La biología sintética y la abstracción de los procesos biológicos
Escrito por:
UTEC
Autor:
Prof. Alberto Donayre
Prof. Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química
Descifrar los fenómenos que ocurren en la naturaleza es una tarea compleja. Los procesos biológicos como la fotosíntesis, glucolisis, las infecciones o el cáncer son descritos a nivel molecular para poder comprender sus fundamentos y desarrollar avances tecnológicos. La abstracción de lo biológico permite iniciar el entendimiento de un proceso natural, y resulta siendo un proceso complicado. Para lograr acelerar los avances tecnológicos, la biotecnología actual requiere un contexto multidisciplinario. Por ello, es necesario un sistema para comprender los procesos naturales, poder descifrarlos, reconfigurarlos y convertirlos en una aplicación útil a la sociedad. Generalmente, entender un proceso biológico supone largos años de experimentación. Por ello, desde hace muchos años existe la necesidad de simplificar e incluso automatizar la abstracción de los procesos biológicos. La abstracción se refiere a poder aislar propiedades de un proceso, de modo que se pueda comprender en su totalidad y desarrollar tecnología con dicho conocimiento.
Figura 1. Descifrar el ADN es una tarea compleja que requiere especialización,
tiempo e inversión monetaria.
En los años 70’s, se produce la invención de la ingeniería genética. A partir de entonces, la biología y la compresión de la misma cambiaría radicalmente. La ingeniería genética permitía por primera vez al ser humano transferir ADN de un organismo a otro y manipular la información genética de los seres vivos y sus funciones. Existía miedo e incredulidad acerca de esta nueva tecnología y sus consecuencias. El gobierno de los Estados Unidos reunió a sus científicos más prestigiosos para abordar las siguientes interrogantes alrededor de esta nueva disciplina: ¿Es este nuevo conocimiento riesgoso? ¿Puede generar un problema de seguridad nacional? ¿Como aprovechamos este nuevo conocimiento para llevarlo a su máximo potencial para beneficio del país? Al cabo de un año de discusión, los científicos propusieron dos simples recomendaciones: A) Diseñar un método para mejorar la abstracción biológica, de modo que sea mucho más simple explicar fenómenos biológicos. De esta manera poder explicar mejor al público acerca de esta nueva tecnología. B) Desarrollar métodos de automatización de procesos de ingeniería genética para simplificar la construcción de organismo útiles. La manera mas sencilla de acelerar la abstracción biológica es empleando un sistema de construcción estandarizado basado en el ADN. El ADN se puede interpretar como un lenguaje, por lo que se puede programar (Figura 1). Sin embargo, siendo una molécula compleja, se requiere conocimientos profundos para su correcta interpretación. La biología sintética nace en este contexto y realiza una de sus mayores contribuciones a la comprensión de los procesos biológicos. Plantea incluir a la ingeniería en un proceso de abstracción biológica que nos permita construir empleando al ADN como insumo principal. La biología sintética propone “construir para aprender”, aplicando el método de diseñar-construir-evaluar-aprender (DBTL por “design-build-test-learn”). Esto permite una abstracción biológica sencilla mediante el empleo de bloques de construcción, similar a los ensamblajes en ingeniería electrónica. Se realiza un ensamblaje de componentes en donde el ADN, es la unidad básica de construcción partir de la cual se producen elementos de mayor complejidad (Figura 2). De modo similar a la ingeniería electrónica, las resistencias y capacitores dan origen a compuertas lógicas que producen circuitos que se conectan en sistemas. Por lo tanto, los fragmentos de ADN, como los promotores, genes y terminadores se llaman componentes, y estos se pueden conectar para obtener dispositivos y a su vez la combinación de estos origina sistemas que realizan funciones complejas (Figura 2). Al implementar esta conceptualización, se puede ensamblar del mismo modo que en un circuito eléctrico, y emplear algebra booleana en sistemas vivos para obtener un comportamiento celular matemáticamente predecible. Entonces, el algebra booleana que dirige la construcción de un circuito eléctrico se emplea ahora, para la construcción de sistemas vivos con funciones complejas.
