Sistema digital portÀtil para estudios de electrofisiologÌa · el fin de apoyar un diagnÒstico...
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Viernes 30 de noviembre de 2018 EL UNIVERSAL E16 CULTURA PROYECTO UNAM Texto: Fernando Guzmán Aguilar [email protected] Curso sobre José Revueltas El Instituto de Investigaciones Filológicas de la UNAM invita al curso “Jo s é Revueltas. Narración literaria y narrativa fílmica”, que se llevará a cabo del 3 al 7 de diciembre, de 12:00 a 14:00 y de 15:00 a 17:00 horas, en la Sala de Videoconferencias del citado instituto, en Ciudad Universitaria. Entrada libre. Cupo limitado. Informes en el teléfono 56-22-74-93 y en el correo elec- trónico [email protected] ESPECIAL La UNAM, entre las 50 mejores universidades De acuerdo con el QS World Uni- versity Rankings by Subject, la UNAM, que cuenta con más de 346 mil 730 estudiantes, está cla- sificada entre las 50 mejores del mundo en arte y diseño, estudios de desarrollo, estudios clásicos, ingeniería minera, derecho e idio- mas modernos. En estas áreas lo- gró puntajes perfectos en reputa- ción académica y en la opinión de los empleadores respecto a sus egresados y a la calidad de sus contenidos académicos. Por otro lado, el QS World University Ran- kings ubica a la UNAM entre las 100 mejores del mundo. El fracking , una técnica con varios inconvenientes En el ámbito de los hidrocarburos, muchos defienden las “b ondade s” de la fracturación hidráulica o f ra ck i n g , una técnica que permite extraer, mediante la fractura de ca- pas de roca en el subsuelo, el gas de esquisto, un tipo de hidrocarburo no convencional. Sin embargo, se- gún Alejandro Bezanilla, del Cen- tro de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM, esta técnica contamina las aguas subterráneas, libera a la atmósfera gases de efecto inverna- dero como el metano, induce la ac- tividad sísmica y consume gran- des cantidades de agua que no se pueden volver a utilizar. ESPECIAL Sistema digital portátil para estudios de electrofisiología Eventualmente conectado a Internet, permitiría enviar a un médico los datos generados, con el fin de apoyar un diagnóstico Un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT) de la UNAM, encabezado por Asur Guadarrama Santana, desarro- lla un sistema digital portátil de detección de señales eléctricas, con sensores capacitivos de alta sensibilidad, que se aplicará en estudios de electrofisiología efectuados en laboratorios tan- to de investigación como de hospitales. El Sistema de Medición Capacitivo para Bio- señales (SIMcapBioS), cuya sensibilidad se ha probado en material biológico en el ICAT, sirve también para caracterizar eléctricamente ma- teriales y procesos físico-químicos. En una primera etapa, Guadarrama Santana creó el prototipo durante una estancia posdoc- toral en el Centro de Investigación Cardiovas- cular Dalton de la Universidad de Missouri, en Columbia, Estados Unidos. “Es un sistema de medición de bajo ruido muy robusto, integrado por equipo e instru- mentación de laboratorio. Muy selectivo, atrapa una señal eléctrica a una frecuencia determi- nada y, como un filtro, limpia el ruido en que está inmersa esa señal”, explica. Cuenta con un amplificador Lock-in, que es su “coraz ón”; con un osciloscopio para ajustar los niveles base de medición; y con una fuente de alimentación bipolar que alimenta la elec- trónica de acondicionamiento, así como los sen- sores capacitivos de diferentes geometrías ela- borados por Guadarrama Santana en el ICAT. Por la versatilidad y sensibilidad de sus sen- sores capacitivos, este sistema ha sido utilizado en el análisis de muestras de líquido de hasta tres microlitros de volumen (una gota, prácti- camente) y de sangre entera, como la obtenida por punzones para los glucómetros, y en la de- tección de partículas contaminantes en líquidos como el agua, gases como el butano y líquidos volátiles como el thinner. Sensores Los sensores capacitivos hechos en el ICAT son de diferentes geometrías: coplanarios (rectos, en espiral) y de punta. Los coplanarios abarcan una mayor área de sensado y mejoran significativamente la sensi- bilidad a cambios temporales de propiedades eléctricas de procesos biológicos (coagulación de sangre) y de material biológico a nivel mul- ticelular (células en un medio de cultivo). “Están elaborados con cobre impreso en un sustrato de vidrio y con una película de óxido de silicio, que forman una capa aislante de apro- ximadamente 300 nanómetros, lo que