, directora del Grupo de Inmunología y Biología Celular de la Pontificia Universidad Javeriana, y su equipo, analizan sus efectos antitumorales, con lo cual buscan contribuir al co-nocimiento científico de nuestra biodiversidad y al uso del mismo para luchar contra el cáncer.

(...)Los efectos que el grupo de investigación ha detectado al exponer células tu-morales de cáncer de seno y de leucemia a los extractos de anamú incluyen la es-timulación del sistema inmune y alteraciones que acaban las células tumorales co-mo, por ejemplo, la muerte programada de las mismas (suicidio celular), algunas expresiones que indican alteraciones en su consumo de energía, la detención del ci-clo celular, que no permite que la célula se replique, algunas alteraciones en su es-queleto y el aumento de unas proteínas especiales que indican estrés celular.

Fiorentino sueña con un proyecto empresarial en el cual se pueda cultivar el anamú y el dividivi de forma controlada, producir los extractos, realizar estudios, venderles las plantas a quienes puedan transformarlas para otorgarles un valor agregado y desarrollar medicamentos.

Para estandarizar los procesos involucrados en la obtención y utilización de los compuestos con efectos antitumorales del anamú y tener todos los requerimientos legales y normativos aplicables a los medicamentos, es fundamental determinar las interacciones del anamú con los otros medicamentos contra el cáncer e igualmente conocer los efectos sobre varios tipos de tumores.

Ella, también imagina otros efectos indirectos y deseables de este proyecto, como reemplazar con éstos, los cultivos ilícitos.

Tablero digital interactivo

Ahora será más fácil entender conceptos abstractos de física, cálculo y termodi-námica, que antes eran explicados a través de fórmulas de difícil comprensión, pues al tener la teoría y ver la gráfica a través del tablero digital interactivo (TDI) Eafit, la educación se vuelve más eficaz.

Se trata de una herramienta que surgió por iniciativa de un grupo de estudiantes de las ingenierías de Sistemas, Física y Diseño de Producto, pertenecientes al semi-llero de investigación en Física Aplicada, de la Universidad Eafit, que buscaron cómo adaptar esta tecnología a sus necesidades y a las de la Institución.

De acuerdo con Félix Londoño González, director de Investigación y Docencia de la Universidad, la idea era desarrollar un producto académico y crear ambientes que mejoren el aprendizaje para trascender las clases de tiza y tablero.

El mecanismo permite, además, que los docentes guarden las clases como un ar-chivo tradicional, el cual puede ser enviado a los estudiantes por correo electrónico.

Aunque existen otros tableros en el mercado, este ofrece una propuesta más económica y permite adaptaciones según necesidades puntuales.

Una vez perfeccionado el modelo, la idea es incluirlo en una línea de productos educativos que serían comercializados a través de la Unidad de Transferencia Tec-nológica del Centro para la Innovación, Consultoría y Empresarismo (Cice).

En una zona de transición

El investigador Thomas Dittrich, de la Universidad Nacional (Sede Bogotá) explicó que "las paradojas y rarezas de la mecánica cuántica han ganado una fama particu-lar en el público en general: hay presencia simultánea de situaciones aparentemen-te contradictorias, tunelamiento y teleportación (el pasaje de materia y/o informa-ción por caminos que según la física clásica no serían posibles), un veredicto que prohíbe la medición de posiciones y velocidades al mismo tiempo y cosas difícil-mente imaginables.

"Parece ser un mundo aparte, enigmático y extraño, lejos de nuestra vida coti-diana. No obstante, hay una transición continua entre el mundo macroscópico y las leyes cuánticas del microcosmos, y de hecho existe una amplia región fronteriza entre ellos: las moléculas grandes y los dispositivos tecnológicos ultra miniaturiza-dos (nanofísica), que combinan rasgos de ambos lados, aunque aparezcan tan in-compatibles.

"El grupo Caos y Complejidad se dedica a la exploración teórica de esta zona de transición entre lo clásico y lo cuántico; a la búsqueda de conceptos matemáticos que permitan reconciliar los dos niveles y describirlos de una manera unificada. En particular, nos interesa el aspecto del comportamiento caótico, como se transforma y modifica en esa zona llamada 'semiclásica'. Resulta que lo característico del caos, los fractales, los atractores extraños... tampoco cabe en el mundo cuántico sino se suaviza y hasta se pierde completamente bajo el veredicto de la incertidumbre cuántica".

Sobre los resultados y aplicaciones, dice que lo que suena como un enfoque de-masiado académico o un juego de conceptos, de hecho tiene relevancia y hasta aplicaciones tecnológicas bastante tangibles. Por ejemplo, para que las proteínas cumplan su función en las células vivas, deben ejecutar movimientos altamente complejos pero precisamente orquestados. Para entenderlos y, en particular, simu-larlos en el computador se requieren las herramientas matemáticas desarrolladas en el grupo, adaptadas a la presencia simultánea de efectos cuánticos y movimien-to complejo.

Un hallazgo sorprendente es el hecho de que el caos puede 'asistir' al tunelamien-to cuántico y así llevar a nuevas opciones de transporte al nivel microscópico. Es-tamos estudiando la posibilidad de bombas caóticas cuánticas que permitan el 'bombeo' de electrones a través de mecanismos dinámicos basados en el caos.

Estos y otros resultados le ganaron al grupo Caos y Complejidad las primeras pu-blicaciones 'hechas en Colombia', en la revista Physical Review Letters, una de las más prestigiosas de la comunidad física internacional. Sin embargo, lo que nos en-canta más que todos los avances tecnológicos es descubrir ese país de maravillas en la penumbra entre la mecánica clásica y la física cuántica....

Fuentes consultadas: entrevistas a investigadores, información de las oficinas de prensa y, en algunos casos, por petición de los directores de investigación de las universidades, nos remitimos a las revistas especializadas de las IES.

 

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