Figura 2. Ensamblaje de componentes biológicos empleando principios de construcción de ingeniería electrónica.
El ADN se puede programar si se conceptualiza como bloques de construcción con elementos reutilizables.
Se observa un paralelo entre los componentes que constituyen los circuitos eléctricos y los sistemas vivos, con una complejidad en incremento.
Lo anterior nos demuestra que esta nueva disciplina no solo está revolucionando el avance tecnológico, sino que es capaz de simplificar el entendimiento de procesos biológicos para un rápido diseño de nuevos sistemas vivos. Las escuelas de difusión de biología sintética como Bio Academy, BioBuilder, y los concursos como iGem o “Genes in space”, demuestran que los estudiantes se involucran aceleradamente en la construcción de sistemas biológicos incorporando los conceptos de construcción de la ingeniería. Empleando esta metodología, los estudiantes plantean un problema, construyen los componentes biológicos implementando un sistema que permita resolver dicho problema. Mas aún, el diseño puede ser rápidamente evaluado y su aplicación es puesta en práctica. Los miembros de la empresa Ginkgo Bioworks, pionera en biología sintética, iniciaron sus diseños en el concurso iGem, modificando bacterias que pueden producir aromas de frutos. La poderosa propuesta de la biología sintética de diseñar-construir-evaluar-aprender, es la razón por la que han surgido muchas empresas “startups” que, en el presente año, han recaudado alrededor de $1.3 billones de dólares de capital. En el futuro veremos que la simplificación de la abstracción de lo biológico (DBTL) es una ruta que sirve para educar y desarrollar tecnología al mismo tiempo.
Bibliografia:
1. Drew Endy, 2005. Foundations for engineering biology. Review Article; Nature volume 438, pages 449–453.
2. Calvin Schmidt, Kevin Costa, 2019. These 37 synthetic biology companies raised $1.2B this quarter. July 17. https://synbiobeta.com/these-37-synthetic-biology-companies-raised-1-2b-this-quarter/
3. Drew Endy. The natural world is simply wondrous, unless you’re bioengineer Drew Endy. Then it’s also inefficiently designed. Bulletin of The Atomic Scientists. May/June 2007, Vol. 63, No. 3, pp. 28-33. DOI: 10.2968/063003008 . https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.2968/063003008
Ingeniería Ambiental: el reto de la tecnología en el desarrollo de esta ciencia
Escrito por:
UTEC
La época acelerada en la que vivimos permite que la tecnología ofrezca diversos estudios, descubrimientos importantes para el mundo, y el reto que tiene sobre la Ingeniería Ambiental debe generar un gran impacto para la evolución y cuidado del planeta.
Patrick Venail, director de la carrera de Ingeniería Ambiental en UTEC, nos cuenta los detalle en la siguiente entrevista:
1. ¿Cuál es la función que tiene la Ingeniería Ambiental en el mundo?
La Ingeniería Ambiental tiene como función desarrollar soluciones científicas y tecnológicas a los problemas ligados con la protección, recuperación y mejoramiento de las condiciones de vida de los seres vivos, especialmente del humano, y de su medio ambiente. Muchas veces se trata de corregir o mitigar los efectos de otras actividades humanas tales como la industria, la minería, la contaminación del aire o del agua, la pérdida de biodiversidad, entre otras.
2. ¿Qué tecnologías utiliza la Ingeniería Ambiental para contribuir con el desarrollo sostenible?
Hay que mencionar que el desarrollo sostenible es un concepto que define la necesidad de mejorar las condiciones de vida presentes sin comprometer las de las generaciones futuras. Es una propuesta de desarrollo en donde los aspectos económico, social y ambiental son igualmente importantes. Por lo tanto, cualquier tecnología que permita esto se considera contribuye al desarrollo sostenible. Esto pasa desde sondas que permiten medir y monitorear variables ambientales, hasta plantas de tratamiento de aguas residuales, pasando por drones que dispersan semillas de plantas. Dentro de las tecnologías que se utilizan en Ingeniería Ambiental también hay modelos matemáticos, softwares y aplicativos.
