¿Cómo se aplica la inteligencia artificial en los negocios modernos?
Escrito por:
UTEC
La inteligencia artificial (IA) es una de las tecnologías con mayor potencial de crecimiento en el mundo. Es una herramienta digital que ha generado nuevas oportunidades de negocio en todo tipo de sectores, mediante la creación de soluciones que faciliten la vida cotidiana de las personas.
Aplicaciones de la IA
En el campo de la salud, el uso de algoritmos permite diagnósticos más precisos y el desarrollo de fármacos más eficientes. El análisis automatizado de biomarcadores y la medicina basada en datos de alto rendimiento juegan un papel crucial en enfermedades complejas como el mal de Alzheimer o la esclerosis múltiple.
En el ámbito financiero, la IA permite personalizar las experiencias de los usuarios en entidades financieras. Hoy, esta tecnología permite automatizar los servicios de atención al cliente, incrementar la seguridad, optimizar los procesos internos, reconocer patrones de consumo y crear nuevos productos financieros.
En el sector educación, la IA fue clave para el desarrollo del aprendizaje adaptativo. Esta tendencia consiste en el diseño de nuevos modelos de aprendizaje para cada tipo de estudiante y facilitar su acceso desde cualquier lugar, a través de dispositivos digitales. Ello contribuye a lograr una experiencia educativa cada vez más personalizada.
En el campo de la robótica, los procesos internos ya se encuentran bastante automatizados. Sin embargo, se proyecta que la IA todavía puede aportar mucho a la construcción de robots industriales más inteligentes que recorran grandes almacenes y organicen elementos sin necesidad de supervisión humana.
Las empresas del Perú y el mundo necesitan profesionales creativos e innovadores que les permitan digitalizarse y crear oportunidades de negocio en base a tecnologías como la IA. La carrera de Administración y Negocios Digitales forma a estos expertos que destacan por el dominio de herramientas de gerencia digital, programación y analítica.
La biónica y su reto por restaurar el cuerpo humano
La biónica ha dejado de ser un concepto exclusivo de la ciencia ficción para convertirse en una de las herramientas más revolucionarias de la medicina moderna. Descubre cómo la biónica está transformando vidas, reemplazando funciones biológicas y ofreciendo nuevas esperanzas. Sigue leyendo para conocer todas sus aplicaciones y posibilidades.
Escrito por:
UTEC
Universidad de Ingeniería y Tecnología
Autor: Carlos Leonardo
¿Qué es la biónica y cómo funciona en la actualidad?
La biónica es una disciplina interdisciplinaria que estudia y aplica principios biológicos en sistemas tecnológicos, con el objetivo de desarrollar dispositivos que imitan funciones humanas. Hoy en día, se utiliza especialmente para diseñar prótesis, implantes y dispositivos que restauran funciones corporales perdidas.
Su aplicación combina ingeniería, biología, electrónica y ciencia de materiales, lo que permite la creación de soluciones que se integran cada vez más al cuerpo humano, tanto física como funcionalmente.
Beneficios de la biónica en los seres humanos
La biónica representa una revolución humanitaria. Permite que muchas personas con discapacidades severas puedan recuperar autonomía, movilidad y confianza en sí mismas. Estos beneficios van mucho más allá de lo físico, generando impactos emocionales, sociales y psicológicos muy positivos.
La posibilidad de reintegrarse a la vida cotidiana, estudiar, trabajar y socializar sin limitaciones ha cambiado por completo la perspectiva de rehabilitación en el siglo XXI.
Recuperación de funciones perdidas
Gracias a la biónica, miles de personas han recuperado la capacidad de caminar, manipular objetos, escuchar o incluso ver. Esto se logra mediante prótesis, exoesqueletos o implantes sensoriales, que sustituyen o complementan funciones corporales.
Esta recuperación no solo mejora la vida de los pacientes, sino que también reduce la dependencia de terceros y la necesidad de cuidados permanentes.
Integración social y psicológica del paciente
Recuperar una función perdida tiene un gran impacto emocional. Las personas que reciben dispositivos biónicos suelen reportar mejoras en su autoestima, optimismo y participación social.
La posibilidad de llevar una vida plena contribuye también a la inclusión laboral y educativa, generando entornos más diversos y equitativos.
¿Para qué sirve la biónica?
Las vidas de millones de personas pueden cambiar trágicamente desde el momento en el que pierden una parte de sus cuerpos, ya que se ven impedidos de realizar sus actividades cotidianas a causa de accidentes, enfermedades, malformaciones, etc. Un estudio reveló que en el 2017 había 57.7 millones de personas viviendo con amputaciones de extremidades por causas traumáticas en todo el mundo.
Solo en Estados Unidos, la ONG Amputee Coalition, ha estimado que hay alrededor de 2 millones de amputados, y este número podría llegar a 3.6 millones para el 2050, siendo las amputaciones por debajo de la rodilla las más frecuentes.
