VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN CONSEJO DE ... -...

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS, 2016

VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN

CONSEJO DE TRANSFERENCIA E INNOVACIÓN

Rectora:Dra. Antonia Castro Rodríguez

Vicerrector de InvestigaciónDr. Bernardino Ramírez Bautista

Editores:Dr. Juan L. Arroyo CuyubambaPresidente del Consejo de Transferencia e Innovación

Ing. Julio Salas BacallaAsesor del Consejo de Transferencia e Innovación

Autor:Dr. Waldir D. Estela EscalanteJefe de la Oficina de Transferencia Tecnológica, CTI, VRI

Prohibida la reproducción total o parcial de este catálogo.Primera edición , Junio, 2016Lima, Perú.

• PRESENTACIÓN 5

• ÁREA: ESTUDIO DE LA ATMÓSFERA Y PREDICCIÓN CLIMATOLÓGICA 9

• Monitoreo del fenómeno del niño en el Perú por satélite 10

• Contribuyendo al estudio atmosférico a través 11

del mejoramiento de cohetes sonda

• ÁREA: BIOLOGÍA APLICADA 15

• Aprovechamiento de microalgas en la alimentación de peces 16

tropicales (gamitana y tilapia) con potencialidad económica

• Microorganismos de interés industrial y alimentario 17

• Plantas para el tratamiento de enfermedades periodontales 18

• ÁREA: ENERGÍAS LIMPIAS Y MEDIOAMBIENTE 21

• Soluciones energéticas en la sierra del Perú 22

• Nueva alternativa de transporte utilizando energías amigables 23

al medioambiente

4

• ÁREA: INGENIERÍA Y SOLUCIONES PRÁCTICAS 25

• Transporte urbano: bicicleta con mecanismo de transmisión mejorada 26

• Uso de Brain-Computer Interface para tareas de domótica usando ondas cerebrales 27

• Propuesta novedosa para mejorar la tasa de germinación de tara 28

• Dispositivo para la medida de resistividad de materiales superconductores 29

• Utilización de drones en la medición de áreas de predios 30

• Ladrillos y baldosas a partir de relaves polimetálicos 30

• ÁREA: BIOTECNOLOGÍA APLICADA 33

• Vacuna oral contra enterotoxemia en crías de alpacas 34

• Metabolitos microbianos de interés tecnológico 35

• Conservación de linajes de abejas melíferas para la producción apícola 36

• Detección rápida de Flavobacterium psychrophilum en truchas arco iris 37

• ÁREA: APLICACIONES MÉDICAS 39

• Compuesto gastroprotector a partir de frutas y plantas naturales 40

• Nuevo tipo de apósitos constituidos por hidrogel conteniendo taninos de tara 42

• ÁREA: COMUNICACIÓN 45

• Conectando a la UNMSM con su entorno: MediaLab UNMSM 46

• ÁREA: NANOTECNOLOGÍA 49

• Obtención de nanopartículas de cobre por métodos mejorados 50

La investigación científica y tecnológica es uno de los pilares fundamentales de la Universidad Peruana. Los conocimientos

que se generan dentro de ella contribuyen al desarrollo social, económico e industrial del país. La Universidad Nacional Ma-

yor de San Marcos desde siempre ha cumplido un rol protagónico en la sociedad peruana y ha sido partícipe de los grandes

cambios a lo largo de su historia. La actividad científica de sus investigadores desde siempre ha respondido a las necesidades

y requerimientos del mercado y la sociedad. En los últimos años, la UNMSM ha venido desarrollando una política de mayor

acercamiento a la sociedad con la intención de consolidar su liderazgo en el mercado nacional como universidad futurista y

protagonista del desarrollo tecnológico y de la innovación.

Actualmente, hay una visión distinta de Universidad en donde la investigación científica y tecnológica, y la innovación tie-

nen un espacio prioritario en los quehaceres de los investigadores debido a la necesidad de encajar en la política nacional y

además en la tendencia mundial. El Vicerrectorado de Investigación viene trabajando articuladamente para que la actividad

de investigación se enfoque en la solución de problemas concretos del entorno y así contribuir a mejorar las condiciones de

vida en nuestro país. La actividad de investigación en la UNMSM está asegurada a través de la existencia de investigadores de

alto nivel, laboratorios adecuadamente equipados y el apoyo financiero a través de los proyectos CON/CON, SIN/SIN, PIBA y

proyectos multidisciplinarios.

El Consejo de Transferencia e Innovación a través de la Oficina de Transferencia Tecnológica viene cumpliendo el rol de difundir

y presentar ante la sociedad los conocimientos científicos y tecnológicos desarrollados por los investigadores sanmarquinos.

En el primer número de este catálogo se presentan los productos generados por investigadores de las diferentes facultades de

la UNMSM con el objetivo de que puedan ser adoptados para la solución de problemas actuales de nuestro país.

Juan L. Arroyo Cuyubamba, PhDPresidente del Consejo de Transferencia e Innovación

PRESENTACIÓN

7

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Perú, Decana de América

Una mirada diferente hacia el futuro

“Dios es capaz de crear partículas de materia de distintos tamaños y formas… y quizás de densidades y fuerzas distintas, y de este modo puede variar las leyes de la naturaleza, y hacer mundos de tipos diferentes en partes diferentes del universo. Yo por lo menos no veo en esto nada contradictorio”.

Isaac Newton

9

ESTUDIO DE LA ATMÓSFERA YPREDICCIÓN CLIMATOLÓGICA

10

ESTUDIO DE LA ATMÓSFERA Y PREDICCIÓN CLIMATOLÓGICA

El Niño es un fenómeno en el siste-

ma océano-atmósfera que ocurre en el

Océano Pacífico Ecuatorial, el cual se

manifiesta con cambios climáticos como

resultado de la aparición de corrientes

oceánicas cálidas en las costas de Améri-

ca y la alteración del sistema global océa-

no-atmósfera que se origina general-

mente durante un periodo comprendido

entre diciembre y marzo. Nuestro país es

MONITOREO DEL FENÓMENO DEL NIÑOEN EL PERÚ POR SATÉLITE

uno de los más afectados por estar ubi-

cado cerca de la zona ecuatorial y tiene

que soportar los desastres naturales ta-

les como inundaciones, sequías, lluvias

torrenciales, olas de frío, etc.

11


Con la finalidad de entender mejor su ma-

nifestación y así desarrollar medidas de pre-

vención ante los desastres naturales que

su aparición implica, investigadores de la

Facultad de Ciencias Físicas han desarrolla-

do un programa para el monitoreo de este

fenómeno que aparece a lo largo del territo-

rio peruano. El programa permite observar

y comparar la dinámica de fenómenos am-

bientales y climáticos extremos en el Perú

usando la teledetección por satélite. Este

programa genera modelos matemáticos

en base por ejemplo a datos aportados por

el Índice de Vegetación de Diferencia Nor-

malizada (NDVI), precipitación y temperatu-

ra de superficie de mar (TSM), entre otros.

Por ejemplo, el NDVI es un buen indicador

de la producción de caña de azúcar en los

campos de cultivo de la Empresa Pomalca,

por tanto es capaz de detectar una sequía

agrícola en la costa norte de Perú. Dentro

de su amplitud y potencial aplicación está

la detección y cuantificación de eventos cli-

máticos, hasta con un mes de anticipación.

CONTRIBUYENDO AL ESTUDIO ATMOSFÉ-RICO A TRAVÉS DEL MEJORAMIENTO DE COHETES SONDA

Las primeras aplicaciones conocidas de co-

hetes de combustible sólido en América La-

tina se han observado en Brasil y Argentina

a través del desarrollo de cohetes sondas

estratosféricos usados con propósitos estric-tamente científicos. La aplicación de la tec-nología de cohete sonda se enfoca básica-mente en atender aspectos fundamentales de la vida, como la salud, calidad ambiental, seguridad y defensa y telecomunicaciones. El mayor aporte de esta propuesta es su utiliza-ción como un recurso tecnológico para el es-tudio de la atmósfera alta, debido a la falta de

instrumentos especializados y sus altos cos-

tos lo que conlleva a la importación de los

mismos. Los cohetes generalmente pueden

alcanzar alturas alrededor de los veinte kiló-

metros, es decir, actualmente están en capa-

cidad de llegar hasta la estratósfera. Entre las

principales aplicaciones de los cohetes son-

da para el estudio de la atmósfera se tienen:

Figura 1: Imágenes tomadas por satélite que muestran variaciones de temperatura e imágenes NDVI.