3. ¿Cuál es el reto que tiene la tecnología dentro de la Ingeniería Ambiental?
Tiene varios retos mayores. Uno de ellos es desarrollar tecnologías aplicables a grandes escalas espaciales y temporales para tener un suficiente impacto. Muchos proyectos tecnológicos aplicados en la Ingeniería Ambiental funcionan muy bien a pequeñas escalas, pero no tanto a escalas mayores. Un ejemplo son los biorreactores que degradan residuos, tienen un enorme potencial, pero su funcionamiento lento no les permite aún ser competitivos en el mercado.
Otro reto es hacer que esas tecnologías sean de bajo costo para que sean accesibles a un mayor número de personas. Por último, que sean de fácil mantenimiento o reparación. Esto permite que los efectos de esa tecnología sean de mayor duración.
4. ¿Qué aprenderá un estudiante de Ingeniería Ambiental de UTEC sobre el uso de tecnologías en este rubro?
Antes que nada, nuestros estudiantes aprenderán las bases conceptuales de los problemas ambientales que afronta la humanidad. Esto incluye las causas de esos problemas y sus mecanismos de acción. Conociendo esto, podrá luego pensar, diseñar y generar soluciones tecnológicas apropiadas que superen los retos mencionados anteriormente. Un componente importante para los estudiantes de UTEC es darse cuenta de que la Ingeniería Ambiental es una carrera interdisciplinaria y que se verá involucrado en curso y proyectos tecnológicos de otras carreras como la Ingeniería Mecatrónica, la Bioingeniería y la Ingeniería Química.
¿Notas cómo el mundo se va acelerando cada vez más rápido? Es gracias a la creatividad y la innovación que día a día descubrimos nuevas soluciones que impacten de forma global. En UTEC lo llamamos Ingenio Exponencial. Conoce aquí un poco más de lo que queremos lograr.
Bioimpresión 3D de esferoides hepáticos mantienen la función hepática y la viabilidad in vitro
Escrito por:
UTEC
Autor:
Luz Pérez Túlich
Asistente del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Biología Sintética
Departamento de Bioingeniería
El hígado es un órgano situado debajo del diafragma en el costado derecho del abdomen, encargado de la formación y excreción de bilis durante el metabolismo de la bilirrubina, la regulación de la homeostasis de los carbohidratos, síntesis de lípidos, secreción de lipoproteínas plasmáticas, control del metabolismo del colesterol, síntesis de urea, albúmina sérica, factores de coagulación, enzimas y varias otras proteínas, todas estas funciones son indispensables para nuestro organismo.
Investigadores brasileros usando células sanguíneas y una bioimpresora Cellink INKREDIBLE + 3D han logrado obtener organoides hepáticos (Estructuras formadas por células que se distribuyen espacialmente y tienen la misma morfología que órganos in vivo.) que son capaces de realizar las funciones del hígado, y que en un futuro se espera puedan ser escalados y usados en trasplantes. Evaluaron la eficacia de la bioimpresión de esferoides hepáticos derivados de células madre pluripotentes inducidas (SP) y hepatocitos en una biotinta resultado de la mezcla de alginato, pluronic F- 127.
El primer paso fue la validación de las líneas celulares de células madre pluripotentes inducidas (iPS) F9048, F8799 y F7405 y les aplicaron protocolos en células similares a hepatocitos, mesenquimales y endoteliales en cultivos 2D y 3D, observaron que el panel de expresión genética reveló un incremento de la expresión de marcadores hepáticos y endodermales, durante el protocolo de diferenciación. A los 0 días de aplicado el protocolo de diferenciación las células expresaron marcadores estrechamente relacionados con el estado indiferenciado como OCT4 y SSEA4. Al tercer día algunas células expresaron CXCR4 y FOXA2 (activador transcripcional para genes específicos del hígado como albúmina) y al noveno día la mayoría expresó AFP and ECAD, al día 18 las células en el interior de los esferoides dieron positivos para marcadores hepáticos como ALB, CYP3A4, A1AT, HNF4, CK18 y CK19.