Como respuesta a estos problemas, la biónica, definida como la “ciencia de crear sistemas o dispositivos artificiales que pueden funcionar como partes de organismos vivos”, se presenta como un puente entre el ser humano y su deseo por recuperar sus habilidades inherentes.
Este término fue usado inicialmente combinando el prefijo “bio” que significa vida y “nica” de electrónica. Hoy en día, los expertos en esta materia producen prótesis integrando diferentes ramas de la ingeniería como mecánica, electrónica, procesamiento de la información, etc., así como las ciencias de la vida.
En este ámbito, resaltan compañías como Ottobock y Össur que ofrecen prótesis de extremidades superiores e inferiores parciales o totales para aplicaciones estéticas, rehabilitación, deportivas, etc., siendo la mano Bebionic uno de los productos más innovadores logrando ejecutar 14 tipos de agarre y posiciones de la mano, o su competidor, la mano i-Limb Quantum con dígitos de titanio para aumentar la carga de transporte en un 50% y la fuerza de agarre en un 30% .
Sin embargo, las prótesis mioeléctricas existentes aún no han logrado ser completamente compatibles al ser humano, debido a problemas respecto a la funcionalidad, comodidad y la carga cognitiva que requieren para su uso, por lo que se produce un índice de abandono del 30% a 50% de usuarios a sus prótesis.
Ante estos problemas, múltiples ingenieros trabajan en el uso de nuevas tecnologías para aumentar el número de movimientos de las articulaciones de las prótesis, utilizar materiales más livianos como siliconas y uretanos, optimizar el procesamiento de datos, etc.
Sin embargo, uno de los retos más interesantes, es el de recuperar el sentido de la propiocepción del miembro amputado, es decir, sentir la posición relativa de la prótesis como si fuese una extensión del cuerpo humano.
Para esto, en el MIT se desarrolló la interfaz mioneural agonista–antagonista (AMI), cuyo método consiste en conectar los nervios de una persona a su prótesis biónica, mediante la unión quirúrgica entre un músculo agonista y un antagonista durante la amputación para lograr preservar la propiocepción del tendón muscular.
Luego, esta unión se conecta mediante electrodos artificiales a microcontroladores ubicados en la prótesis biónica las cuales decodifican las señales de cada AMI para mover los motores. De esta manera, se logra un flujo de información ya que se logra mover la prótesis biónica y a la vez sentir su posición, movimiento y fuerza como si fuese una verdadera extremidad.
Figura 2. Arquitectura de la interfaz mioneural agonista-antagonista y su funcionamiento en el cuerpo humano. Fuente: Srinivasan et al. Science Robotics.
Las soluciones para los casos mencionados están en progreso, pero también es importante considerar el amplio número de pacientes que ven sus vidas afectadas debido a una movilidad limitada o algún tipo de parálisis.
Las estadísticas muestran que anualmente 55.9 millones de personas sufren de lesiones cerebrales, 15 millones sufren de accidentes cerebrovasculares y 2.8 millones viven con esclerosis múltiple.
Por ello, compañías como Ekso Bionics y Rewalk Robotics ofrecen una amplia gama de exoesqueletos robóticos (dispositivos externos que se colocan sobre el cuerpo del usuario con el fin de incrementar sus capacidades) que fueron aprobados por la FDA para la rehabilitación de pacientes.
No obstante, también comercializan exoesqueletos de aplicación industrial que reducen la fatiga y previene lesiones provocadas por la realización de tareas repetitivas, incrementando la productividad.
Figura 3. Rehabilitación de paciente con el uso de un exoesqueleto. Fuente: Ekso Bionics.
Para finalizar, a pesar de los esfuerzos logrados, aún hay mucho tramo por recorrer. A pesar de que existen muchas tecnologías experimentales desarrolladas por diversas universidades, estas aún no son aprobadas para su venta.
En los países en vías de desarrollo el avance de tecnologías de bajo costo que permiten fabricar estos dispositivos está en progreso, siendo esta una gran oportunidad para los profesionales de bioingeniería en el Perú, quienes a su vez podrían brindarle esperanza a aquellos que la perdieron.
Estudia Bioingeniería en UTEC y forma parte de la revolución de la biónica
Si estás motivado por diseñar prótesis inteligentes, dispositivos biomédicos y soluciones disruptivas para la salud humana, la carrera de Bioingeniería de UTEC es una excelente opción.
En UTEC, la carrera de Bioingeniería se imparte durante 10 semestres (200 créditos) en modalidad presencial. El plan de estudios abarca programación, biología para ingenieros, análisis de señales, biomecánica, emprendimiento y especializaciones en ingeniería biomédica y nanotecnología. Además, UTEC integra la IA en el 100% de la carrera.
Gracias a este enfoque tan interdisciplinario, podrás formarte para crear tecnologías biónicas en un entorno real, integrando inteligencia artificial, instrumentación biomédica y diseño de dispositivos.