Responsables: Joel Rojas Acuña, Tony Anculle Condorchoa. Instituto de Investigación Facultad de Ciencias Físicas, UNMSM.

12


1. Monitoreo remoto de contaminación:

muestreo y análisis de aerosoles tropos-

féricos y del aire con la finalidad de pre-

venir problemas de contaminación que

afectan la salud humana generados por

la actividad industrial o agrícola.

2. Biometereología: estudio de perfiles de

gases, temperatura, humedad, radiación

y presión para conocer las condiciones

ambientales correspondientes al medio

de propagación de microorganismos

patógenos y/o elementos causantes de

alergias en la población humana.

3. Fotobiología atmosférica preventiva: es-

tudio de las variaciones de intensidad

de la radiación con la altura y de la con-

centración de ozono.

4. Composición microbiológica: toma de

muestras de aire atmosférico a diferen-

tes alturas para su análisis en laborato-

rios especializados para la identificación

de microorganismos presentes.

5. Inducción de lluvia: esparcimiento de

núcleos cristalinos de condensación en

nubes ubicadas entre 4 y 8 km de altura,

con el fin de provocar lluvias en tiempo

de sequía.

Pese al desarrollo alcanzado hasta el momen-

to en los cohetes sonda, se han detectado

algunas limitaciones que pueden superarse,

por ejemplo, uno de los inconvenientes en

los motores de cohete que usan combusti-

ble sólido, es que cuando se utiliza un inhi-

bidor de papel, cartón, cartulina o papel lija y

separadores metálicos; al introducir el grano

con el inhibidor de papel dentro del fuselaje,

el papel se arruga y hace difícil su introduc-

ción, y luego, al colocar los anillos separado-

res metálicos uno a uno dificulta y ralentiza el

cargado de los cohetes. Además, durante la

combustión del propulsante sólido, el papel

inhibidor se quema parcialmente, lo que po-

dría en algunos casos obstruir la garganta de

la tobera, haciendo que la presión de la cáma-

ra de combustión se eleve demasiado y final-

mente el cohete explote. Con la finalidad de

contribuir a la solución de estos inconvenien-

tes, investigadores de la Facultad de Ciencias

Físicas han estudiado estos problemas y han

desarrollado un nuevo dispositivo inhibidor y

separador en la configuración de la balística

interna de los motores cohete que usan com-

bustible sólido de configuración “bates” y así

evitar el peligro de obstrucción de la tobera.

13


FIGURA 2: Cohete para estudios atmosféricos (izquierda) y dispositivo inhibidor y separador para fuselaje de motores cohete de propulsor sólido (derecha). RESPONSABLE: Gustavo Ordoñez Cárdenas. Instituto de Investigación, Facultad de Ciencias Físicas, UNMSM.

15

BIOLOGÍA APLICADA

16

BIOLOGÍA APLICADA

El cultivo de gamitana (Colossoma macropo-mun) y de otros peces amazónicos es una

actividad que se practica en varios países con

ciertos éxitos desde el punto de vista técni-

APROVECHAMIENTO DE MICROALGAS EN LA ALI-MENTACIÓN DE PECES TROPICALES (GAMITANA Y TILAPIA) CON POTENCIALIDAD ECONÓMICA

co y económico. Los peces amazónicos que

han alcanzado mayor desarrollo tecnológico

son la gamitana, paco, boquichico y zúngaro,

entre otros. La reproducción inducida de es-

tas especies fue el primer obstáculo superado

para el desarrollo de esta actividad acuícola.

La gamitana y otras especies amazónicas cul-

tivables se desarrollan en diferentes sistemas

17

BIOLOGÍA APLICADA

de producción que va desde la siembra en

represas de manera extensiva, así como prác-

ticas semi-intensivas con manejos de tecnolo-

gía y alimentación balanceada hasta la utiliza-

ción de sistemas intensivos en jaulas flotantes.

La gamitana es el pez más importante entre

los peces escamosos del río Amazonas y es

altamente cotizado por su carne, teniendo

mayor importancia económica entre las es-

pecies del género Colossoma ya que repre-

senta una fuente importante de proteína

para los habitantes de la Amazonía. Puede

llegar a pesar hasta 28.5 kg y medir un metro

de longitud.

Por otro lado, en la actualidad las microalgas

han captado atención por sus propiedades

aprovechables, algunas especies pueden

almacenar internamente cantidades consi-

derables de aceite, otras son fuente de pig-

mentos naturales mientras que otras presen-

tan un alto contenido de proteínas y otros

nutrientes. Su cultivo es sencillo, sin embar-

go, presenta algunas limitaciones como por

ejemplo una tasa de crecimiento bajo com-

parado con otros organismos unicelulares. El

sistema de cultivo por lote es el más utilizado

a gran escala por el bajo riesgo de contami-

nación y fácil implementación. Entre las es-

pecies más conocidas se tienen: Chlorella vul-garis y Chlorella peruviana. Chlorella sp., es una

alga verde de forma elipsoidal que se cultiva

en forma intensiva con fines de alimentación

y obtención de metabolitos. Debido a sus

propiedades especiales, investigadores del Laboratorio de Acuicultura y Nutrición de Organismos Acuáticos han propuesto su uso en la formulación de alimentos para alevinos

de gamitanas y tilapia (Oreochromis niloticus). Para ello, se viene utilizando Chlorella peruvia-na propagado masivamente en el laborato-rio bajo condiciones controladas, llegando a obtenerse entre 10 a 15 g de harina de alga por semana. La biomasa obtenida se liofili-za y refrigera para su posterior utilización. El objetivo de la alimentación de alevinos con alimento suplementado con Chlorella peru-viana es mejorar su sistema inmunológico, digestibilidad y crecimiento. Los resultados obtenidos hasta el momento son exitosos, lo que demuestra su potencial aplicación y los

beneficios que pueden obtenerse de ello.

FIGURA 3: Cultivo de alevinos (arriba) y propagación de bio-masa de Chlorella peruviana (abajo).

RESPONSABLES: Mauro Mariano Astocondor, Liliana Tapia

Ugaz, Egma Mayta Huatuco, Pedro Huamán Mayta.Laboratorio de Acuicultura y Nutrición de Organismos Acuá-ticos, Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM.

MICROORGANISMOS DE INTERÉS IN-DUSTRIAL Y ALIMENTARIO

Actualmente es de gran interés el uso de

microorganismos de interés industrial y ali-

mentario, preferentemente aquellos aislados

de nichos naturales. De particular impor-

tancia son aquellos que pueden producir

sustancias que actúen como preservantes

y aquellos que tengan actividad probiótica,

es decir, que beneficien de alguna manera

la salud del hospedero. Investigadores del

Laboratorio de Microbiología Industrial y

Biotecnología Alimentaria de la Facultad de

Ciencias Biológicas - UNMSM realizan estu-

dios de aislamiento de levaduras, bacterias

lácticas y bacterias acéticas a partir de diver-

sas bebidas fermentadas de origen peruano

como la “chicha de jora” y “masato”. Asimismo,

realizan estudios sobre la biodiversidad de la

microbiota láctica y levaduriforme de interés

biotecnológico asociadas a “cachina” (vino

joven), “quesos andinos”, “aceitunas fermen-

tadas”, “tocosh” (papa fermentada), “salchichas

huachanas” de elaboración artesanal y jugo

de “caña de azúcar”.

Los microorganismos aislados e identificados

por métodos fenotípicos, se conservan en el

banco de cepas “CIPROLAC” y son la base de

la colección de cultivos puros, único en su

tipo en Perú y constituye un recurso genéti-

co de gran valor.