les da más sensibilidad.” Los de punta tienen una muy alta resolución de sensado en un área más pequeña que la uti- lizada en los coplanarios. Ambos se pueden montar e intercambiar en una tarjeta electró- nica modular creada también en el ICAT. El concepto de sensores duales se pone en práctica para realizar mediciones diferenciales, en las que uno de ellos se utiliza para compensar corrientes parásitas presentes en el sistema. Cuando se extiende una muestra, los sensores capacitivos de espiral son muy buenos para mo- nitorear las señales que, por ejemplo, genera la coagulación de la sangre (una gota entre dos sustratos de vidrio produce señales temporales que van cambiando por la interacción de las cé- lulas involucradas en ese proceso). “Hasta ahora sólo se han llevado a cabo prue- bas de concepto para caracterizar la respuesta del SIMcapBioS, no así pruebas para estudios biológico s”, aclara Guadarrama Santana. En caso de que se pretenda detectar actividad eléctrica para analizar a detalle una superficie específica, son más convenientes los sensores capacitivos de punta que, además, pueden ha- cer un barrido automático en tres ejes (X, Y y Z). Como se mueven en nanómetros, son capaces de abarcar hasta 3 milímetros cuadrados y dar resoluciones muy pequeñas. Instalación en una laptop Debido a que el prototipo es muy robusto y, por lo tanto, resulta complicado llevarlo a un labo- ratorio para efectuar pruebas biológicas, Gua- darrama Santana desarrolló el sistema digital portátil de detección de señales eléctricas para experimentación in situ, bajo el concepto de instrumento virtual, pero aún falta optimizar su i n te rc o n e x i ó n . Se puede instalar en una laptop, conectando un módulo para digitalizar las señales analógi- cas provenientes de la tarjeta de sensado. “Con este sistema digital portátil es posible hacer una lectura inmediata y en tiempo real de señales eléctricas. Eventualmente conectado a Internet, si se tratara de hallar algo biológico (sangre, células madre, bacterias, virus...), per- mitiría enviar a un médico los datos generados, con el fin de apoyar un diagnóstico; u a otro la- boratorio de investigación, para apoyar un es- tudio específico.” Como este sistema digital portátil de detección de señales eléctricas funciona con un s o f twa re comercial, se podría diseñar un s o f twa re p ro p i o para dejar de pagar licencias y tener una conec- tividad directa con la computadora. “En el ICAT se diseñaron los sensores de di- ferentes geometrías, se optimizaron, se hicieron más sensibles y se acondicionaron a un equipo de medición comercial de bajo ruido; asimismo, se digitalizó todo el sistema de medición con un s o f twa re c o m e rc i a l ”, dice Guadarrama Santana. Una vez que se tenga validado un uso espe- cífico de detección, que puede ser biológico, fí- sico o químico, la siguiente meta sería imple- mentar electrónicamente el SIMcapBioS en un chip. Entonces se podría pensar en el diseño de un dispositivo tipo glucómetro, pero para de- tectar, medir y caracterizar eléctricamente no glucosa, sino otro tipo de muestra biológica o proceso electrofisiológico. En el proyecto han participado también es- tudiantes de licenciatura y posgrado (maestría en Instrumentación) de Ingeniería Eléctrica de la UNAM y el doctor Augusto García, coordina- dor del Grupo de Sensores del ICAT. b “Es un sistema de medición de bajo ruido muy robusto, integrado por equipo e instrumentación de laboratorio. Muy selectivo, atrapa una señal eléctrica a una frecuencia determinada y, como un filtro, limpia el ruido en que está inmersa esa señal” ASUR GUADARRAMA SANTANA Técnico académico del Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología de la UNAM Profesor de Derecho, doctor Honoris Causa en Perú ROBERTO GUTIÉRREZ ALCALÁ Por su tesis doctoral Docencia jurídica a distancia: hacia una nueva megatenden- c i a, Gerardo Hierro Molina, profesor de la Facultad de Derecho de la UNAM, re- cibió el doctorado Honoris Causa por la Universidad Nacional del Altiplano de Puno, la tercera universidad pública más importante de Perú. Aunque el sistema a distancia se ins- tauró hace varias décadas, la originalidad con que Hierro Molina abordó el tema fue lo que llamó la atención de las au- toridades de la mencionada universidad del país sudamericano. “Ellas están muy interesadas en la do- cencia a distancia porque la ven como una gran solución para la educación en Latinoamérica. Además, la UNAM es un buque insignia para todas las