Si te interesa contribuir al diseño de soluciones que restauren funciones humanas o que mejoren la calidad de vida a través de la biónica, considera inscribirte y postular a la carrera de Bioingeniería de UTEC.
Preguntas Frecuentes sobre la biónica
¿Qué enfermedades cura la biónica?
La biónica no cura enfermedades en el sentido tradicional, pero ayuda a tratar o compensar discapacidades. Por ejemplo, en amputaciones, la biónica permite recuperar movilidad; en sorderas profundas, ofrece soluciones auditivas. También se estudia su uso en Parkinson y lesiones neurológicas.
¿Qué beneficios puede proporcionar la biónica a los seres humanos?
La biónica mejora la autonomía, movilidad y calidad de vida. Las personas con prótesis pueden recuperar funciones perdidas y reintegrarse a la vida laboral y social. También tiene beneficios psicológicos, como el aumento de autoestima y bienestar emocional.
¿Cómo ayudan las piernas biónicas a las personas?
Las piernas biónicas ofrecen movimiento natural, estabilidad y adaptabilidad. Utilizan sensores para detectar las intenciones del usuario y se ajustan al entorno. Son claves en la rehabilitación de personas con amputaciones, mejorando su independencia y reduciendo el esfuerzo físico.
Fuentes bibliográficas
- McDonald, C. L., Westcott-McCoy, S., Weaver, M. R., Haagsma, J., & Kartin, D. (2021). Global prevalence of traumatic non-fatal limb amputation. Prosthetics and orthotics international, 0309364620972258.
- Amputee Coalition. (13 de enero del 2015). Limb loss statistics. https://www.amputee-coalition.org/limb-loss-resource-center/resources-filtered/resources-by-topic/limb-loss-statistics/limb-loss-statistics/
- Cambridge. (s.f.). Bionics. En el Diccionario de Cambridge. https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/bionics
- Australian Academy of Science. (26 de septiembre del 2017). Bionic limbs. https://www.science.org.au/curious/people-medicine/bionic-limbs
- Ottobock. (s.f.). Bebionic hand EQD. https://www.ottobock.com/en-us/product/8E70
- Össur. (s.f.). I-LImb® quantum bionic hand. https://www.ossur.com/en-us/prosthetics/arms/i-limb-quantum
- Espinosa, M., & Nathan-Roberts, D. (Noviembre del 2019). Understanding prosthetic abandonment. In Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting (Vol. 63, No. 1, pp. 1644-1648). Sage CA: Los Angeles, CA: SAGE Publications.
- MIT Media Lab. (s.f.). Agonist-antagonist Myoneural interface (AMI). https://www.media.mit.edu/projects/agonist-antagonist-myoneural-interface-ami/overview/
- Ekso bionics. (12 de noviembre del 2022). Ekso bionics home. https://eksobionics.com/
- ReWalk Robotics. (10 de enero del 2021). ReWalk™ personal 6.0 exoskeleton for spinal cord injury. https://rewalk.com/rewalk-personal-3/
UTEC: Estudiante de Ciencia de la Computación viaja a Alemania para trabajar en GenISys GmbH
Escrito por:
UTEC
Leonidas García, estudiante de Ciencia de la Computación de UTEC, viajó recientemente a Alemania para trabajar en la empresa GenISys GmbH, encargada de desarrollar, comercializar y respaldar soluciones de software para procesos de nanofabricación.
Durante su paso por el programa de RLE de UTEC (Real Life Experience) y gracias a la recomendación de uno de sus profesiones, el alumno Leonidas García tuvo un acercamiento con GenISys GmbH. Hoy, gracias a ello, nuestro talentoso estudiante tiene una de sus primeras experiencias laborales en Alemania.
Conoce más de la experiencia de nuestro estudiante de Ciencia de la Computación
AQUÍ: Descubre más de Ciencia de la Computación en UTEC, ¿qué especializaciones tiene?
Sobre Ciencia de la Computación: ¿por qué estudiar esta carrera en UTEC?
No somos ingeniería de sistemas o informática o afines porque esta carrera apunta a crear tecnología, no a ser usuario.
Contamos con una malla curricular con estándar internacional. Se fue armando en base a diversas experiencias y referencias. Como, por ejemplo, la construcción de la malla curricular propuesta por la Sociedad Peruana de Computación (SPC), la participación en el equipo mundial que hizo las actualizaciones para Computer Science por parte de la Association for Computing Machinery y, también, el ser miembros del Computer Curricula 2020, lo que permitió tener un adelanto sobre lo que iba a ocurrir en el futuro.
En nuestro campus, encontrarás nuestro cluster computacional bautizado como ‘Khipu’, equipamiento científico que permitirá procesar billones de datos en poco tiempo y de manera eficiente.
UTEC: Estudiante de Ciencia de la Computación hoy trabaja en Microsoft
Escrito por:
UTEC
Reynaldo Rojas, estudiante de Ciencia de la Computación, empezó a desarrollar su talento en el club de computación de UTEC y hoy cumple el sueño de trabajar como software engineer en una de las empresas más top: Microsoft.