Asimismo, la caracterización bioquímica y

tecnológica de la microbiota nativa está

orientada a la selección de cepas de leva-

duras “killer” y bacterias lácticas productoras

de ácido láctico, bacteriocinas, polisacáridos,

18

BIOLOGÍA APLICADA

sustancias aromáticas y otros metabolitos

de importancia industrial, para ser utilizados

como cultivos iniciadores y/o probióticos

en la producción de alimentos y bebidas

fermentadas para consumo humano. Los

investigadores del laboratorio realizan traba-

PLANTAS PARA EL TRATAMIENTO DE EN-FERMEDADES PERIODONTALES

Actualmente las plantas medicinales tienen

un gran valor comercial y científico, vienen

siendo intensamente estudiadas debido a

sus propiedades curativas relacionadas a los

principios bioactivos que contienen. Tienen

un enorme potencial en todas las áreas de

la medicina incluyendo el tratamiento y pre-

vención de enfermedades periodontales.

En la cavidad oral habitan más de 500 espe-

cies diferentes de bacterias, en concentracio-

jos conjuntos con sus similares de CERELA,

Argentina y la Universidad de Valencia de

España.

nes entre 108 - 109 bacterias por mL de saliva

o mg de placa dental. Muchos tipos de bac-

terias son potencialmente dañinas y tienen

efecto negativo en la salud bucal. Algunas

están relacionadas con la generación de ca-

ries, lesiones en las encías, gingivitis, perio-

dontitis, entre otras.

A partir de estudios realizados con extrac-

tos de plantas y sus propiedades antimicro-

bianas, se ha comprobado que poseen una

serie de beneficios aprovechables, por ejem-

plo, los polifenoles tienen actividad frente a

patógenos como Staphylococcus aureus resis-

tentes y otras bacterias bucales como Strep-tococcus mutans y Porphyromonas gingivalis

los cuales presentan actividad enzimática

proteolítica que afecta los tejidos periodon-

tales.

Entre otros principios activos presentes en

las plantas están los taninos que inhiben la

síntesis de dextrano, los flavonoides inhiben

la adherencia y producción de ácido láctico,

etc. Todos estos conocimientos han propi-

ciado por ejemplo la incorporación de ex-

tractos naturales en la formulación de pastas

dentales.

FIGURA 4: Investigadores trabajando con microorganismos (izquierda) y microorganismos aislados de distintos nichos naturales (derecha).

RESPONSABLE: Elena Luzgarda Quillama Polo. Laboratorio de Microbiología Industrial y Biotecnología Alimentaria. Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM.

19

BIOLOGÍA APLICADA

FIGURA 5: Investigadores trabajando con principios bioactivos obtenidos a partir de plantas medicinales frente a la actividad bactericida.

RESPONSABLES: Elba Martínez Cadillo, Hilda Moromi Nakata, Alejandro Mendoza Rojas, Donald Ramos Perfecto. Laboratorio de Microbiología. Facultad de Odontología, UNMSM.

Investigadores de la Facultad de Odontología

vienen proponiendo el uso de diversas plan-

tas con propiedades medicinales en formula-

ciones, enjuagues bucales, geles, etc., con la

finalidad de prevenir infecciones de la cavidad

bucal. Entre ellos tenemos por ejemplo el té

verde (Camellia sinensis), alfalfa (Medicago sativa),

chincho (Tagetes elliptica), eucalipto (Eucalyptus

camaldulensis), sangre de grado (Croton lanchle-ri), coca (Erythroxylum novogranatense), muña

(Minthostachys mollis) y copaiba (Copaiva offici-nalis). Los resultados obtenidos hasta hoy son

muy prometedores ya que han logrado inhibir

el desarrollo de Streptococcus mutans, Lactobaci-llus casei y otras especies relacionadas. Asimis-

mo se han obtenido resultados exitosos en el

tratamiento de herpes labial recurrente luego

del tratamiento con piñón (Jatropha curcas).

21

ENERGÍAS LIMPIAS YMEDIOAMBIENTE

22

ENERGÍAS LIMPIAS Y MEDIOAMBIENTE

Actualmente se viene fomentando la utili-

zación de energías renovables con la fina-

lidad de contribuir a mitigar el impacto del

uso de combustibles fósiles. El uso de estos

combustibles está relacionado con el calen-

tamiento global y el impacto que tiene en el

ecosistema natural. Por otro lado, las fuentes

SOLUCIONES ENERGÉTICAS EN LA SIERRADEL PERÚ

fósiles son recursos agotables en el tiempo

y frente a esto es necesario proponer la pro-

ducción de alternativas energéticas accesi-

bles para suplir las necesidades del futuro.

El Perú no es ajeno a esta realidad y viene

adaptándose continuamente al contexto

mundial.

En nuestro país existen comunidades rura-

les que carecen de acceso a energía eléctri-

ca principalmente en los poblados altoan-

dinos. Asimismo, estas comunidades no

tienen acceso a sistemas de calefacción que

les permita vivir de manera cómoda. Fren-

te a esta problemática investigadores de la

23

ENERGÍAS LIMPIAS Y MEDIOAMBIENTE

Facultad de Ingeniería Industrial han desa-

rrollado sistemas de producción de biogás

utilizando como materia prima los residuos

de la actividad agropecuaria de estas comu-

nidades. Estos residuos provienen de la crian-

za extensiva de camélidos sudamericanos,

vacunos, ovinos y animales menores como

cuyes. El sistema consta de un biodigestor

tubular hecho con materiales de bajo cos-

to. Además, está acoplado a un sistema de

captación de energía solar a través de pane-

les solares. El sistema ha sido diseñado para

su funcionamiento a condiciones adversas

de altura y presión. Hasta el momento se ha

desarrollado pilotos en la región Junín, pro-

vincia de Jauja, distrito de Masma. Los pobla-

dores del distrito de Masma (3650 msnm) se

dedican a la agricultura de manutención con

predomino del minifundio y a la crianza de

ganado vacuno, y aprovechan los grandes

humedales en sus alrededores. Este distrito

es considerado uno de los menos desarrolla-

dos del Valle del Mantaro. Los pilotos instala-

dos suministran biogás para cocinar y cale-

facción y además generan abonos orgánicos.

FIGURA 6: Biodigestor instalado en los alrededores del dis-trito de Masma, Junín.

RESPONSABLE: Oswaldo Rojas Lazo. Facultad de Ingeniería Industrial, UNMSM.

NUEVA ALTERNATIVA DE TRANSPORTE UTILIZANDO ENERGÍAS AMIGABLES AL MEDIOAMBIENTE

En nuestro país los mototaxis son vehículos

de transporte urbano muy versátiles y adap-

tables a la ciudad y a otros terrenos. Su utili-

dad está muy difundida y popularizada en las

zonas rurales urbanas en donde el transporte

público masivo no está muy desarrollado. Es-

tán accionados por motores de combustión

interna que usan gasolina. Tienen tres ruedas

accionadas por un sistema de transmisión a

base de catalina-cadena.

El uso de gasolina implica el consumo de

energía no renovable que por un lado reper-

cute en la contaminación y calentamiento

global del planeta y por otro lado su con-

sumo está sujeto a un costo variable en el

mercado. La energía solar es una alternativa

atractiva para sustituir el uso de combusti-

bles fósiles agotables en el tiempo. Con la

finalidad de contribuir a la solución de estos

problemas, investigadores de la Facultad de

Ingeniería Electrónica y Eléctrica han desa-

rrollado una propuesta novedosa de accio-

namiento de mototaxi empleando energía

solar. Se ha considerado ubicar los colecto-

res de energía (celdas fotovoltaicas) de tal

manera que permita la mayor captación de

energía solar y luego almacenarlo en baterías

colocadas en el vehículo. Para que esta ener-

gía pueda ser convertida en fuerza mecánica

de arrastre se han instalado diversos disposi-

tivos que además permiten proporcionar un

mejor desempeño de las baterías.

Esta nueva propuesta solucionaría la depen-

dencia de combustibles fósiles y por otra

parte generaría una nueva propuesta de ge-

neración de fuerza motriz.

FIGURA 7: Mototaxi adaptado para que opere a partir de la

conversión de energía solar (arriba) y uso de mototaxis en

ciudades del Perú (abajo).

RESPONSABLES: Werner Pacheco Luján, Alfonso Romero

Baylón, Silvana Luzmila Flores Chávez. Instituto de Investiga-

ción Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica, UNMSM.

