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Administración y Negocios Digitales Administración y Negocios Sostenibles Business AnalyticsEsferoides como modelos celulares para el estudio del cáncer
Escrito por:
UTEC
Autor:
Luz Pérez Túlich
Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Biología Sintética
Departamento de Bioingeniería
El cáncer es una patología multifacética, en la cual un tejido crece sin control debido a la expresión y comportamiento alterados de las señales proliferativas y de supervivencia, en el cual los elementos celulares y acelulares interactúan para impulsar la progresión y, en el peor de los casos, la metástasis. Los métodos actuales (cultivos celulares en monocapa o 2D y modelos animales) para investigar la naturaleza heterogénea del cáncer son inadecuados. Los cultivos celulares en monocapa reflejan insuficientemente el patrón de respuesta fisiológica de la situación in vivo debido a diferencias geométricas fundamentales entre cultivos bidimensionales (2D) y tumores sólidos tridimensionales (3D). Es necesario generar una arquitectura 3D de células tumorales in vitro para simular el microambiente multicelular al investigar la fisiología de las células tumorales y la respuesta a los agentes terapéuticos.
Los esferoides se forman cuando se permite que las células crezcan en suspensión, como resultado de lo cual se agregan, ya sea por sí mismas o con la ayuda de matrices extracelulares. La formación de los esferoides es posible gracias a las proteínas de membrana (integrinas) y las proteínas de la matriz extracelular. En la formación del esferoide se dan estos pasos: (i) las células dispersas se agregan debido a fibras de ECM que contienen motivos RGD que permiten unir la integrina de la superficie celular y esto conduce a la expresión de cadherinas, (ii) las cadherinas se acumula en la superficie de membrana celular, (iii) la unión cadherina-cadherina entre las células vecinas permite estrechar las conexiones entre las células y se forman los esferoides; los cuales son considerados un modelo in vitro mejorado para imitar las propiedades biológicas de las micrometástasis y las regiones distales de los vasos de los tumores porque retienen la arquitectura y muchas características morfológicas y fisiológicas de sus homólogos tumorales. Se viene utilizando ampliamente como modelo 3D a los esferoides tumorales multicelulares para estudiar la proliferación, apoptosis, diferenciación, expresión génica y metabolismo de células tumorales en un contexto multicelular ya que las células tumorales en esferoides muestran un mayor grado de diferenciación morfológica y funcional que las células cultivadas en cultivo monocapa. Mostrando también cinética de crecimiento, tasas metabólicas y resistencia a la radioterapia y quimioterapia similar a las células tumorales in vivo. El aumento de los contactos célula-célula y célula-matriz en los esferoides compactos no solo alteran los patrones de expresión génica y resistencia al tratamiento antineoplásico, también limitan la difusión de nutrientes, oxígeno y productos de desecho dentro y fuera de los esferoides dando lugar a una composición más estratificada, con el borde de los esferoides que consta de células en proliferación, seguido de un capa de células quiescentes en el medio y un interior inactivo con células necróticas en el núcleo de la esfera.
La calidad de los esferoides también se puede evaluar mediante técnicas de marcaje celular. Por ejemplo, los agregados celulares se teñirán de manera homogénea con un tinte específico como tinción tricrómica de Masson (color rojo es asociado con la deposición de colágeno), Hematoxilina eosina (azul, núcleos celulares; rosado algunas proteínas de matriz), azul de toluidina (tiñe ADN) a o mediante diferentes marcadores como caspasa 3 (apoptosis), EF5, factor inducible por hipoxia (hipoxia), Ki 67 (proliferación celular). También en el mercado existen tinciones fluorescentes como los kit live/dead cells, para poder evaluar el número de células vivas y muertas del esferoide.
Figura 1: Esferoide mostrando su distribución celular.
Imagen Modificada de: Molecular devices.