A la par se realizaron pruebas con mezclas a diferentes concentraciones de alginato y pluronic f- 127 encontrando que los hidrogeles que contenían menos del 10 % de alginato mezclado con 3% de pluronic F-127 y al menos 1.5% de cloruro de calcio, fueron imprimibles, al igual que lo fueron las mezclas de alginato que contenían 6% de plurónic F-127 con concentraciones de alginato menores al 10% con al menos 1.0% de cloruro de calcio, observando que todos los constructos mantuvieron su forma después de la impresión, pero la biotinta escogida fue la que estaba compuesta por 15% alginato/ 6% pluronic F-127. Después de 18 días de realizada la impresión la viabilidad en los constructos con iPS fue mayor (80%) que los constructos con hepatocitos (60%), análisis por PCR real time muestra que los constructos con iPS tienen un incremento en la expresión de enzimas hepáticas como CYP3A4, CYP1A2, CYP1A1 y GSTA1.
El análisis metabolómico reveló un patrón de metabolitos en el sobrenadante de cultivo en el día 18, la mayoría de las vías se relacionaron con el ciclo hepático de la urea y el metabolismo del nitrógeno, lo que indica una actividad metabólica hepática reducida en construcciones impresas con los hepatocitos. Los niveles de aspartato fueron significativamente mayores en los constructos realizados con iPS, lo que podría indicar una mayor actividad de la transaminasa de aspartato hepática y el incremento de marcadores de adhesión focal y del colágeno IV en los constructos impresos con hepatocitos puede indicar un proceso fibrótico.
En este trabajo lograron demostrar que la impresión 3D de células iPS cultivadas en esferoides lograron incrementar significativamente la función hepática y prolongar in vitro la viabilidad celular.
Representación esquemática de los grupos experimentales en los experimentos de bioimpresión
Fuente: Goulart E & Et. al. (Noviembre 2019)
Bibliografía
Goulart, E., de Caires-Junior, L. C., Telles-Silva, K. A., Araujo, B. H. S., Rocco, S. A., Sforca, M., ... & Oliveira, D. (2019). 3D bioprinting of liver spheroids derived from human induced pluripotent stem cells sustain liver function and viability in vitro. Biofabrication, 12(1), 015010.
Incendios en Australia: ¿qué es lo que está ocurriendo?
Escrito por:
UTEC
Australia, especialmente en sus regiones surorientales cerca de Sídney y Canberra, atraviesa desde septiembre pasado una ola de incendios forestales sin precedentes. Casi ocho millones de hectáreas de vegetación han sido consumidas por las llamas, lo que corresponde a casi dos veces al territorio de Suiza. Esta cifra ya sobrepasa la superficie que ardió en circunstancias similares hace tan solo cinco meses en la Amazonía y supera más de doce veces lo sucedido en California en 2018 y 2019 juntos.
Se han reportado más de 20 personas fallecidas y 1600 casas destruidas por el fuego. Estos incendios forestales no son nuevos y ocurren todos los años durante el verano austral cuando la sequía por falta de lluvia y las altas temperaturas se juntan. Lo realmente preocupante es que esos incendios se están volviendo más extensos, más duraderos, inician antes de lo previsto y son más frecuentes.
¿Por qué está sucediendo esto en Australia?
Las causas directas de estos incendios son mayoritariamente naturales. Las fuertes sequías por falta de lluvias, las altas temperaturas y los fuertes vientos crean las condiciones propicias para que los relámpagos inicien un fuego y se propague rápidamente en incendio forestal. En algunas raras ocasiones el ser humano inicia “artificialmente” el fuego, ya sea de forma accidental o criminal.
Esta vez, Australia viene atravesando desde la primavera 2019 un largo periodo de intensa sequía por falta de lluvias. Asimismo, en diciembre se superaron las marcas de temperaturas promedio del país, alcanzando casi los 42° Celsius. En general, la temperatura promedio en todo el país ha aumentado de más de un grado en tan solo 50 años. Estos dos factores, sumados a los fuertes vientos generan una situación climatológica sin precedentes altamente propicia para alimentar los incendios forestales. Lamentablemente, el verano austral apenas comienza y se estima que las temperaturas seguirán aumentando y las lluvias escaseando.