25

INGENIERÍA Y SOLUCIONES PRÁCTICAS

26


La bicicleta en nuestro país es un tipo de

transporte práctico y en cuanto a costos

es económico. No consume combus-

tible y por lo tanto no genera polución

ambiental ni gases de efecto invernade-

TRANSPORTE URBANO: BICICLETA CON MECANISMO DE TRANSMISIÓN MEJORADA

ro. Asimismo, su uso es beneficioso para

la salud, al requerir esfuerzo físico para

generar movimiento, ejercitando así las

articulaciones del cuerpo. Actualmente

se busca difundir su uso por los diver-

sos beneficios que brinda y además, es

adaptable a cualquier terreno. En países

desarrollados es un vehículo de mucha

demanda ya que busca remplazar a vehí-

culos motorizados.

27


FIGURA 8: Bicicleta de paseo convencional con sistema de transmisión cadena-catalina.

RESPONSABLE: Gustavo Ordóñez Cárdenas. Instituto de In-vestigación Facultad de Ciencias Físicas, Escuela de Mecánica de Fluidos, UNMSM.

Desde el punto de vista mecánico, usa un

sistema de transmisión sencillo basado en

cadena y catalina accionado a través de

un pedal. Sin embargo, debido a su diseño

convencional no puede desarrollar altas ve-

locidades. Con el intento de mejorar el sis-

tema, que implica mejorar su rendimiento

y desempeño se han venido proponiendo

diversos modelos aerodinámicos. Investiga-

dores de la Facultad de Ciencias Físicas han

venido desarrollando nuevos diseños para

mejorar el desempeño de este vehículo no

motorizado. El mejoramiento realizado in-

cluye la modificación del sistema de trans-

misión tradicional. Se trata de un nuevo tipo

de transmisión con el fin de lograr una mayor

relación de transmisión entre el giro del eje

de pedales y el giro de la llanta posterior el

cual proporciona una mayor velocidad a la

bicicleta. Esto permitiría a los ciclistas despla-

zarse a altas velocidades (hasta 100 kilóme-

tros por hora), sin la utilización de una caja de

cambio. Esto también haría posible que los

usuarios se desplacen a grandes distancias

en poco tiempo y preservando el medioam-

biente.

USO DE BRAIN-COMPUTER INTERFACE PARA TAREAS DE DOMÓTICA USANDO ONDAS CEREBRALES

Un sistema domótico es capaz de recoger

información proveniente de sensores, proce-

sarla y emitir órdenes a actuadores. El sistema

puede acceder a redes exteriores de comu-

nicación o información. La domótica permi-

te dar respuesta a los requerimientos que

plantean las nuevas tendencias de nuestra

forma de vida, facilitando el diseño de casas

y hogares más personalizados, polifunciona-

les y flexibles. Actualmente, el desarrollo de la

domótica aporta soluciones dirigidas a todo

tipo de viviendas así como también ambien-

tes como hospitales, oficinas, etc. Su utiliza-

ción es perfectamente manejable y adapta-

ble por cualquier persona. La utilización de

sistemas de domótica contribuye a aumen-

tar la calidad de vida, hace más versátil la dis-

tribución de la casa, cambia las condiciones

ambientales creando diferentes condiciones

predefinidas y hace que la vivienda sea más

funcional, entre otras cosas. La red de control

del sistema domótico se integra con la red de

energía eléctrica y con el resto de redes con

las que tenga relación: telefonía, televisión, y

tecnologías de la información. En resumen, la

domótica contribuye a mejorar la calidad de

vida del usuario de la siguiente manera:

Permite el ahorro energético: gestiona

inteligentemente la iluminación, clima-

tización, agua caliente sanitaria, el riego,

los electrodomésticos, etc., aprovechan-

do mejor los recursos naturales, utilizan-

do las tarifas horarias de menor costo, y

reduciendo así la factura energética.

Fomenta la accesibilidad: facilita el ma-

nejo de los elementos del hogar a las

personas con discapacidades de la for-

ma que más se ajuste a sus necesidades,

además de ofrecer servicios de teleasis-

tencia para aquellos que lo necesiten.

Proporciona seguridad al usuario: a tra-

vés de la vigilancia automática de per-

sonas, animales y bienes, así como de

incidencias y averías.

Hace que la vivienda sea un hogar más

confortable a través de la gestión de dispo-

sitivos y actividades domésticas. La domó-

tica permite abrir, cerrar, apagar, encender,

regular los electrodomésticos, la climati-

zación, ventilación, iluminación natural y

artificial, persianas, toldos, puertas, corti-

nas, riego, suministro de agua, etc.

Investigadores de la Facultad de Ingeniería

de Sistemas e Informática han utilizado la

tecnología de interface cerebro-computa-

dor (Brain-computer interface, BCI) para ma-

nejar un sistema de domótica que permita

a personas dependientes la utilización de

los elementos básicos de su vivienda. Esto

28


permitiría a personas con dificultades o in-

capacidad motora (pero con una actividad

intelectual intacta) desempeñarse dentro de

su hogar de manera autónoma y mejorar los

servicios prestados por sus cuidadores al fa-

cilitarles la realización de las tareas cotidianas,

mediante una automatización de los disposi-

tivos presentes en la vivienda y un acceso a

los mismos a través del pensamiento.

FIGURA 9: Alumnos usando un sistema domótico (arriba) y sistema domótico indicando sus componentes (abajo).

RESPONSABLE: Jorge Guerra Guerra, Armando Fermín Pé-rez. Laboratorio de Robótica e Internet de las Cosas. Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática, UNMSM.

PROPUESTA NOVEDOSA PARA MEJORAR LA TASA DE GERMINACIÓN DE TARA

La tara (Caesalpinia spinosa) es un árbol sil-

vestre leguminoso que puede llegar a medir

hasta 10 metros de altura. Produce un fruto

constituido por una vaina que al estar ma-

duro, toma una coloración anaranjada, con

semillas de color oscuro en su interior. Sus

vainas contienen una alta proporción de ta-

nino hidrolizable potencialmente utilizable.

Las principales aplicaciones de la tara están

en la curtiembre y peletería, en medicina

como astringente y cicatrizante de heridas,

en alimentos como agente estabilizante en

salsas, yogurt, mermeladas y en bebidas para

la clarificación de cerveza y vino. También se

usa en la fabricación de tintes y cosméticos

y como plaguicida natural contra insectos.

El Perú es el mayor productor de tara en el

mundo, con el 80% de la producción mun-

dial. La producción es básicamente de bos-

ques naturales y parcelas agroforestales que

se concentran en Ayacucho y Cajamarca.

También se produce en Ancash, Ica, La Liber-

tad, Huancavelica, Apurímac y Lambayeque.

Los principales derivados comerciales de la

tara incluyen: goma de la tara, la cual es un

polvo blanco amarillento sin olor y sabor

obtenida de las semillas, y el polvo de tara

obtenido de la vaina que es molida luego de

haber sido separada de la semilla.

En lo que respecta a la planta, es poco exi-

gente en cuanto a la calidad del suelo, puede

crecer en suelos pedregosos y degradados.

Se desarrolla en forma óptima en suelos fran-

cos y franco-arenosos, ligeramente ácidos a

medianamente alcalinos. Es una planta que

resiste la sequía, plagas y enfermedades. La

propagación se realiza por semillas. La ger-

minación es epigea, se inicia entre los 8 a 12

días y finaliza a los 20 días. La germinación

lenta se debe a la dureza del tegumento

de las semillas, lo que repercute en el tiem-

po de germinación. Sin embargo, este in-

conveniente se puede superar utilizando

procedimientos de escarificación. Existen

métodos de escarificación químicos y físicos

que aceleran el proceso de germinación, sin

embargo, no todas las semillas responden

de la misma forma a dichos métodos. En el

caso de la escarificación química se usa áci-

do sulfúrico o clorhídrico, los cuales resultan

costosos y su manipulación puede resultar

peligrosa y además el uso de químicos tó-

xicos no es amigable al medioambiente.

Investigadores de la Facultad de Química e

Ingeniería Química han venido desarrollan-

do procedimientos alternativos para mejorar

el potencial de germinación de la semilla de

tara. Se trata de un método que combina dos

técnicas físicas de escarificación, la abrasión

por lijado y el calentamiento utilizando agua

caliente, con lo cual se logra un elevado índi-

ce de germinación.

29


FIGURA 10: Semilla de tara (arriba) y proceso de germina-ción (abajo). RESPONSABLE: Julio César Santiago Contreras. Laboratorio de Investigación y Desarrollo. Facultad de Química e Ingenie-ría Química, UNMSM.