Nuestro alumno de Ciencia de la Computación nos contó su experiencia en esta carrera: “En cuarto año comencé a hacer investigación con mi asesor y participamos en distintas conferencias en las cuales en dos de ellas gané la presentación de posters. También han habido cursos que han marcado mi trayectoria, como por ejemplo el curso de programación competitiva. Todas las experiencias en UTEC me han traído hasta donde estoy ahora”.
Conoce más de la experiencia de nuestro estudiante de Ciencia de la Computación:
AQUÍ: Descubre más de Ciencia de la Computación en UTEC, ¿qué especializaciones tiene?
Sobre Ciencia de la Computación: ¿por qué estudiar esta carrera en UTEC?
No somos ingeniería de sistemas o informática o afines porque esta carrera apunta a crear tecnología, no a ser usuario.
Contamos con una malla curricular con estándar internacional. Se fue armando en base a diversas experiencias y referencias. Como, por ejemplo, la construcción de la malla curricular propuesta por la Sociedad Peruana de Computación (SPC), la participación en el equipo mundial que hizo las actualizaciones para Computer Science por parte de la Association for Computing Machinery y, también, el ser miembros del Computer Curricula 2020, lo que permitió tener un adelanto sobre lo que iba a ocurrir en el futuro.
En nuestro campus, encontrarás nuestro cluster computacional bautizado como ‘Khipu’, equipamiento científico que permitirá procesar billones de datos en poco tiempo y de manera eficiente.
Organoides para el estudio de cáncer de mama
Escrito por:
UTEC
El cáncer de mama (CM) es la neoplasia maligna más común en mujeres a nivel mundial. Por lo que, se requieren modelos que representen el microambiente del tejido mamario para comprender mejor la tumorogénesis y la progresión del cáncer. El tratamiento sigue siendo uno de los más importantes problemas para los sistemas de salud; a pesar de las numerosas mejoras en el diagnóstico y la terapia, debido a la heterogeneidad que presenta, por lo que es importante encontrar métodos más eficaces para su estudio.
Previamente, los modelos de xenoinjertos derivados de líneas celulares y los cultivos celulares bidimensionales (2D) se emplearon con frecuencia para investigar el cáncer de mama. A pesar de su valor, estos modelos no son apropiados para investigar la biología tumoral y la reacción a fármacos de pacientes individuales y los cultivos celulares cultivados en 2D experimentan vías de señalización celular alteradas como resultado de la limitación de las interacciones célula-célula y célula-matriz extracelular (MEC); por lo que, no son representativos del tejido equivalente in vivo. La morfología y la organización de las células dentro de los tejidos, no pueden ser imitadas por células cultivadas en condiciones de monocapa 2D, y la ECM no coincide exactamente con la de los tejidos y órganos.
Numerosos tipos de células distintas, factores paracrinos y de crecimiento, así como elementos estructurales, están presentes en el microambiente tumoral. El resultado del tumor está determinado por cómo todas estas variables interactúan con las células tumorales. Investigaciones recientes apuntan a la implicación de la TME en el desarrollo del cáncer y su comportamiento en respuesta a diferentes terapias
Los estudios publicados sugieren que los cambios graduales en la composición genética y transcriptómica de las líneas celulares de cáncer de mama pueden afectar la forma en que estas, reaccionan a los medicamentos. Como ejemplo, tenemos a la línea celular MCF-7, que se utiliza con frecuencia en la investigación del cáncer de mama, se ha mostrado tasas de crecimiento, cariotipos, respuestas farmacológicas y estado del receptor hormonal variables en varios laboratorios. Por lo que se puede concluir que los organoides, que tienen un microambiente más parecido a las muestras de tumores; son preferibles a las líneas celulares universales para el estudio del cáncer de mama.
Los organoides son un modelo de estudio biomédico, que posee una amplia gama de usos, los cuales incluyen; oncología, medicina regenerativa, modelado de enfermedades y screening de fármacos; dado que se puede hacerlos crecer in vitro para crear copias en miniatura de los órganos de los que se derivaron.
Para su óptimo desarrollo, los organoides son incorporados a matrices que contienen proteínas de la membrana extracelular esenciales para la función y la polarización de las células epiteliales. Esta matriz permite que las células se organicen en estructuras 3D in vitro. Las matrices contienen terminaciones RGD (Arg-Gly-Asp) en su estructura que funcionan como puntos de unión para las células, permitiendo así el transporte adecuado de nutrientes y otros elementos esenciales para las células. En la actualidad en el mercado existen matrices tanto naturales como sintéticas; dentro de las matrices naturales tenemos al colágeno tipo I y al matrigel, este último es rico en laminina, colágeno IV, entactin, heparan sulfatos, proteoglicanos y factores de crecimiento.