universida- des de Perú”, dice Hierro Molina. La tesis Docencia jurídica a distancia: hacia una nueva megatendencia, que el profesor universitario elaboró en la Divi- sión de Estudios de Posgrado de la Fa- cultad de Derecho, es exploratoria. En ella se analiza, desde una perspec- tiva histórica, cómo surgió la educación a distancia, cómo se ha transformado a partir del uso de las tecnologías de la in- formación y cómo se regula en diferentes país e s. De acuerdo con Hierro Molina, la po- blación universitaria se duplica cada 25 años; sin embargo, es imposible hacer una Ciudad Universitaria cada 25 años. Hoy en día, por fortuna, hay una inter- sección entre los sistemas escolarizado, abierto y a distancia. “Yo estoy convencido de que en un muy corto plazo veremos que el número de alumnos de los sistemas abierto y a distancia de la UNAM será similar al del sistema escolarizado, el tradicional. ¿Por qué no pensar en cursar unas materias por el sistema escolarizado, otras por el sistema abierto y otras más por el sistema a distancia, según las necesidades y ca- pacidades de cada quien? ¿Y por qué no tener, asimismo, sedes a distancia de la UNAM para alumnos mexicanos y no mexicanos que vivan en otros países? Por ahí viene el futuro”, añade. La ceremonia de entrega de este doc- torado Honoris Causa fue encabezada por el vicerrector y el decano de la Fa- cultad de Derecho de la Universidad Na- cional del Altiplano de Puno (la ciudad de Puno se ubica junto al lago Titicaca, a más de 3 mil 700 metros de altura sobre el nivel del mar). Al término de ella, en el mismo audi- torio, Hierro Molina, quien desde hace 11 años imparte clases en la Facultad de De- recho de la UNAM —en los sistemas es- colarizado, abierto y a distancia— y es es- pecialista en Derecho Familiar, Derecho Sucesorio y Derecho Procesal Civil, dio una conferencia magistral sobre docen- cia jurídica a distancia y su perspectiva para Latinoamérica. b JUAN ANTONIO LÓPEZ Gerardo Hierro Molina. FRANCISCO PARRA Asur Guadarrama Santana, trabajando en su laboratorio.
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Viernes 30 de noviembre de 2018 EL UNIVERSALE16 CU LT U R A
PROYECTO UNAM Texto: Fernando Guzmán Aguilaralazul10 @hotmail.com
Curso sobre José RevueltasEl Instituto de Investigaciones Filológicas de la UNAM invita al curso “Jo s éRevueltas. Narración literaria y narrativa fílmica”, que se llevará a cabo del3 al 7 de diciembre, de 12:00 a 14:00 y de 15:00 a 17:00 horas, en la Sala deVideoconferencias del citado instituto, en Ciudad Universitaria. Entradalibre. Cupo limitado. Informes en el teléfono 56-22-74-93 y en el correo elec-trónico jmateo @unam.mx
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C I A L La UNAM, entre
las 50 mejoresu n i ve rs i d a d esDe acuerdo con el QS World Uni-versity Rankings by Subject, laUNAM, que cuenta con más de346 mil 730 estudiantes, está cla-sificada entre las 50 mejores delmundo en arte y diseño, estudiosde desarrollo, estudios clásicos,ingeniería minera, derecho e idio-mas modernos. En estas áreas lo-gró puntajes perfectos en reputa-ción académica y en la opinión delos empleadores respecto a susegresados y a la calidad de suscontenidos académicos. Por otrolado, el QS World University Ran-kings ubica a la UNAM entre las100 mejores del mundo.
El fra c k i n g , unatécnica con variosi n co nve n i e ntesEn el ámbito de los hidrocarburos,muchos defienden las “b ondade s”de la fracturación hidráulica of ra ck i n g , una técnica que permiteextraer, mediante la fractura de ca-pas de roca en el subsuelo, el gas deesquisto, un tipo de hidrocarburono convencional. Sin embargo, se-gún Alejandro Bezanilla, del Cen-tro de Ciencias de la Atmósfera dela UNAM, esta técnica contaminalas aguas subterráneas, libera a laatmósfera gases de efecto inverna-dero como el metano, induce la ac-tividad sísmica y consume gran-des cantidades de agua que no sepueden volver a utilizar.
E S P E
C I A L
Sistema digital portátil paraestudios de electrofisiologíaEventualmente conectado a Internet, permitiríaenviar a un médico los datos generados, conel fin de apoyar un diagnóstico
Un grupo de investigadores delInstituto de Ciencias Aplicadasy Tecnología (ICAT) de laUNAM, encabezado por AsurGuadarrama Santana, desarro-
lla un sistema digital portátil de detección deseñales eléctricas, con sensores capacitivos dealta sensibilidad, que se aplicará en estudios deelectrofisiología efectuados en laboratorios tan-to de investigación como de hospitales.