El nexo con el cambio climático
El nexo de estos incendios sin precedentes con el cambio climático radica en la existencia de condiciones climatológicas extremas que favorecen la propagación del fuego. El cambio climático y las actividades humanas subyacentes no son directos responsable de los incendios, pero sí hacen que las condiciones propicias de poca pluviosidad y altas temperaturas persistan y se intensifiquen, exacerbando los incendios. Estos últimos son en realidad un aspecto más, otra faceta del cambio climático. Sin embargo, el aumento de las temperaturas y las perturbaciones de los ciclos de precipitaciones sí están directamente relacionados con las actividades humanas.
Un fenómeno climatológico conocido como IOD positivo (Indian Ocean Dipole) explica el actual aumento de las temperaturas y la poca pluviosidad en Australia. Del otro lado del océano Índico, África oriental atraviesa fuertes lluvias. El IOD actual es particularmente fuerte y aunque los procesos meteorológicos y climatológicos responsables son bastante complejos, es altamente probable que estos resulten del aumento generalizado de las temperaturas de las masas de aire y agua del planeta.
¿Cuáles son las posibles consecuencias?
A las numerosas pérdidas humanas y materiales se suman enormes consecuencias ambientales por culpa de los incendios forestales en Australia. Las pérdidas en ecosistemas vegetales se cuentan en millones de hectáreas, temiendo que muchos de ellos no logren recuperarse jamás. Si bien, la mayoría de la vegetación afectada está adaptada al fuego, la magnitud del evento actual pone en peligro su regeneración.
Por otro lado, estimaciones apuntan a que más de 500 millones de animales han muerto como consecuencia de los incendios. Este número es sin duda tan solo una pequeñísima parte de la biodiversidad que ha realmente desaparecido. Preocupa particularmente el hecho de que Australia posee un alto número de especies endémicas, es decir que solo se encuentran en ese lugar. Si desaparecen allí, desaparecen del todo. Ese continente oceánico posee igualmente uno de los mayores niveles de pérdida de especies de mamíferos.
Estos incendios pueden potenciar ese proceso de erosión acelerada de la biodiversidad. Aunque especies emblemáticas de ese continente tales como los koalas o los canguros no se encuentren amenazados por los incendios, muchas otras especies menos abundantes podrían extinguirse. Por último, la calidad del aire se degrada considerablemente por culpa del humo y otras partículas liberadas durante los incendios. Millones de toneladas de CO2 y otras sustancias contaminantes son liberadas a la atmósfera cada día. La baja calidad del aire causa graves problemas de salud en las poblaciones humanas afectadas.
En Sídney, por ejemplo, se han reportado niveles de sustancias nocivas en el aire once veces superiores a los límites considerados perjudiciales para la salud. Las enormes nubes de humo han derivado miles de kilómetros por el océano Pacífico alcanzando rápidamente Nueva Zelanda e incluso llegando a Chile, Argentina y la Antártica.
Repercusiones
La magnitud de los actuales incendios en Australia y los recientes en California y la Amazonía son tan solo un ejemplo más de lo que parece va a convertirse en una constante durante los próximos años. Eventos climatológicos extremos tales como huracanes, fuertes lluvias, sequías, récords de temperaturas y sus consecuentes desastres naturales incluyendo inundaciones, derrumbes e incendios entre otros, van a hacerse más intensos, frecuentes e impredecibles.
Algunos escépticos, incluyendo dirigentes, empresarios e incluso reconocidos científicos se niegan aún a ver la clara evidencia que demuestra que las actividades humanas son las directas y principales responsables de que esos eventos climatológicos extremos se están volviendo más fuertes y frecuentes. Negar o ignorar esa evidencia no hace más que retrasar y minimizar el alcance de las medidas que se deben tomar para mitigar realmente el cambio climático y sus devastadores efectos.
Australia es uno de los países con mayores emisiones de gases a efecto invernadero, en gran parte por el intenso uso de carbón como fuente de energía. La población y principalmente los damnificados por los incendios consideran a las políticas energéticas australianas como las principales responsables de esta nueva catástrofe humana y ambiental. Tanto allí como en muchas otras partes del mundo se requieren medidas extremas y urgentes para afrontar la triste y preocupante realidad ambiental.