Para comprender la biología del cáncer, los organoides son un instrumento útil. Sin embargo, algunos modelos de organoides mamarios están limitados porque no han podido recrear con precisión la estructura o composición de la MEC a partir de tejido mamario natural. Es importante tener en cuenta que muchos protocolos actuales implican varios pasos de centrifugación diferencial y filtración celular para separar y purificar las células epiteliales mamarias de las células estromales circundantes antes del crecimiento en cultivo 3D. El uso de células epiteliales purificadas y células del estroma para producir organoides mamarios puede no recapitular la arquitectura tisular in vivo y las interacciones célula-célula/matriz.
Imagen: Pasos básicos para la producción de organoides:
1)Corte del tejido, 2) Digestión enzimática 3) Separación celular 4)Suspensión en Matrigel u otra matriz y aplicación de medio de crecimiento.
Bibliografía
Mohan, S. C., Lee, T. Y., Giuliano, A. E., & Cui, X. (2021). Current Status of Breast Organoid Models. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 9(November), 1–7. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.745943
Ebrahimi, N., Nasr Esfahani, A., Samizade, S., Mansouri, A., Ghanaatian, M., Adelian, S., Shadman Manesh, V., & Hamblin, M. R. (2022). The potential application of organoids in breast cancer research and treatment. Human Genetics, 141(2), 193–208. https://doi.org/10.1007/s00439-021-02390-0
Envases comestibles
Escrito por:
UTEC
Es de conocimiento popular que la contaminación de los mares y ríos por plásticos ha alcanzado niveles alarmantes al punto de que se han encontrado microplásticos en la carne de los pescados que consumimos y en algunos reservorios de agua para consumo humano.
Fuente: Global Food consumer forum
Es por esta razón que algunos países latinoamericanos están tomando medidas para reducir el uso de plásticos. Desde la prohibición de bolsas de plástico en los supermercados, los empaques de tecnopor, el uso de plásticos de un solo uso etc.
Ante esto las empresas de empaques inundaron el mercado con productos biodegradables y compostables. Si bien esta parece una solución idónea para el problema de la contaminación con plásticos , no lo es del todo. Ya que, la mayoría de los productos biodegradables y compostables requieren de un paso más a seguir , ya sea por parte del consumidor o del municipio responsable del desecho de residuos, de no ser así se seguirá contribuyendo a la contaminación de mares y ríos.
Ante esta problemática la startup Notpla, fundada en el 2014 por Rodrigo García González y Pierre Paslier, introdujo al mercado unos empaque comestibles capaces de retener líquidos. Estos empaques transparentes fueron creados a base de alginato de sodio, extraído de algas de mar y cloruro de calcio.
Fuente: Notpla
Al ser estos empaques producidos con materiales 100% biodegradables y de materia prima renovable , algas de mar, hace de este producto muy atractivo , ya que puedes al optar por no consumirlo , podrías compostarlo, tirarlo jardín o desecharlos sin culpa alguna en algún vertedero de basura común. En caso estos desperdicios lleguen a los mares y ríos el ecosistema no se verá afectado al ser biodegradable
En un inicio esta empresa tuvo la meta de reemplazar las botellas de agua (Oohowater) con estos empaques , pero hoy en día han ampliado sus horizontes y decidieron diversificar el uso de este empaque.
Actualmente Notpla, con sede en Londres, tiene contratos con diversos restaurantes y cadenas de comida rápida para que sus envases sean usados para el transporte de salsas o bebidas.
Fuente: Notpla. En una campaña de marketing del producto se repartió energizantes en una maratón en Londres
Desde hace ya unos años existen investigaciones respecto a la creación de los films de cocina comestibles a base no solo de alginato sino también quitosano , que se extrae de los crustáceos, Notpla es una de las pocas empresas que está comercializando el producto.
Esperemos esto abra el camino hacia la comercialización masiva de los films biodegradables y comestibles disminuyendo así su precio en los mercados para que pueda ser usado por los consumidores finales.
Día del agua: ¿por qué estudiar una carrera relacionada al cuidado de este recurso natural?
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UTEC
La Organización de las Naciones Unidas (ONU) declaró el 22 de marzo como el Día Mundial del Agua, con el objetivo de recordar a las naciones la importancia de conservar y desarrollar los recursos hídricos.
El agua es un mecanismo que nos lleva a estudiar la problemática ambiental y las soluciones que podemos plantear para ello en el mundo. “Muchos de los procesos ambientales están relacionados con el agua. Por ejemplo, no podemos hablar de minería sin saber sobre el agua, no podemos hablar del Amazonas sin saber sobre los ríos. En sí, el cuidado del agua explica también nuestro desarrollo en el país y a nivel mundial”, comenta Daniel Horna Ph.D., Investigador Principal del Centro de Investigación y Tecnología del Agua (CITA) de UTEC.
¿Por qué es importante formar a profesionales que estudien este recurso?