DISPOSITIVO PARA MEDIR LA RESISTI-VIDAD DE MATERIALES SUPERCONDUC-TORESLos conductores normales como el cobre presentan pérdidas cuando a través de ella circula corriente eléctrica. Esto se debe a que la resistencia al paso de una corrien-te eléctrica, transforma parte de la energía eléctrica en energía térmica. Sin embar-go, algunos materiales se comportan de forma extraña a muy bajas temperaturas.

Estos materiales denominados “supercon-ductores”, cuando son sometidos a una temperatura mayor a cierta temperatura crítica (diferente para cada material) pre-sentan una alta resistencia, por lo general mucho mayor que un conductor normal, así entonces decimos que el material se encuentra en su “estado normal”. Por el contrario, debajo de la temperatura crí-tica la resistencia eléctrica disminuye rá-pidamente hasta llegar a cero, decimos entonces que el material se encuentra en su “estado superconductor”. Otra de las propiedades que caracteriza a los materia-les superconductores es la expulsión de campo magnético conocido como Efecto Meissner, el cual es la propiedad esencial del estado superconductor. La supercon-ductividad es una propiedad presente en muchos metales y algunos cerámicos, que aparece cuando se someten a bajas temperaturas. Los superconductores pre-sentan diamagnetismo, es decir, son repe-lidos por los campos magnéticos. Si enfria-mos el superconductor por debajo de su temperatura crítica y lo colocamos en un campo magnético, éste crea corrientes de apantallamiento capaces de generar un campo magnético opuesto al aplicado. Los superconductores permiten condu-cir la corriente eléctrica sin pérdidas, por lo que pueden transportar densidades de corriente de hasta 2000 veces más de lo que transporta un cable de cobre. Entre las aplicaciones de los materiales super-conductores se tiene la fabricación de imanes potentes a partir de bobinas con

cables superconductores (electroimanes superconductores), se utilizan también en los trenes de levitación magnética (“mag-lev”), en máquinas para resonancia mag-nética nuclear en hospitales y en el direc-cionamiento del haz de un acelerador de partículas, también en la fabricación de circuitos digitales y filtros de radiofrecuen-cia y microondas para estaciones base de telefonía móvil, entre otros.

Para la caracterización de nuevos materia-les superconductores se usan dispositivos complejos y costosos. Con la finalidad de facilitar la caracterización de estos materia-les, investigadores de la Facultad de Cien-cias Físicas han desarrollado un dispositivo sencillo fabricado de cobre que permite la caracterización de materiales supercon-ductores. El dispositivo se basa en la téc-nica de medición de las cuatro puntas, es práctico y permite cambiar las muestras fácilmente y realizar el procedimiento de medición mucho más rápido.

30


FIGURA 11: Visualización de la propiedad de un material superconductor.

RESPONSABLE: Gilberto Yactayo Yactayo. Instituto de Inves-tigación Facultad de Ciencias Físicas, UNMSM.

UTILIZACIÓN DE DRONES EN LA MEDI-CIÓN DE ÁREAS DE PREDIOS

Actualmente los drones tienen una amplia

aplicación en muchas actividades cotidianas.

Por ejemplo, se vienen utilizando en la vigi-

lancia, transporte, fotografía y monitoreo en

ciudades y grandes urbes. Su uso en el Perú

se viene popularizando y ha alcanzado cierto

grado de aplicación. Son dispositivos mane-

jados por control remoto y pueden ser adap-

tados a ciertas necesidades específicas.

Por ejemplo, en las municipalidades de Lima,

los procesos de fiscalización predial se reali-

za en forma manual. Esto implica realizar la

recolección de datos como áreas de predios

de manera mecánica, en muchos casos utili-

zando una wincha, siempre y cuando las per-

sonas dueñas del predio estén presentes. La

ventaja del uso de drones en estos casos es

que se puede acceder a lugares de difícil ac-

ceso para las personas, pero además de esto,

se le puede incorporar una gama de senso-

res, por ejemplo, uno que permita medir la

altura e incluso instalarse una cámara para

utilizarlos en fotogrametría. Con la finalidad

de encontrar nuevas aplicaciones, estudian-

tes e investigadores de la Facultad de Inge-

niería de Sistemas han desarrollado un proto-

tipo de drone que permite colectar datos de

altura e imágenes al sobrevolar el predio en

evaluación, estos datos pueden ser utilizados

para calcular el área del predio. Así entonces

la aplicación potencial de estos sistemas está

en la determinación del área de terrenos, es-

pacios o predios. Pueden ser de mucha utili-

dad en municipalidades, en trabajos de cam-

po para visualizar y medir construcciones sin

permiso. Los datos que se obtienen pueden

ser transmitidos a un centro de recepción en

donde pueden ser procesados.

FIGURA 12: Uso de los drones en fotogrametría (izquierda superior) y arreglo del sistema de obtención de datos (iz-quierda inferior y derecha).

RESPONSABLE: Jorge Guerra Guerra, Armando Fermín Pé-rez. Laboratorio de Robótica e Internet de las Cosas. Facultad de Ingeniería de Sistemas e Informática, UNMSM.

LADRILLOS Y BALDOSAS A PARTIR DE RE-LAVES POLIMETÁLICOS

Actualmente en el Perú existen muchas minas

polimetálicas en estado de abandono deno-

minados pasivos mineros, los cuales represen-

tan un riesgo permanente de contaminación

ambiental. Esta situación es mucho más grave

al existir minas abandonadas que tienen rela-

ves mineros sulfurados y a ello debemos aña-

dirle aquellas minas que actualmente operan

(más de 200) y diariamente generan un apro-

ximado de 100 mil toneladas de relaves mi-

neros polimetálicos los cuales provienen de

concentrar minerales de plomo, cobre y zinc;

en otras palabras, el volumen de los relaves

producto de los procesos de flotación o con-

centración de minerales está aumentando en

forma desmesurada.

Actualmente existe una descarga descontro-

lada de grandes cantidades de relaves que

31


afectan directamente a los ríos y lagunas. En el afán de evitar la contaminación del medioambiente, la mayoría de minas han construi-do presas de relaves como un intento de mantenerlos fuera del alcance de las fuentes de agua.

En la Facultad de Ingeniería de Minas, se han

venido realizando estudios con estos rela-

FIGURA 13: Vista de una presa de relaves mineros (izquierda) y ladrillos producidos a partir de dichos relaves (derecha).

RESPONSABLES: Alfonso Romero Baylon, Werner Pacheco Lujan, Silvia Flores Chávez. Instituto de Investigación. Facultad de Ingeniería de Minas, UNMSM.

ves con la finalidad de buscar su potencial

utilización. Se ha desarrollado un procedi-

miento mejorado para obtener agregados

de construcción y ladrillos o baldosas. Los

ladrillos obtenidos presentan una resistencia

a la compresión promedio de 75 kg-F/cm2 el

cual es mayor que la resistencia media del

ladrillo común. Otro beneficio importante es

la reducción del costo de producción lo que

repercute en la disminución del precio del

producto hasta en un 50%. Con esta alterna-

tiva de aplicación, se contribuirá a solucionar

en gran medida el riesgo de contaminación

medioambiental causado por estos residuos.

33

BIOTECNOLOGÍAAPLICADA

34

BIOTECNOLOGÍA APLICADA

La crianza de camélidos sudamericanos es-

pecialmente alpacas y llamas constituye una

actividad económica de gran importancia

para la población altoandina del Perú. Se

estima que alrededor de 500 mil familias

campesinas de la región andina dependen

VACUNA ORAL CONTRA ENTEROTOXEMIAEN CRÍAS DE ALPACAS

directamente de la cría de camélidos suda-

mericanos, además de otras que se benefi-

cian indirectamente de ella. El Perú posee la

mayor población mundial de alpacas, con

aproximadamente 3 millones de ejempla-

res y dos variedades domesticadas, la suri y

huacaya. En los departamentos de Huan-

cavelica, Ayacucho, Apurímac, Arequipa,

Puno, Cusco, Junín y Lima se concentran la

mayor crianza de camélidos sudamericanos.