Referencias Bibliográficas:
1. Białkowska, K., Komorowski, P., Bryszewska, M., & Miłowska, K. (2020). Spheroids as a type of three-dimensional cell cultures—examples of methods of preparation and the most important application. International Journal of Molecular Sciences, 21(17), 1–17. https://doi.org/10.3390/ijms21176225
2. Bianchi, M. E., & Mezzapelle, R. (2020). The Chemokine Receptor CXCR4 in Cell Proliferation and Tissue Regeneration. Frontiers in Immunology, 11(August), 1–8. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.02109
3. Costa, E. C., Moreira, A. F., de Melo-Diogo, D., Gaspar, V. M., Carvalho, M. P., & Correia, I. J. (2016). 3D tumor spheroids: an overview on the tools and techniques used for their analysis. Biotechnology Advances, 34(8), 1427–1441. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2016.11.002
4. Ivascu, A., & Kubbies, M. (2006). Rapid generation of single-tumor spheroids for high-throughput cell function and toxicity analysis. Journal of Biomolecular Screening, 11(8), 922–932. https://doi.org/10.1177/1087057106292763
5. Molecular Devices Application Note: High-Throughput Confocal Imaging of Spheroids for Screening Cancer Therapeutics https://www.moleculardevices.com/en/assets/app-note/dd/img/high-throughput-confocal-imaging-of-spheroids-for-screening-cancer-therapeutics#gref
UTEC firma convenio con Georgia Institute of Technology
Escrito por:
UTEC
UTEC firmó un convenio de movilidad estudiantil con Georgia Institute of Technology, lo que permitirá que estudiantes UTEC realicen intercambios durante un semestre.
Gracias a nuestros convenios con las instituciones educativas más top del mundo, los estudiantes de UTEC pueden llevar clases con docentes de dichas instituciones y realizar pasantías para proyectos de investigación en ellas.
Alumnos UTEC participaran en competencia FÓRMULA SAE ELECTRIC
Escrito por:
UTEC
40 alumnos de UTEC participan en el concurso FORMULA SAE ELECTRIC a desarrollarse en Michigan el 2023, para este fin están construyendo el vehículo de competencia en los laboratorios de la carrera de Ingeniería Mecánica.
Tanto el diseño, la manufactura y el control de calidad se realizan con los equipos propios de la facultad y en colaboración externa de empresas líderes de la industria peruana como SOLDEXA, MACOENG Y M3S
Cada año se lleva a cabo esta competencia, donde equipos de todas las universidades del mundo, formados por alumnos y docentes, reúnen sus vehículos eléctricos tipo Fórmula para competir en pruebas de velocidad, manejo en curvas, aerodinámica y otras de alta exigencia teniendo como estándar límite los 80Kw/h.
La competencia regula al vehículo en pruebas estáticas y dinámicas para las cuales el diseño viene siendo desarrollado por nuestros alumnos .
Los estudiantes se agrupan en equipos de trabajo como Chasis, freno, aerodinámica, tren de potencia, motor, sistemas electrónicos y otros asesorados por los profesores de la carrera de Ing. Mecánica.
El diseño se realiza mediante manufactura digital donde se emplean software de ingeniería SOLIDWORKS, ANSYS para comprobar la viabilidad del producto y mejorando el resultado final. El procesamiento se realiza en los superordenadores de la facultad dedicados a esta tarea pudiendo así agilizar la entrega de resultados y la toma de decisiones en cuanto a mejoras.
Los componentes críticos de la transmisión se realizan mediante manufactura CNC con equipos dentro de UTEC empleando el software FUSION 360 garantizando las medidas con el más alto grado de confiabilidad posible.
Actualmente la fabricación completa de todas las partes es realizada por nuestros alumnos quienes viven la ingeniería desde su formación universitaria empleando los equipos industriales de última generación y software de ingeniería propios de su carrera y en contacto real con la industria.
UTEC firma convenio con la Clínica San Pablo
Escrito por:
UTEC
El departamento de Bioingeniería de UTEC firmó un convenio con la Clínica San Pablo.