Estudiar una carrera relacionada a la conservación del agua nos lleva a reflexionar sobre nuestro actuar en el día a día: ¿estamos utilizando este recurso de manera eficiente?. Un profesional especializado en este campo logrará:
- Contribuir a garantizar el desarrollo sostenible del planeta.
- Crear y desarrollar soluciones a nivel empresa, institución y sociedad.
- Ayudar a cambiar el comportamiento del ser humano sobre el uso eficiente de este recurso.
- Contribuir a que futuras generaciones no sufran de escasez de agua.
En UTEC, a través de nuestra carrera de Ingeniería Ambiental, formamos a profesionales con pensamiento crítico y preocupados por el planeta Tierra. El ingeniero ambiental de UTEC tiene la capacidad de liderar proyectos viables en lo económico y que puedan convivir armónicamente con el medio ambiente y, por consecuencia, con la humanidad.
RAHU: Un estudio crucial sobre glaciares en Perú
Escrito por:
UTEC
Los glaciares tienen un rol crucial en la regulación del agua proveniente de los ríos y representan una de las principales reservas de agua dulce.
Sin embargo, debido al calentamiento global, se están derritiendo, lo que pone en riesgo la seguridad hídrica de los Andes peruanos. Ante ello, surge el proyecto RAHU, una investigación científica y técnica que estudia este problema en la cuenca del Vilcanota – Urubamba, con el fin de tener información fiable y actualizada sobre las diversas variables ambientales de la dinámica glaciar actual y futura, mediante el uso de tecnología de vanguardia.
Estos datos permiten hacer un llamado a la creación de estrategias de adaptación y conservación de ecosistemas, poniendo atención a la necesidad de una gestión eficiente del recurso hídrico. “Nuestros resultados sugieren que la reducción de la cobertura de glaciares en las próximas décadas es inevitable, pero la velocidad y magnitud de este retroceso dependen, en gran medida, del comportamiento humano (por ejemplo, las emisiones de gases de efecto invernadero). Con base en el escenario de emisiones medias (conocido también como RCP 4.5), esperamos una reducción de la masa glaciar de, aproximadamente, 50% para fines de este siglo. Bajo el escenario de altas emisiones (RCP 8.5), esperamos una reducción de la masa glaciar de, aproximadamente, 85% hacia finales de siglo”, señala Pedro Rau, profesor de Ingeniería Ambiental de UTEC e investigador de CITA-UTEC.
Si no se genera un cambio, habrá un exceso de agua en los meses más húmedos y escasez en los más secos, lo cual podría impactar en el desabastecimiento hídrico, perjudicando actividades económicas como la agricultura y la industria.
RAHU podrá proyectar los niveles de reducción de la masa glaciar en las próximas décadas y de ese modo ayudarnos a concebir estrategias para evitar la carencia de recursos hídricos.
¡Cuidado hongos! Keanu Reeves al rescate…
Escrito por:
UTEC
Cuando pensamos que la realidad supera a la ficción, aparecen estas noticias que nos cambian la perspectiva. Recientemente, científicos del departamento de Paleobiotecnología del Instituto Leibniz para la Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones (Leibniz-HKI) han descubierto una serie de nuevas moléculas que podrían resultar eficaces tanto contra las enfermedades fúngicas de las plantas como contra los hongos patógenos humanos. Pero hasta aquí, ¿qué tiene que ver el actor Keanu Reeves y este descubrimiento?
El grupo de moléculas fue denominadas keanumicinas en honor al actor y a sus personajes, principalmente a John Wick.
Según ha reportado Pierre Stallforth, jefe del departamento de Paleobiotecnología, la investigación del contexto ecológico de las interacciones microbianas depredador-presa permite la identificación de microorganismos que producen múltiples metabolitos secundarios para evadir la depredación o matar al depredador. Además, la búsqueda de genomas combinada con métodos de biología molecular se puede utilizar para identificar más grupos de genes biosintéticos que produzcan nuevos antimicrobianos para combatir la crisis antimicrobiana. Por el contrario, los enfoques clásicos basados en la detección tienen limitaciones, ya que no pretenden desbloquear todo el potencial biosintético de un organismo determinado.
En un nuevo estudio publicado por la Sociedad Americana de Química (ACS, por sus siglas en inglés) el equipo de investigadores describen la identificación basada en la genómica de las keanumicinas A–C. Estas moléculas son péptidos no ribosómicos que permiten que las bacterias del género Pseudomonas eludan la depredación de las amebas. Si bien son amebicidas a nivel nanomolar, estos compuestos también exhiben una fuerte actividad antimicótica, en particular contra el devastador patógeno vegetal Botrytis cinerea e inhiben drásticamente la infección de las hojas de Hydrangea macrophylla usando solo sobrenadantes de cultivos de Pseudomonas. Finalmente, un análisis detallado de micromatrices de todo el genoma de Candida albicans expuesta a keanumicina A arrojó luz sobre el modo de acción de este potencial producto que ayudará al desarrollo de nuevos antifúngicos farmacéuticos y agroquímicos.