El Sistema de Medición Capacitivo para Bio-señales (SIMcapBioS), cuya sensibilidad se haprobado en material biológico en el ICAT, sirvetambién para caracterizar eléctricamente ma-teriales y procesos físico-químicos.
En una primera etapa, Guadarrama Santanacreó el prototipo durante una estancia posdoc-toral en el Centro de Investigación Cardiovas-cular Dalton de la Universidad de Missouri, enColumbia, Estados Unidos.
“Es un sistema de medición de bajo ruidomuy robusto, integrado por equipo e instru-mentación de laboratorio. Muy selectivo, atrapauna señal eléctrica a una frecuencia determi-nada y, como un filtro, limpia el ruido en queestá inmersa esa señal”, explica.
Cuenta con un amplificador Lock-in, que essu “coraz ón”; con un osciloscopio para ajustarlos niveles base de medición; y con una fuentede alimentación bipolar que alimenta la elec-trónica de acondicionamiento, así como los sen-sores capacitivos de diferentes geometrías ela-borados por Guadarrama Santana en el ICAT.
Por la versatilidad y sensibilidad de sus sen-sores capacitivos, este sistema ha sido utilizadoen el análisis de muestras de líquido de hastatres microlitros de volumen (una gota, prácti-camente) y de sangre entera, como la obtenidapor punzones para los glucómetros, y en la de-tección de partículas contaminantes en líquidoscomo el agua, gases como el butano y líquidosvolátiles como el thinner.
Se n so resLos sensores capacitivos hechos en el ICAT sonde diferentes geometrías: coplanarios (rectos, enespiral) y de punta.
Los coplanarios abarcan una mayor área de
sensado y mejoran significativamente la sensi-bilidad a cambios temporales de propiedadeseléctricas de procesos biológicos (coagulaciónde sangre) y de material biológico a nivel mul-ticelular (células en un medio de cultivo).
“Están elaborados con cobre impreso en unsustrato de vidrio y con una película de óxido desilicio, que forman una capa aislante de apro-ximadamente 300 nanómetros, lo que les damás sensibilidad.”
Los de punta tienen una muy alta resoluciónde sensado en un área más pequeña que la uti-lizada en los coplanarios. Ambos se puedenmontar e intercambiar en una tarjeta electró-nica modular creada también en el ICAT.
El concepto de sensores duales se pone enpráctica para realizar mediciones diferenciales,en las que uno de ellos se utiliza para compensarcorrientes parásitas presentes en el sistema.
Cuando se extiende una muestra, los sensorescapacitivos de espiral son muy buenos para mo-nitorear las señales que, por ejemplo, genera lacoagulación de la sangre (una gota entre dossustratos de vidrio produce señales temporalesque van cambiando por la interacción de las cé-lulas involucradas en ese proceso).
“Hasta ahora sólo se han llevado a cabo prue-bas de concepto para caracterizar la respuestadel SIMcapBioS, no así pruebas para estudiosbiológico s”, aclara Guadarrama Santana.
En caso de que se pretenda detectar actividad
eléctrica para analizar a detalle una superficieespecífica, son más convenientes los sensorescapacitivos de punta que, además, pueden ha-cer un barrido automático en tres ejes (X, Y y Z).Como se mueven en nanómetros, son capacesde abarcar hasta 3 milímetros cuadrados y darresoluciones muy pequeñas.
Instalación en una laptopDebido a que el prototipo es muy robusto y, porlo tanto, resulta complicado llevarlo a un labo-ratorio para efectuar pruebas biológicas, Gua-darrama Santana desarrolló el sistema digitalportátil de detección de señales eléctricas paraexp erimentación in situ, bajo el concepto deinstrumento virtual, pero aún falta optimizar sui n te rc o n e x i ó n .
Se puede instalar en una laptop, conectandoun módulo para digitalizar las señales analógi-cas provenientes de la tarjeta de sensado.
“Con este sistema digital portátil es posiblehacer una lectura inmediata y en tiempo real deseñales eléctricas. Eventualmente conectado aInternet, si se tratara de hallar algo biológico(sangre, células madre, bacterias, virus...), per-mitiría enviar a un médico los datos generados,con el fin de apoyar un diagnóstico; u a otro la-boratorio de investigación, para apoyar un es-tudio específico.”