Esto permitirá la colaboración entre ambas instituciones en temas de investigación, desarrollo de RLE y proyectos interdisciplinarios, entre otros. Este es solo el inicio de una alianza para un trabajo continuo y el desarrollo de nuestros estudiantes.
¿Por qué WhatsApp, Instagram y Facebook dejaron de funcionar por unas horas?
Escrito por:
UTEC
El lunes 4 de octubre las redes sociales WhatsApp, Instagram y Facebook sufrieron una caída y dejaron de funcionar durante unas horas, causando alarma y dudas en sus usuarios.
Pero, ¿por qué sucedió esto? Para sumergirnos en el tema y entender los detalles, Jesús Bellido, director de Ciencia de la Computación en UTEC, nos deja un análisis:
Casi 2 mil millones de usuarios activos diarios no pudieron usar ninguna de las tres plataformas: Facebook, Instagram y Whatsapp. Facebook tuvo pérdidas estimadas de 7 billones de dólares (un aproximado, no oficial). Y todo esto pudo suceder por un error de configuración o un ataque cibernético producido por el grupo Anonymous.
Aunque aún es prematuro tener estas conclusiones, el grupo Anonymous se ha atribuido el ataque a través de su cuenta de Twitter, y Downdetector lo ha calificado como el ataque cibernético más grande de la historia. Por otro lado, diversos expertos en ciberseguridad especulan sobre un error de configuración de los protocolos de enrutamiento.
Lo que es claro es que Facebook era inaccesible porque el sistema de nombres de dominio (DNS) no dirigía a los usuarios al lugar correcto. Facebook y sus servicios afiliados WhatsApp e Instagram estaban caídos. Sus nombres DNS dejaron de resolverse y sus IP de infraestructura eran inalcanzables. Era como si alguien hubiera "sacado los cables" de sus centros de datos de una vez y los hubiera desconectado de Internet. Esto sucede porque el DNS, como muchos otros sistemas en Internet, también tiene su mecanismo de enrutamiento.
Cuando alguien escribe la URL https://facebook.com en el navegador, el solucionador de DNS, responsable de traducir los nombres de dominio a direcciones IP reales para conectarse, primero verifica si tiene algo en su caché y lo usa. De lo contrario, intenta obtener la respuesta de los servidores de nombres de dominio, normalmente alojados por la entidad propietaria. Si no se puede acceder a los servidores de nombres o no responden por algún otro motivo, se devuelve un SERVFAIL y el navegador envía un error al usuario.
Pero eso no es todo. Ahora el comportamiento humano y la lógica de la aplicación entran en juego y provocan otro efecto exponencial. Sigue un tsunami de tráfico DNS adicional. Esto sucedió en parte porque las aplicaciones no aceptarán un error como respuesta y comenzarán a intentarlo de nuevo, a veces de manera agresiva, y en parte porque los usuarios finales tampoco aceptarán un error como respuesta y comenzarán a recargar las páginas, o matarán y relanzarán sus aplicaciones, a veces también de forma agresiva.
Este es el aumento de tráfico de hasta en 30 veces la cantidad de solicitudes normales (en número de solicitudes):
Sin lugar a dudas, los servicios de Facebook, WhatsApp e Instagram tardaron en conectarse. Aunque aún no es claro para nosotros si es un problema de configuración o un ataque cibernético, sí es claro que los especialistas involucrados están investigando en los problemas y trabajaron en restaurar el servidor de nombres de dominio para que Facebook pueda estar nuevamente visible al mundo.
Egresado de UTEC participa en Indy Autonomous Challenge
Escrito por:
UTEC
Durante el último año y medio participé del Indy Autonomous Challenge. Una competencia que busca programar vehículos autónomos de carrera tipo Indy light a velocidades máximas de 240-280 kph. La competencia consiste en 20 vueltas al Indy Motor Speedway (IMS) de Indianápolis y el primero que llegue se llevará 1 millón de dólares a casa. Mi equipo está conformado por 4 estudiantes de doctorado de Purdue de Ingeniería y robótica, 1 estudiante de máster y 2 estudiantes de pregrado con la asesoría de 2 profesores Eric Dietz y Aly El Gamal, profesores de Ingeniería Eléctrica y del Politécnico.