Lo que sucede hoy en Australia en tan solo un capítulo más de una historia llamada cambio climático. Esperemos que tenga un final feliz, y para ello se requieren medidas globales urgentes.
Auditor Interno de Sistemas de Gestión de la Energía según la Norma ISO 50001:2020
Escrito por:
UTEC
En el marco de estar siempre a la vanguardia con las tendencias del sector energético, el Pr. Rafael Vera, logró obtener la certificación como Auditor Interno de Sistemas de Gestión de la Energía según la Norma ISO 50001:2018, otorgado por BUREAU VERITAS de España.
Los temas principales de dicha certificación son los siguientes:
Identificación de la Gestión Energética en la Empresa
Determinación de las Buenas Prácticas para el Ahorro y la Eficiencia Energética Definición de los Requisitos Generales y la Política Energética del SGEn
Planificación para la Mejora de la Eficiencia Energética
Organización de la Implementación y Operación del SGEn
Descripción de la Verificación y Revisión del Sistema de Gestión Energética Normalización, acreditación, certificación y conformidad
Características y tipos de auditorías con aplicación a un SGEn
Gestión del programa de auditoría a un SGEn y preparación de una auditoría individual Planificar y Preparar una Auditoría a un SGEn
Realización de una auditoría individual a un SGEn
Comunicación y tratamiento de los resultados de una auditoría a un SGEn.
Felicitaciones Rafael para el logro.
26 de enero: Día mundial de la educación ambiental
Escrito por:
UTEC
El Día mundial de la educación ambiental se celebra los 26 de enero con el fin de crear conciencia en las personas para que desarrollen más sensibilidad ante el medioambiente y los problemas.
En UTEC trabajamos constantemente para que nuestros estudiantes y comunidad puedan:
- Generar conocimientos: desarrollar comprensión sobre las necesidades del medioambiente.
- Impulsar la actitud: apoyar a la ciudad a adquirir valores sociales e interés.
- Impulsar la aptitud: apoyar a la ciudad a adquirir las habilidades necesarias para resolver los problemas ambientales.
- Capacidad de evaluación: apoyar a las personas a evaluar las medidas de educación ambiental.
- Participación: Ayudar a las personas y a la sociedad a crear un sentido responsabilidad y que tomen conciencia.
Porque el mundo avanza y las necesidades de la industria cambian. Estamos apuntando a formar ingenieros más integrales, más humanos, preparados para enfrentar los problemas de la industria del siglo XXI.
¡Forma parte de nuestra comunidad UTEC!
T2T con Samuel Charca: conoce a nuestro destacado docente de Ingeniería Mecánica
Escrito por:
UTEC
En la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC) contamos con profesores que son destacados profesionales e investigadores en distintos sectores de la ingeniería y tecnología actual.
Ellos te guiarán a exponenciar tu ingenio y harán que tu experiencia en la universidad sea la más enriquecedora. Reforzarán tus conocimientos y te llevarán a poner en acción tu creatividad en las distintas carreras profesionales.
Esta vez te presentamos a Samuel Charca, destacado docente de Ingeniería Mecánica. Conoce en esta entrevista un poco más sobre su experiencia.
¿Qué pasa con el acantilado de la Costa Verde?
Escrito por:
UTEC
(Fotografías. Izquierda: derrumbe en Magdalena, setiembre 2019, Carlos Hidalgo/El Comercio; Derecha: derrumbe en Barranco, diciembre 2019, Daniel Apuy/El Comercio)
Todos hemos visitado o circulado por la Costa Verde en algún momento pero pocas veces nos hemos preguntado ¿cómo así tenemos un acantilado tan alto de suelo y piedras al lado del mar? ¿De dónde salió? ¿Por qué sigue allí? La única pregunta que nos solemos hacer, dadas las noticias mencionadas líneas arriba, es ¿habrá más derrumbes?
Pero para entender mejor lo que ocurre es indispensable comprender cómo se formó el acantilado.