Para la obtención de las estructuras moleculares se utilizaron técnicas de resonancia magnética nuclear, espectrometría de masas en tándem y experimentos de degradación que revelaron un motivo de imina terminal sin precedentes en la keanumicina C que amplía la familia de aminoácidos no ribosómicos mediante un bloque de construcción altamente reactivo.
Según el trabajo, el efecto mortal de las bacterias del género Pseudomonas reside en estas toxinas, las keanumicinas, de las que hasta el momento solo se conocía un tipo, pero de las cuales ahora los científicos descubrieron 3 clases distintas: las denominadas keanumicinas A, B y C.
Los investigadores lograron aislar una de estas keanumicinas y realizar más pruebas. “Este grupo de moléculas naturales pertenece a los lipopéptidos no ribosómicos con propiedades jabonosas”, explicó Götze, uno de los investigadores y líderes del proyecto en declaraciones a los medios. Y agregó: “Los lipopéptidos matan tan eficientemente que les pusimos el nombre en honor a Keanu Reeves porque él también es extremadamente letal en sus papeles”.
Según las pruebas realizadas hasta el momento, el producto natural no es altamente tóxico para las células humanas y ya es efectivo contra hongos en concentraciones muy bajas. Esto lo convierte en un buen candidato para el desarrollo farmacéutico de nuevos antimicóticos, algo que se necesita con urgencia, ya que en la actualidad existen muy pocos medicamentos contra las infecciones fúngicas en el mercado.
Referencias:
- Götze, S., Vij, R., Burow, K., Thome, N., Urbat, L., Schlosser, N., Pflanze, S., Müller, R., Hänsch, V. G., Schlabach, K., Fazlikhani, L., Walther, G., Dahse, H.-M., Regestein, L., Brunke, S., Hube, B., Hertweck, C., Franken, P., & Stallforth, P. (2023). Ecological niche-inspired genome mining leads to the discovery of crop-protecting nonribosomal lipopeptides featuring a transient amino acid building block. Journal of the American Chemical Society, 145(4), 2342–2353. https://doi.org/10.1021/jacs.2c11107
- Rodríguez, H., Editor y periodista especializado en ciencia y naturaleza, & Berg, E. van den. (2023, February 10). La Molécula Keanu Reeves, Una Aliada letal en la Lucha Microbiana. www.nationalgeographic.com.es. Retrieved April 4, 2023, from https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/molecula-keanu-reeves-aliada-letal-lucha-microbiana_19489
- Simmons, L. (2023, February 7). New Keanu Reeves molecules are deadly weapon in the fight against fungi. IFLScience. Retrieved April 4, 2023, from https://www.iflscience.com/new-keanu-reeves-molecules-a-deadly-weapon-in-the-fight-against-fungi-67424
Fuentes de las imágenes:
- Genome mining_Gotze_2023 - American Chemical Society
- Keanu Reeves - IMDb
- Keanu mycin - IFLScience
TIERRAS RARAS: Elementos esenciales en nuestro estilo de vida, sin ellos no tendríamos la tecnología que tenemos actualmente.
Escrito por:
UTEC
Por Erika Chávez, asistente técnico de laboratorio de Ingeniería Química.
Durante nuestros años de estudio solíamos memorizar los elementos de la tabla periódica como parte de nuestro aprendizaje. Ciertamente, aquellos que se encuentran hasta abajo en las dos últimas filas rara vez les tomábamos mayor importancia [1]. Parecían estar allí solo para hacernos complicadas nuestras lecciones. Sin embargo, en los últimos años han tomado mayor importancia cambiando así sustancialmente el mundo industrial. Prácticamente no hay rama de la ciencia y tecnología que no los emplee.
A diferencia de lo que su nombre nos indica estos metales son abundantes en la corteza terrestre. Su rareza se debe a que se encuentran en pequeñas cantidades mezclados con otros minerales lo que dificulta su separación; siendo así muy difícil ubicar yacimientos de utilidad comercial. Todo esto hace que el costo de estos elementos sea muy alto. [1], [3], [6].
Las tierras raras comprenden 15 elementos del grupo de los lantánidos además del escandio y el itrio [2]. Su principal característica es que tienen electrones en el nivel 4 y subnivel f los cuales están solapados por los electrones ubicados en los subniveles externos s y p. Son estos electrones los que hacen a estos metales particulares por sus propiedades eléctricas, magnéticas, de luminiscencia o fluorescencia y fuerza. [1]
¿En qué se usan y para qué sirven los elementos de las tierras raras?
Los elementos de las tierras raras (REE) tienen múltiples aplicaciones dentro de ellas:
Convertidores catalíticos (Ce), imanes permanentes (Pr, Nd, Dy, Ho), baterías y pilas recargables (La, Ce, Nd), motores eléctricos, discos duros, bocinas, turbinas de viento, pantallas de televisión (Eu), sistemas de defensa militar (Y, Eu,Tb) [1], [3-5].