El departamento de Puno es el que posee

la mayor población de alpacas seguido por

35


Cusco, Huancavelica y Arequipa, lo cual está

en relación con la extensión de las praderas

alto andinas existentes. En la preservación y

aprovechamiento de estos camélidos sud-

americanos, las enfermedades infecciosas y

parasitarias constituyen un factor limitante

de gran magnitud. Las enfermedades infec-

ciosas son la causa de la alta mortalidad y

morbilidad de crías y adultos, lo cual se tra-

duce en graves pérdidas económicas. La ma-

yor tasa de mortalidad se observan en crías,

alcanzando valores extremos que van desde

9.3 hasta 56.6%, el cual representa pérdidas

económicas considerables. Entre las enfer-

medades infecciosas, la enterotoxemia ocu-

pa el primer lugar y causa en algunos casos

la muerte de hasta un 86% de las crías de al-

paca. La enterotoxemia es una enfermedad

infecciosa aguda que afecta a las crías de al-

paca durante los primeros meses de vida. Es

la enfermedad más devastadora y es causada

por la acción de las enterotoxinas de Clostri-dium perfringens tipo A las cuales rápidamen-

te causan daño severo a nivel intestinal y en

los órganos vitales del animal, lo que termina

finalmente con su muerte repentina. En vista

de esta problemática, investigadores de la Fa-

cultad de Medicina Veterinaria han desarro-

llado una vacuna oral para prevenir y dismi-

nuir la mortalidad de alpacas y así contribuir

a la solución de los problemas surgidos en la

crianza de estos animales. Esto se fundamen-

ta en que los antígenos clostridiales más un

modulador inmunogénico como adyuvan-

te, estimulan una alta respuesta humoral de

la mucosa intestinal de las crías de alpacas,

produciendo más IgA que los individuos no

estimulados. A nivel intestinal la IgA limita la

invasión de agentes patógenos. La vía oral

durante el primer día de nacido produce una

mayor estimulación que la vía nasal.

FIGURA 14: Mortandad de neonatos de alpacas debido a infecciones (arriba), proceso de suministro de la vacuna oral contra infecciones (centro y abajo).

RESPONSABLES: Raúl Rosario Alcántara, Alberto Manchego Sayán, Nieves Sandoval ChaupeInstituto Veterinario de Investigaciones Tropicales y de Altura, IVITA. Facultad de Medicina Veterinaria, UNMSM.

METABOLITOS MICROBIANOS DE INTE-RÉS TECNOLÓGICO

La industria alimentaria es un sector en creci-

miento en nuestro país. En la producción de

alimentos además de la materia prima se ne-

cesitan diversos insumos y aditivos que parti-

cipan en el mejoramiento de sus propiedades

reológicas, en su vida útil y calidad sensorial.

Entre los insumos más usados están los esta-

bilizantes o agentes espesantes y se utilizan

en productos como mermeladas, salsas, sopas,

etc., los cuales modifican las propiedades reo-

lógicas y sensoriales del alimento. Los agentes

estabilizantes más utilizados son la pectina,

CMC, goma guar, entre otros. Estos polímeros

actualmente se obtienen a partir de fuentes

naturales utilizando procedimientos fisicoquí-

micos. Un método alternativo para la obten-

ción de estos polímeros es la utilización de

algunos microorganismos los cuales pueden

normalmente aislarse de la naturaleza. Investi-

gadores de la Facultad de Farmacia y Bioquími-

ca han realizado investigaciones sobre la bús-

queda e identificación de microorganismos

con un alto potencial de producción de po-

límeros con propiedad estabilizante. Las bac-

terias ácido lácticas (BAL) son un grupo hete-

rogéneo de microorganismos conocidos por

su capacidad de producir una gran diversidad

de metabolitos de interés industrial como son:

ácidos orgánicos, exopolisacáridos, bacterioci-

nas, edulcorantes, GABA, etc. Particularmente,

los exopolisacáridos presentan propiedades

reológicas importantes, entre ellas, pueden

modificar la viscosidad, textura y reducir la si-

néresis en alimentos. Adicionalmente, las BAL

productoras de exopolisacáridos tienen la ca-

36


pacidad de sobrevivir al paso a través del tracto

gastrointestinal e inducir importantes efectos

fisiológicos en el organismo del hospedero, los

cuales incluyen disminución de los niveles de

colesterol, reducción de la formación de bio-

películas de bacterias patógenas, entre otros.

En vista del alto potencial aplicativo de las

bacterias lácticas en la industria de alimen-

tos, investigadores del Laboratorio de Biolo-

gía Molecular de la Facultad de Farmacia y

Bioquímica han aislado una diversa gama de

cepas de bacterias lácticas a partir de frutos

tropicales, las cuales pueden potencialmente

usarse como cultivos iniciadores en diversos

procesos de producción de alimentos, por

ejemplo, en la formulación de alimentos fun-

cionales y nutracéuticos.

FIGURA 15: Placa Petri mostrando cepas de bacterias lácti-cas productoras de exopolisacáridos.RESPONSABLE: Amparo Zavaleta Pesantes. Laboratorio de Biología Molecular. Facultad de Farmacia y Bioquímica, UNMSM.

CONSERVACIÓN DE LINAJES DE ABEJAS MELÍFERAS PARA LA PRODUCCIÓN APÍ-COLALa apicultura es una actividad difundida en

muchas regiones del Perú, es el sustento de

muchas familias rurales quienes se benefi-

cian económicamente de la miel y sus deri-

vados. Las abejas melíferas viven en grandes

familias diseminadas por todo el mundo.

Ellas cumplen una función importante en la

naturaleza, llevan a cabo gran parte del pro-

ceso de polinización de plantas cultivables y

de sustento para los seres humanos. Su extin-

ción sería un problema grave para la agricul-

tura y otros ecosistemas. Los zánganos son

los machos de la colonia y durante los meses

de florecimiento incrementan en número,

ya que son temporadas de apareamiento. La

tarea de los zánganos es fecundar a la reina

virgen. Los que la fecundan mueren, esto

asegura no caer en consanguinidad. Duran-

te las épocas del flujo principal de néctar, las

abejas reinas vírgenes necesitan aparearse

con los zánganos para así continuar con el

ciclo de reproducción.

En la apicultura tecnificada la selección y el

mejoramiento genético son fundamentales

para obtener mayor rendimiento y produc-

tividad de las abejas. La forma natural de re-

producción permite ejercer el control sobre

las características genéticas de cada colonia,

a través del cambio de la abeja reina fecun-

dada. Esto permite a su vez, seleccionar los

mejores linajes que permitan mejorar la pro-

ducción de miel y derivados apícolas. Desde

hace algunos años se ha venido tratando

de conservar los espermatozoides de los

mejores linajes de zánganos para utilizarlos,

por ejemplo en programas de inseminación

artificial y así mejorar la crianza de las abejas

melíferas y con ello incrementar la producti-

vidad y calidad de los productos apícolas.

En la Facultad de Ciencias Biológicas se ha

venido trabajando en el desarrollo de un

protocolo de criopreservación de esperma-

tozoides de zánganos, obteniendo como

resultado espermatozoides con una alta

capacidad fecundante predictiva post-des-

congelamiento. Esto permitiría utilizarlos

en programas de inseminación artificial,

contribuyendo así al control genético en

los programas de crianza de abejas de miel

(Apis mellifera Linnaeus), logrando asegurar

e incrementar la productividad y la calidad

de los productos apícolas. Las principales

ventajas de este método de conservación

es que, aparte de ser termocontrolado, la

motilidad de los espermatozoides recupe-

rados luego del post-congelamiento pue-

den alcanzar hasta el 90% y en la mayoría de

muestras hasta un 100%.

37


FIGURA 16: Imagen ilustrativa del proceso de criopreser-vación.

RESPONSABLE: Martha Valdivia Temoche. Laboratorio de Fisiología de la Reproducción Animal. Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM.

DETECCIÓN RÁPIDA DE FLAVOBACTE-RIUM PSYCHROPHILUM EN TRUCHAS ARCO IRIS

La piscicultura es una actividad que se desa-rrolla de manera intensiva en la costa, sierra y selva del Perú. Entre las especies que se crían se tiene, la gamitana (Colossoma macropomum), tilapia (Oreochromis niloticus) y truchas (Oncor-hynchus mykiss) principalmente. En lo que se refiere a la trucha, según el Ministerio de la Producción, esta especie se cría en 17 depar-tamentos de nuestro país. La piscicultura ge-nera ingresos económicos importantes para muchas familias, especialmente aquellas ubi-cadas en las zonas altoandinas. Asimismo, la actividad empresarial en torno a la crianza de truchas se ha expandido últimamente hasta el

punto de exportarlo. Sin embargo, el rápido desarrollo de la acuicultura ha repercutido en la aparición de problemas patológicos, el cual consecuentemente afecta la producción cau-sando pérdidas económicas.