Como este sistema digital portátil de detecciónde señales eléctricas funciona con un s o f twa recomercial, se podría diseñar un s o f twa re p ro p i opara dejar de pagar licencias y tener una conec-tividad directa con la computadora.
“En el ICAT se diseñaron los sensores de di-ferentes geometrías, se optimizaron, se hicieronmás sensibles y se acondicionaron a un equipode medición comercial de bajo ruido; asimismo,se digitalizó todo el sistema de medición con uns o f twa re c o m e rc i a l ”, dice Guadarrama Santana.
Una vez que se tenga validado un uso espe-cífico de detección, que puede ser biológico, fí-sico o químico, la siguiente meta sería imple-mentar electrónicamente el SIMcapBioS en unchip. Entonces se podría pensar en el diseño deun dispositivo tipo glucómetro, pero para de-tectar, medir y caracterizar eléctricamente noglucosa, sino otro tipo de muestra biológica oproceso electrofisiológico.
En el proyecto han participado también es-tudiantes de licenciatura y posgrado (maestríaen Instrumentación) de Ingeniería Eléctrica dela UNAM y el doctor Augusto García, coordina-dor del Grupo de Sensores del ICAT. b
“Es un sistema de medición debajo ruido muy robusto,integrado por equipo einstrumentación de laboratorio.Muy selectivo, atrapa una señaleléctrica a una frecuenciadeterminada y, como un filtro,limpia el ruido en que estáinmersa esa señal”ASUR GUADARRAMA SANTANATécnico académico del Instituto de CienciasAplicadas y Tecnología de la UNAM
Profesor deDerecho, doctorHonoris Causaen PerúROBERTO GUTIÉRREZ ALCALÁ
Por su tesis doctoral Docencia jurídica adistancia: hacia una nueva megatenden-c i a, Gerardo Hierro Molina, profesor dela Facultad de Derecho de la UNAM, re-cibió el doctorado Honoris Causa por laUniversidad Nacional del Altiplano dePuno, la tercera universidad pública másimportante de Perú.
Aunque el sistema a distancia se ins-tauró hace varias décadas, la originalidadcon que Hierro Molina abordó el temafue lo que llamó la atención de las au-toridades de la mencionada universidaddel país sudamericano.
“Ellas están muy interesadas en la do-cencia a distancia porque la ven comouna gran solución para la educación enLatinoamérica. Además, la UNAM es unbuque insignia para todas las universida-des de Perú”, dice Hierro Molina.
La tesis Docencia jurídica a distancia:hacia una nueva megatendencia, que elprofesor universitario elaboró en la Divi-sión de Estudios de Posgrado de la Fa-cultad de Derecho, es exploratoria.
En ella se analiza, desde una perspec-tiva histórica, cómo surgió la educacióna distancia, cómo se ha transformado apartir del uso de las tecnologías de la in-formación y cómo se regula en diferentespaís e s.
De acuerdo con Hierro Molina, la po-blación universitaria se duplica cada 25años; sin embargo, es imposible haceruna Ciudad Universitaria cada 25 años.Hoy en día, por fortuna, hay una inter-sección entre los sistemas escolarizado,abierto y a distancia.
“Yo estoy convencido de que en unmuy corto plazo veremos que el númerode alumnos de los sistemas abierto y adistancia de la UNAM será similar al delsistema escolarizado, el tradicional. ¿Porqué no pensar en cursar unas materiaspor el sistema escolarizado, otras por elsistema abierto y otras más por el sistemaa distancia, según las necesidades y ca-pacidades de cada quien? ¿Y por qué notener, asimismo, sedes a distancia de laUNAM para alumnos mexicanos y nomexicanos que vivan en otros países? Porahí viene el futuro”, añade.
La ceremonia de entrega de este doc-torado Honoris Causa fue encabezadapor el vicerrector y el decano de la Fa-cultad de Derecho de la Universidad Na-cional del Altiplano de Puno (la ciudad dePuno se ubica junto al lago Titicaca, amás de 3 mil 700 metros de altura sobreel nivel del mar).
Al término de ella, en el mismo audi-torio, Hierro Molina, quien desde hace 11años imparte clases en la Facultad de De-recho de la UNAM —en los sistemas es-colarizado, abierto y a distancia—y es es-pecialista en Derecho Familiar, DerechoSucesorio y Derecho Procesal Civil, diouna conferencia magistral sobre docen-cia jurídica a distancia y su perspectivapara Latinoamérica. b
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Gerardo Hierro Molina.
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Asur Guadarrama Santana, trabajando en su laboratorio.