La competencia empezó en marzo de 2020 con simulaciones de la carrera en un software llamado ANSYS VRXPERIENCE donde básicamente la tarea era modelar un vehículo autónomo a altas velocidades. La construcción y funcionamiento de un vehículo autónomo involucra diversos problemas como la detección de objetos, la estimación de los parámetros dinámicos del auto, fusión de sensores, integración de hardware y software, por estas razones el equipo está conformado por distintos perfiles entre ingenieros de software, ingenieros mecánicos y eléctricos.
Mi aporte fue optimizar la aceleración del auto en las rectas y las curvas de la pista durante las simulaciones, cosa que nos permitió estar en el podio de los hackáthones previos. Una vez con el carro armado en físico, los retos se orientaron más a tener una estructura de software confiable donde los sensores y las comunicaciones se “entiendan” sin perdidas de conexión. Estamos a dos semanas de culminar este largo proyecto y todos los equipos están haciendo test multi-agente probando sus algoritmos y asegurándose de no chocar sus vehículos, los cuales tienen un valor aproximado de 1 millón de dólares.
Es la primera vez que se realiza una competencia de esta magnitud y todos estamos muy emocionados de hacer historia en el reconocido IMS, me enorgullece participar en este proyecto y estoy muy agradecido con UTEC y Purdue por darme los principios básicos ingenieriles y la oportunidad para realizar este tipo de proyectos.
Manuel Mar
UTEC presente en CONIMERA 2021
Escrito por:
UTEC
En medio de la Alerta de Seguridad Sanitaria, se está llevando a cabo el XXIV CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA, MECÁNICA Y RAMAS AFINES – CONIMERA 2021. En esta oportunidad el estrado es un espacio virtual creado con apoyo de las Tecnología de la Comunicación. Una sala principal y dos salas auxiliares fueron los centros de atención para comunicar a la comunidad industrial y académica sobre los avances que promueven diversos equipos.
Instituciones estatales y empresas privadas relacionadas a la industría energética, minera y tecnologíca 4.0 fueron invitados. Entre ellas: OSINERGMIN, HUAWEI, PROMIGAS, FERREYROS, CUMMINS, CERRO VERDE, TUPEMESA, El Ministerio de Energía y Minas y El Ministerio de Relaciones Exteriores.
El evento fue dividio en 4 ejes temáticos:
1.- Energía y Cambio Climático (ECC)
2.- Transformación y Digitalización en la Industria 4.0 (TDI)
3.- Infraestructura Sanitaria (IS)
4.- Formación Profesional de Ingeniería (FPI)
5.- Acceso Universal y Eficiencia Energética (AUEE)
Nuestra institución, La Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC) se hizo presente en el eje temático número 2, bajo la experiencia del Ing. Helard. H. Alvarez Sanchez y el egresado José C. Figueroa Pacheco se logró mostrar las ventajas de predecir el comportamiento del mineral de hierro en una torre de transferencia haciendo uso del metodo numerico DEM (Metodo de los elementos doscretos)
El resultado final del trabajo de investigación redujo en 1.72 veces el desgaste de la faja transportadora a través del diseño de un chute de transferencia con doble eje de giro. Este estudio fue posible gracias a la información brindada por una empresa minera.