Las patologías de origen bacteriano represen-tan un riesgo importante en el desarrollo de la acuicultura. Por ejemplo, algunas bacterias Gram negativas son las principales causantes de enfermedades en los salmónidos; siendo el grupo de las flavobacterias responsables del desarrollo de cuadros patológicos habituales que afectan la piel, aletas y branquias. Algunos cuadros infecciosos causados por Flavobacte-rium psychrophilum pueden llegar a producir serios procesos septicémicos. Frente a esta problemática, es necesario adoptar medidas urgentes de solución; para ello, es necesario contar con métodos rápidos de detección de esta bacteria. Uno de los métodos comerciales para el diagnóstico de microorganismos son los kit de ELISA. En nuestro país sin embargo, no existen kits de ELISA estandarizados para el diagnóstico de Flavobacterium psychrophilum. La aparición de brotes infecciosos en diver-sas piscigranjas de truchas causado por este microorganismo presenta una variada sinto-matología, el cual podría en ciertos casos con-fundirse con otras patologías como por ejem-plo, las observadas en peces de importancia comercial, pasando así desapercibida y sin un adecuado diagnóstico. Frente a este problema y con la finalidad de contribuir a su solución, investigadores del laboratorio de Inmunología de la Facultad de Ciencias Biológicas, han de-sarrollado un Kit de Elisa indirecto para la de-tección rápida de Flavobacterium psychrophilum, lo que posibilitaría un diagnóstico temprano con fines preventivos y un mejor tratamiento durante el proceso infeccioso.

FIGURA 17: Crianza intensiva de truchas arco iris en pisci-granjas (arriba y centro) y lesiones causadas por Flavobacte-rium psychrophilum (abajo).

RESPONSABLES: Libertad Alzamora Gonzales, Erasmo Co-lona Vallejos, Carolina de Amat Herbozo. Laboratorio de In-

munología. Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM.

39

APLICACIONES MÉDICAS

40


Actualmente, la medicina tradicional basada

en el uso de plantas medicinales ha alcan-

zado gran importancia en el tratamiento de

enfermedades tales como tumores y ciertos

tipos de cáncer. Muchas de ellas han sido

aprovechadas en gran medida y son la base

COMPUESTO GASTROPROTECTOR A PARTIR DE FRUTAS Y PLANTAS NATURALES

para la producción a gran escala de medica-

mentos naturales. Actualmente, las investiga-

ciones científicas se enfocan en el estudio de

nuevas plantas con propiedades específicas

y así encontrar su aplicación potencial en el

tratamiento de enfermedades. Por ejemplo,

entre las plantas con propiedades medicina-

les tenemos la copaiba (Copaifera officinalis),

que a partir de la cual se extrae su aceite para

algunas aplicaciones curativas. Estudios reali-

zados han demostrado que el aceite de esta

planta posee ciertas propiedades benéficas

41


tales como: actividad antitumoral, antican-

cerígena, antiulcerogénica, antioxidante, an-

tiliperoxidativa, antimicrobiana, cicatrizante

y analgésica. Otra planta que ha despertado

interés a investigadores es el maracuyá (Pas-siflora edulis). Por ejemplo, estudios realizados

en animales de prueba han demostrado que

el maracuyá posee propiedades tales como;

estimulante digestivo, actividad contra el car-

cinoma gástrico, la disentería e hipertensión

y asimismo, su consumo alivia la constipa-

ción, los dolores estomacales, entre otros. El

matico (Piper aduncum) es otra planta medici-

nal que ha sido estudiada debido a sus pro-

piedades curativas. Se ha determinado que

el extracto acuoso de sus hojas tiene efectos

positivos en el tratamiento de úlceras pépti-

cas y lesiones de la piel cuando estos han sido

inducidos en animales de experimentación.

Las úlceras pépticas son un problema gas-

trointestinal muy común entre la población

adulta y juvenil, se caracteriza por el daño de

la mucosa causado por la secreción de ácido

gástrico y pepsina, el cual usualmente ocurre en el estómago y duodeno proximal, siendo menos común en el esófago bajo, duodeno distal o el yeyuno. En vista del potencial cu-rativo de estas tres plantas, investigadores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica han de-sarrollado una formulación a base de aceite de copaiba, maracuyá y matico en relaciones definidas y han evaluado exitosamente su efecto protector en el sistema gástrico para prevenir úlceras pépticas usando animales

de experimentación.

FIGURA 18: Imágenes de copaiba (página anterior), maracuyá y matico usado en la formulación del preparado.

RESPONSABLE: Jorge Arroyo Acevedo, Sergio Ronceros Medrano, Cesar Cisneros Hilario, Pablo Bonilla Rivera. Facultad de Farmacia y Bioquímica, UNMSM.

42


NUEVO TIPO DE APÓSITOS CONSTITUI-DOS POR HIDROGEL CONTENIENDO TANI-NOS DE TARA

Los principios básicos del cuidado de las

heridas incluyen mantenerlas en un medio

húmedo, retirar el tejido necrótico, evitar las

infecciones y controlar el dolor. Por ejemplo,

en el caso de las quemaduras, se debe con-

trolar la pérdida de sustancias de la superfi-

cie debido a la destrucción de la piel y tejido

subcutáneo. Las quemaduras producen una

disrupción de estructuras anatómicas y fun-

cionales normales de la piel. Entre las terapias

modernas que se usan para el manejo de he-

ridas complejas está el uso de los apósitos,

los cuales son materiales activos que interac-

túan con la herida favoreciendo el proceso

de cicatrización.

Existen en el mercado una variedad de apó-

sitos, entre ellos por ejemplo los hidrogeles.

Estos tipos de apósitos poseen una malla

tridimensional constituida de cadenas poli-

méricas entrecruzadas de forma covalente,

iónica o por enlaces de hidrógeno. Estos

materiales tienen un alto poder absorben-

te de fluidos polares y además permiten la

inclusión de especies activas solubles para

acelerar el proceso de cicatrización. Esto per-

mite la absorción de exudados producidos

en ciertas heridas favoreciendo el desbrida-

miento autolítico.

Entre los polímeros más utilizados en la pre-

paración de hidrogeles para su aplicación en

la curación de heridas se tiene: el quitosano,

alcohol polivinílico (PVA) y la polivinilpirroli-

dona (PVP), los cuales presentan propiedades

de biocompatibilidad, biodegradabilidad e

inocuidad. El quitosano es un polisacárido

que se obtiene por desacetilación de la qui-

tina (obtenido a partir de los desechos de

crustáceos); presenta propiedades antimicro-

bianas debido principalmente a la presencia

de grupos amino cargados positivamente,

los cuales interactúan con la membrana ce-

lular de bacterias cargadas negativamente,

provocando así el deterioro de proteínas y

otros componentes de la membrana celular.

Actualmente, hay un interés creciente en el

aprovechamiento de plantas naturales con

propiedades curativas debido a que contie-

nen ciertos compuestos activos. Por ejem-

plo, los taninos son sustancias ampliamente

distribuidas en el reino vegetal y presentan

una gran diversidad estructural, pero, en ge-

neral, se distinguen dos tipos según su natu-

raleza: hidrolizables y condensados. Los tani-

nos hidrolizables están presentes en muchas

especies de plantas, entre ellas la tara (Cae-salpinia spinosa). Ambos tipos de taninos se

han utilizado en el tratamiento de enferme-

dades en la medicina tradicional e incluso en

el tratamiento de quemaduras. Sin embargo,

luego de un periodo de uso, los taninos fue-

ron dejados de lado por la sospecha de estar

involucrados en muertes por toxicidad hepá-

tica en pacientes tratados. En lo que va del

tiempo no se ha esclarecido completamente

su efecto negativo.