Otro ejemplo son los compuestos metálicos que forman, llamados complejos de coordinación, los cuales tienen aplicaciones como materiales luminiscentes, en láseres y equipos de resonancia magnética nuclear (NMR) y de imágenes de resonancia magnética (MRI) en medicina. [1]
“Las propiedades nucleares de las tierras raras han sido aprovechadas también para una gran variedad de aplicaciones. El europio y el disprosio se utilizan en cilindros de control para reactores nucleares; mientras que uno de los isótopos del itrio (Y-90) se utiliza en terapias para tratamiento contra el cáncer. Adicionalmente, el iterbio-169 y el gadolinio-153 se utilizan en equipos de rayos-X”. [1]
El gran reto del reciclaje de las tierras raras
China abastece aproximadamente el 90 % de las tierras raras del planeta. El 10 % restante lo proveen Estados Unidos y Australia. China es a su vez el principal consumidor, con el 60 % de la demanda mundial, seguida de Estados Unidos, con el 30 % [4]. Si bien en enero de este año se descubrió un importante yacimiento de óxidos de tierras raras en Suecia, el cual serviría para abastecer gran parte de la futura demanda de la UE, aún queda un largo camino para recorrer antes de que se pueda explotar. [5]
En el 2019 China produjo 132 000 toneladas/año de un total mundial de 213 000 toneladas año de tierras raras extraídas, 20 000 toneladas más que en 2018 [6]. Es por ello que una solución para no depender de la producción China, y para disminuir el impacto ambiental que produce la purificación de estos elementos, es que las compañías incrementen sus procesos de reciclado y de recuperación de materiales. [7]
Investigadores científicos de la Universidad Técnica de Múnich han identificado una docena de microorganismos que tienen la habilidad de sentirse atraídos por las tierras raras. Esto se da mediante el proceso de bioadsorción, en el cual la biomasa de cianobacterias (Synechococcus elongatus, Calothrix brevissima, Desmonostoc muscorum, entre otras cepas) al tener una alta proporción de azúcar con cargas negativas atrae a iones metálicos cargados positivamente que luego se unen a la biomasa; es decir, los metales se unen a la superficie celular de ellas. [8]
Los investigadores obtuvieron resultados preliminares prometedores. Ellos tienen como proyecto posterior realizar nuevos experimentos a mayor escala con el fin de mejorar la aplicación industrial.
Referencias:
- Tecnológico de Monterey, “TEC: Los de abajo: Lo importante de las tierras raras”, [2020]. [En línea]. Disponible en: https://transferencia.tec.mx/2020/03/19/los-de-abajo-lo-importante-de-las-tierras-raras/. [Accedido el: 8 -abril -2023]
- J. Kang and A. M. Kang, “Trend of the research on rare earth elements in environmental science,” Environ. Sci. Pollut. Res. Int., vol. 27, pp. 14318–14321, 2020. [Online]. Available: https://doi.org/10.1007/s11356-020-08138-z . [Accesed: Apr. 07, 2023]
- G. Ferreira, J. Critelli, “China’s Global Monopoly on Rare-Earth Elements,” The US Army War College Quarterly: Parameters, Vol. 52, no. 1, art. 6, 2022. doi:10.55540/0031-1723.3129.
- A. Rios, “Exploración por Tierras Raras en el Perú”, Boletín de la SGP, vol. 109, pp. 145-149, 2014. Disponible en: https://app.ingemmet.gob.pe/biblioteca/pdf/BSGP-109-145.pdf . [Accedido: 9 -abril-2023]
- BBC News Mundo, “BBC: Por qué las tierras raras son esenciales y cómo el hallazgo de un yacimiento en Suecia puede ayudar a Europa a cortar su dependencia de China”, [2023]. [En línea]. Disponible en: https://www.bbc.com/mundo/noticias-internacional-64554531 [Accedido: 9 -abril-2023]
- R. Prego, “Las tierras raras, una pieza clave en el puzle de la energía (reedición)”, Energía y Geoestrategia 2021, cap. 5to, pp. 309-373, 2021. Disponible en: https://www.ieee.es/Galerias/fichero/cuadernos/Energia_y_Geoestrategia_2021.pdf . [Accedido: 12 -abril-2023]
- El País, “Doce bacterias de todo el mundo, reunidas para extraer tierras raras de las cloacas industriales”, [2023]. [En línea]. Disponible en: https://elpais.com/ciencia/2023-02-28/doce-bacterias-de-todo-el-mundo-reunidas-para-extraer-tierras-raras-de-las-cloacas-industriales.html [Accedido: 8 -abril-2023]
- M. Paper et al., “Rare earths stick to rare cyanobacteria: Future potential for bioremediation and recovery of rare earth elements”, Front. Bioeng. Biotechnol, vol. 11, 2023. [Online]. Available: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2023.1130939/full. [Accesed: Apr. 06, 2023]