Finalmente, con este ejemplo se puede observar cuales son las ventajas de tener una relación entre: la comunidad académica, la industria y los softwares de simulación. A pesar de la alerta sanitaria el evento sigue desarrollandose con éxito y para todos los interesados compartimos el link de enlace desde donde podrán ver el desarrollo del evento: http://www.copimera-conimera.com/
El jabón que ayuda a limpiar ríos
Escrito por:
UTEC
Autor:
Giulianna Travi
Asistente del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Biología Sintética
Departamento de Bioingeniería
En países del tercer mundo, como el nuestro, el acceso al agua potable sigue siendo un sueño para la mayoría de ciudadanos. Según la Encuesta Nacional de Hogares 2020 (ENAHO) del INEI, más de 3.6 millones de peruanos no tienen acceso al agua potable. En las zonas andinas los ríos y lagunas siguen siendo usadas como única fuente de agua, es por esto que muchos poblados son construidos cercana a los ríos y es de suma importancia que permanezcan libren de contaminantes o residuos químicos.
Es de costumbre en algunos lugares de Latinoamérica, Asia y África el lavar la ropa en los cauces de los ríos. Es considerado como una forma de socializar entre las mujeres de la comunidad. Para esto se utilizan jabones convencionales, los cuales contaminan el agua volviéndola cada vez menos apta para el consumo humano. Ya que en muchos de los casos el agua solo es hervida y luego consumida sin ningún proceso de filtración previo.
La empresa Andea junto con el financiamiento de Fahrenheit DDB e investigadores de la empresa CIRSYS crearon un jabón que asegura ayudará a mantener los ríos libres de contaminantes. AWA.
Imagen 1. Jabón AWA.
Fuente. Proyecto AWA.
AWA es un jabón hecho a base de microorganismos que tienen una función probiótica. Estos microorganismos son liberados al entrar en contacto con el agua y se alimentan de contaminantes. Reduciendo los niveles de nitrato y de amonio.
Según Andea, las muestras de agua tomadas antes y después del uso del jabón AWA indican que la calidad del agua mejoró hasta en un 75%.
Imagen 2. Mujer lavando en el río con el jabón AWA.
Fuente. Proyecto AWA.
El jabón se ha distribuido gratuitamente a algunos aldeanos. Ahora, mientras lavan la ropa también limpian los ríos. Asimismo, Andea actualmente ofrece la fórmula del este jabón a empresas u ONGs que quieran reproducirlo y distribuirlo de forma gratuita entre las comunidades.
Pueden leer más sobre el producto en https://en.proyectoawa.com
Bibliografía:
1. Microbial Biodegradation and Bioremediation. (2014). Microbial Biodegradation and Bioremediation. Published. https://doi.org/10.1016/c2013-0-13533-7
Estudiantes de Ingeniería Mecánica ganan la Batalla de la Galvanización del Mining Lab University de Nexa Resources
Escrito por:
UTEC
Estudiantes de Ingeniería Mecánica de UTEC obtuvieron el primer lugar en el concurso Batalla de la Galvanización, organizado por el Mining Lab University de Nexa Resources. El evento se realizó del 9 al 17 de septiembre.
El objetivo principal del concurso fue generar nuevas ideas y aplicaciones de galvanización para el mercado latinoamericano, centrado en la innovación. Además, se buscó difundir más conocimientos a los estudiantes y estimular el desarrollo de proyectos sostenibles, innovadores y duraderos que, a lo largo de los años, cuesten menos a la sociedad, con menos corrosión y más longevidad.
¡Felicitamos a Hector Garcia, Alberto Garcia y Edward Lopez!
Charla sobre exoesqueletos flexibles y músculos artificiales
Escrito por:
UTEC
El 7 de octubre del 2021 el Dr. Emir Vela, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, por invitación del capítulo estudiantil de la IEEE EMBS PUCP, brindó la charla sobre el exoesqueleto robótico altamente flexible para rehabilitación de bebés con espina bífida que viene desarrollando con financiamiento de ProCiencia. Además, enfatizó sobre el diseño de músculos artificiales utilizados en Soft Robotics que vienen siendo desarrollados por la comunidad científica internacional, y presentando así el músculo artificial accionado con presión de vacío desarrollado en su laboratorio el UTEC MaBLab que será implementado en el exoesqueleto robótico flexible. Este proyecto es en colaboración con el MIT, la UNT y el INSN SB.