Actualmente, los taninos de la tara se vienen

aprovechando de diferente forma, particu-

larmente buscando su incorporación en los

apósitos para heridas. En este sentido, inves-

tigadores de la Facultad de Química e Inge-

niería Química han desarrollado un tipo de

apósito a base de hidrogel de alcohol poliviní-

lico y quitosano conteniendo taninos de tara.

Los ensayos realizados en animales de prueba

(conejos) expuestos a quemaduras inducidas

han dado resultados exitosos y mostraron una

adecuada reducción del tamaño de las heri-

das.

43


FIGURA 19: Fotografías de las quemaduras y cortes histológicos(derecha) durante el 7, 14 y 21 días luego de los tratamientos con PVA-Q, PVA-Q-T, extracto de tara y nitrofurazona 0,2 % (furacina). PVA: alcohol polivinílico, Q: quitosano, T: tanino de tara.

RESPONSABLE: Julio Cesar Santiago Contreras. Laboratorio de Investigación y Desarrollo. Facultad de Química e Ingeniería Química, UNMSM.

45

COMUNICACIÓN

46

COMUNICACIÓN

Desde siempre, la UNMSM ha estado com-

prometida con el desarrollo del país desde

diferentes enfoques de la generación de

conocimiento. En la actualidad, con la finali-

dad de incrementar su rol protagónico en la

sociedad, el mayor claustro universitario del

Perú ha venido experimentando cambios

trascendentales. Como ejemplo de ello, sus

CONECTANDO A LA UNMSM CON SU ENTORNO: MEDIALAB UNMSM

investigadores han venido creando espacios

de acercamiento y nexos con los diferentes

actores sociales, económicos y culturales

de nuestro entorno, utilizando mecanismos

de difusión de las actividades desarrolladas

dentro de la universidad. Como resultado de

estas actividades se ha creado el Laboratorio

de Medios, “MEDIA LAB UNMSM”, el cual tiene

su sede en la Facultad de Letras y Ciencias

Humanas. Este MediaLab es un núcleo de

investigación que aborda temáticas relacio-

nadas con la información, comunicación, y

sociedad desde el estudio del impacto tec-

nológico a través de la interactividad, hiper-

medialidad e hipertextualidad, y que cuenta

con un portal web como canal de difusión

47

COMUNICACIÓN

pública de la producción propia que se ge-

nera con la participación de investigadores,

estudiantes e invitados de las facultades de

Letras y también de Ciencias Sociales.

En el MediaLab UNMSM se viene trabajando

cuatro áreas de investigación relacionadas

con la influencia de la tecnología del ámbito

digital y se gestan producciones propias en

torno a:

Identificación y estudio de los modelos

de convergencia multimedia emer-

gentes en el país (incluido periodismo

hiperlocal en el cual se aborda el acon-

tecer noticioso en los distritos de Lima

desde una perspectiva innovadora en el

periodismo).

Repositorio de lenguas originarias: se es-

tudia la contribución de la tecnología

digital en el estudio y rescate de len-

guas extintas y vigentes en el Perú.

Observatorio de Medios: se estudia la

producción científica de las universi-

dades y de los medios de información

y comunicación peruanos y su impacto

en la sociedad.

Observatorio de economía social, solida-

ria y popular: se trabaja en coordinación

con esta instancia de reflexión y acción

académica permanente de la Facultad

de Ciencias Sociales, la cual está orien-

tada a generar espacios de reflexión y

producir conocimientos sobre la pro-

blemática de la economía social, solida-

ria y popular.

FIGURA 20: Diagrama de los componentes de MediaLab San Marcos (izquierda) y operación de MediaLab San Marcos (derecha). RESPONSABLES: Jacqueline Oyarce Cruz, Alonso Estrada Cuzcano. Instituto de Investigación. Facultad de Letras y Ciencias Humanas, UNMSM.

El MediaLab UNMSM desde el año 2006 es

miembro fundador de la Red de Investiga-

ción Interdisciplinar en Tecnología y Comu-

nicación, Cibercultura y Nuevos Géneros Au-

diovisuales/Red-ITC que reúne al Instituto de

Arquitectura, Diseño y Arte de la Universidad

Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ), Méxi-

co; el Grupo de Investigación en “Géneros

Audiovisuales e Imágenes (EGAUDIM)” del

Departamento de Periodismo II de la Facul-

tad de Comunicación de la Universidad de

Sevilla, España; el Grupo “Mobilab Research”

de la Faculdade da Arquitetura, Artes y Co-

municaçao de la Universidade Estadual Pau-

lista (Campus de Bauru) Sâo Paulo, Brasil; el

Grupo de Investigación “Internet MediaLab

(IML-UCM)” de la Facultad de Ciencias de la

Información de la Universidad Complutense

de Madrid, España.

49

NANOTECNOLOGÍA

50

NANOTECNOLOGÍA

Las nanopartículas de cobre son materiales

con un tamaño de grano muy pequeño,

cuyo confinamiento espacial es menor a

los 100nm. Estos materiales exhiben propie-

dades mecánicas, físicas y químicas muy di-

OBTENCIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE COBRE POR MÉTODOS MEJORADOS

ferentes comparados con los materiales de

tamaño de grano micrométrico de la misma

composición. Asimismo, se ha demostrado

que es posible modificar sus propiedades,

ópticas, eléctricas, magnéticas, químicas,

bioquímicas, etc. Así entonces, utilizando

técnicas específicas es posible crear nuevos

materiales de cobre a escala nanométrica

llamados nanocobres en los cuales se puede

controlar sus propiedades al variar el tamaño

51

NANOTECNOLOGÍA

de los granos y la manera de como estos se

ensamblan. Esto abre la posibilidad de crear

materiales de cobre con propiedades únicas

o mejoradas. Otra de las propiedades del co-

bre es su actividad antibacteriana, evidencias

que han sido demostradas en ensayos de la-

boratorio.

Actualmente se sabe que el control del ta-

maño y la estructura de las nanopartículas

son críticas para lograr la armonía entre las

propiedades físicas y químicas. En lo que va

del tiempo, se han desarrollado una gran

variedad de nanopartículas para diversas

aplicaciones, como por ejemplo, en el de-

sarrollo de semiconductores, arquitecturas

compuestas corazón-cáscara y nanopartí-

culas de polímeros orgánicos los cuales pre-

sentan propiedades nuevas y que a partir de

ellas han surgido nuevas aplicaciones nano-

tecnológicas.

La tendencia actual en investigación aplica-

da es mejorar los métodos de síntesis y las

propiedades a nanoescala de estos materia-

les. La síntesis continua de nanopartículas de

tamaño y monodispersidad deseada aún no

está disponible. Así, el control predecible del

tamaño de partícula y su distribución sigue

siendo un reto importante, a pesar de que

algunas estrategias empleadas han sido exi-

tosas. Entre las estrategias utilizadas incluyen,

el control de la concentración de los agentes

estabilizantes empleando micelas inversas

como el micro-reactor dendrímero y la uti-

lización de matrices con estructuras nano

o mesoporosas como la encapsulación de

plantillas. Sin embargo, las micelas inversas y

las plantillas porosas son difíciles de eliminar

después de la síntesis y no son ideales para

la producción de nanopartículas puras. Por

otro lado, la técnica de descomposición de

los precursores organometálicos es eficaz

para obtener nanopartículas dispersas de

manera uniforme, sin embargo, debido a su

costo e implicancia con el medio ambiente

todavía no es aplicable.

Con la finalidad de contribuir a la solución

de los inconvenientes encontrados en los

procesos convencionales de obtención de

nanopartículas de cobre, investigadores de la

Facultad de Química e Ingeniería Química de

la UNMSM han desarrollado un método para

estabilizar la síntesis de nanopartículas de co-

bre, controlando la dispersión y distribución

del tamaño de partícula y prolongando la

auto-oxidación del Cu(0) a Cu(II) en el tiempo,

permitiendo así la estabilidad del producto de

síntesis. El proceso se fundamenta en la apli-

cación conjunta del método Pechini y poliol

modificado a través de una síntesis solvoter-

mal asistida por ultrasonido y microondas.

FIGURA 21: Aplicación de las nanopartículas en fibras sintéticas.RESPONSABLE: Aldo Guzmán Duxtan. Laboratorio de Quí-mica Cuántica y Nuevos Materiales. Facultad de Química e Ingeniería Química, UNMSM.

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