Escala geológica
En escala geológica, un año es casi tan corto como un segundo en escala humana, y por ello los acontecimientos geológicos de nuestro planeta se miden en millones de años (1 Ma = 1 millón de años). Hace 4,540 Ma, por ejemplo, se formó la Tierra; hace 250 Ma todos los continentes actuales estaban aún unidos en un megacontinente llamado Pangea; hace 165 Ma se comenzó a formar el Océano Atlántico; y hace 50 Ma India comenzó un proceso de choque con Asia, que aún continúa, creando la cadena montañosa más alta del mundo: los Himalayas.
Hace una nada, entonces, en la época cuaternaria que va desde hoy hasta hace más o menos 2.6 Ma, con caudales variables y un desplazamiento de sur a norte lo largo del tiempo, el Río Rímac creó un cono de deyección con material aluvial traído por sus aguas que fueron depositados en capas y que llegaba, siguiendo una suave pendiente (aproximadamente 1:80), hasta la altura de la isla San Lorenzo.
Las olas del Océano Pacífico han ido, desde entonces, erosionando poco a poco esta capa, hasta llegar a la ubicación actual que todos conocemos.
Ilustración que muestra como el océano ha ido erosionando las capas de suelo depositadas por el río Rímac, hasta alcanzar su ubicación actual
Escala humana
¿Y seguirá avanzando la erosión? En escala geológica, claro que sí, pero en escala humana, probablemente no lo veamos. Sobre todo dado que hemos instalado rompeolas y depositado material en la base del acantilado (para crear la vía rápida y las playas de la Costa Verde), que evitan que las aguas del mar lleguen a la base del acantilado.
Sin embargo, si bien la erosión por causa del mar no es un problema mayor en estos momentos, ¿por qué tenemos procesos de derrumbe? La respuesta es muy simple: debido a la gravedad. Tenemos suelos que se encuentran a un nivel más alto que el nivel del mar, con una energía potencial elevada, que, dadas las condiciones adecuadas, buscará disipar.
¿Y cómo será este proceso de disipación? De dos posibles maneras, falla del talud (una falla mayor) o derrumbes de material de ladera (fallas menores).
Entender detalladamente una falla de talud requiere conocimientos que exceden el alcance de este artículo. Máxime decir que cualquier material granular, al verterse sobre el suelo, formará un ángulo de inclinación máximo con la horizontal, llamado “ángulo de reposo”, que es aquel al que todos los suelos tienden. La presencia de ciertos materiales adicionales, como fibras, piedras angulosas, o incluso la humedad pueden cambiar ese ángulo, pero es indispensable conocer este valor, así como el de otra propiedad llamada “cohesión”, a fin de calcular el valor máximo de esfuerzos (por ejemplo, causados por movimientos sísmicos) que el suelo puede soportar antes de fallar.
Los deslizamientos mencionados al inicio de esta nota, sin embargo, son en realidad derrumbes de material de ladera, causados por piedras y suelos que se desprenden de las mismas a lo largo de fisuras o discontinuidades existentes. Reducir estos deslizamientos o minimizar sus efectos es más sencillo, ya que las cantidades de material desprendido son menores.
La falla de talud es general, el derrumbe de ladera es localizado
Evitando derrumbes
Algunas medidas sencillas han sido tomadas ya por los distritos aledaños. Podemos ver, por ejemplo, zonas en las que se ha desquinchado material suelto (para liberarlo antes que caiga descontroladamente), zonas en las que se ha instalado vegetación (para que ayude a contener el material suelto con sus raíces y ramas), y mallas de contención (para controlar que el material que caiga lo haga cerca a la ladera).
Otras medidas que podrían llevarse a cabo incluyen el corte escalonado (en forma de andenes) que reduciría el riesgo de falla de talud y a la vez ayudaría a controlar que derrumbes no cayesen sobre la vía rápida, así como el uso de muros de contención, pantallas metálicas ancladas, pasta de concreto lanzada, geomallas, geoceldas o cribwalls, entre otras soluciones.
La solución aplicada dependerá de la zona, y de su riesgo calculado a falla de talud, así como a derrumbe de ladera, así como su cercanía a la vía rápida o la presencia de construcciones en la parte alta. No podemos pensar en aplicar una única solución a todo el talud ya que los requerimientos de cada zona son distintos.
Ingeniería civil en acción
La geotecnia es la rama de la ingeniería civil a cargo de estudiar el comportamiento de suelos y rocas, y la estabilidad de taludes es una de sus áreas de aplicación. Un ingeniero civil con enfoque en geotecnia podrá, por tanto, estudiar y entender detalladamente el problema de los derrumbes en la Cosa Verde, así como la idoneidad de las distintas soluciones. Pero más allá de eso, un ingeniero completo debe ser capaz de comunicar los resultados de estos estudios tanto al público general como a las autoridades competentes, aplicar las soluciones y monitorear su progreso.
¿Quieres solucionar problemas como estos? Ven a UTEC, donde nuestro modelo educativo i+ te dará las herramientas necesarias para que no solo entiendas los conceptos técnicos detrás de estos problemas, sino para que también puedas liderar y diseñar la solución a los mismos a través de una nueva ingeniería más innovadora, más integral.
Bioingeniería en Open Day UTEC 2020 I
Escrito por:
UTEC
Este 06 de febrero UTEC abre sus puertas en su ya conocido OPEN DAY UTEC! Un día que no puedes perderte para vivir la experiencia UTEC y conocer más de todas las carreras que tenemos!
Bioingeniería estará presente con un stand donde podrás conocer sobre las investigaciones más relevantes desarrolladas en nuestros laboratorios de investigación, podras ver tambien el modulo de simulación para hacer crecer papa en Marte, proyecto en conjunto con la NASA, y el Instituto Internacional de la Papa. Así mismo podrás vivir de una inmersión en la carrera con cada uno de nuestros Talleres:
Asimismo te invitamos a las Charlas Informativas sobre nuestra carrera, donde podras conversar con el Director de la Carrera. Ven y resuelve todas tus dudas!
Visita nuestro stand para poder registrarte en los talleres y/o charlas.
Les recomendamos llegar temprano para registrarse! Cupos limitados!
Video 1: Bioingeniería - UTEC
¡Ven y Vive la Experiencia UTEC!
Open Day UTEC
Día: jueves 6 de febrero, 2020
Lugar: Campus de UTEC (Jr. Medrano Silva 165, Barranco)
Horario: Desde las 9:00 am a 5:00 pm
Inscripciones: openday.utec360.pe
Ingreso Libre Previo Registro
Video 2: Open Day UTEC 2019
5 razones para estudiar Ingeniería Industrial en UTEC
Escrito por:
UTEC
La carrera de Ingeniería Industrial en UTEC forma profesionales que entiendan la incertidumbre y tengan herramientas para entender interconecciones y resolver problemas complejos.
La Ingeniería Industrial es esencial en el siglo XXI. Ante un mundo complejo e incierto, la necesidad de coordinar, definir y alinear objetivos y cuantificarlos requiere profesionales que entiendan de procesos, tengan herramientas analíticas y sean multidisciplinarios. Y es con este objetivo que formamos a nuestros estudiantes de Ingeniería Industrial.
Por más automatización que exista, el rol humano sigue siendo determinante en la toma de decisiones importantes. Es necesario entender el proceso de decisión de las personas. Es por ello que en UTEC tenemos claro el perfil que un ingeniero industrial del futuro debe tener.
Aquí te dejamos cinco razones para que estudies esta carrera en UTEC:
- Una carrera enfocada en toma de decisiones: malla adecuada al IISE, los cursos enfocados en herramientas y conceptos analíticas y en la práctica de la mejora.
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- Una carrera actualizada e internacional: profesores internacionales, experiencias en UCLOG - Bogotá, MIT Scale, Purdue, 1er y 2do premio en CONEII, finalistas de APICS.
- Una comunidad de aprendizaje con egresados exitosos: más de 80 egresados con posiciones de responsabilidad y crecimiento, colaboración estudiantes - profesores - egresados.
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