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Investigadores buscan posicionar al teluro como elemento fundamental entre las energías renovables

Investigadores buscan posicionar al teluro como elemento fundamental entre las energías renovables

  • El Dr. Claudio Vásquez Guzmán, académico del Departamento de Biología, junto a su equipo comprobó que las bacterias antárticas expuestas al estrés oxidativo son resistentes a este componente químico.

 






Comprobar si bacterias antárticas expuestas a estrés oxidativo son resistentes al teluro fue lo que realizó el Dr. Claudio Vásquez, académico del Departamento de Biología, junto a su equipo gracias a un proyecto Fondecyt Regular que finalizó este año.

El teluro (Te) es uno de los tantos elementos de la Tabla Periódica y se encuentra en el mismo grupo de elementos que se consideran esenciales para la vida, como el oxígeno, azufre y selenio. Sin embargo, hasta hoy no se sabe bien si este elemento tiene alguna función biológica. Por esta razón, el equipo del Laboratorio de Microbiología Molecular de la Facultad de Química y Biología, liderado por el Dr. Claudio Vásquez, lleva años investigándolo y dedicando gran esfuerzo a entender las bases moleculares de su toxicidad.

El académico, junto al  Dr. José Manuel Pérez, de la Universidad Andrés Bello, trabajaron en el proyecto Fondecyt Regular (N°1130362) “Tellurite-resistant antarctic bacteria: Unveiling new toxicant resistance mechanisms” desde 2013, el cual finalizó recientemente.

De acuerdo al investigador, “la hipótesis del proyecto es que las bacterias que viven en la Antártica, como son resistentes y están adaptadas al estrés oxidativo, deberían ser resistentes a  telurito. La idea fue encontrar bacterias superresistentes que ayudaran -entre otras cosas-- a definir si el  teluro puede ser de utilidad para la célula”.

El proyecto surgió de la observación de muestras aisladas de distintas localidades de la Antártica chilena, que contempló visitas a las bases Prat y Escudero, un recorrido por la isla Decepción y Península Fildes, así como viajes en el Rompehielos Almirante Óscar Viel, de la Armada de Chile, que contenían microorganismos resistentes al estrés oxidativo y a  telurito.

El resultado  fue  el aislamiento y caracterización de microorganismos que se sometieron a estrés oxidativo (durante la exposición a telurito), se evaluó  la respuesta celular al estrés y se concluyó con la búsqueda de potenciales -nuevos- mecanismos de resistencia al tóxico. Estos tres objetivos fueron abordados usando estrategias experimentales de tipo bioquímico, genético-molecular y fisiológico, dando como producto siete Tesis de Doctorado y ocho de Licenciatura, además de una serie de publicaciones y participaciones en congresos nacionales e internacionales.

El teluro se usa fundamentalmente en la fabricación de celdas solares. Según explica el Dr. Vásquez, “es una parte importante de las celdas fotoeléctricas que captan la luz del sol y que las convierten en electricidad”.

Lo anterior, perfila a este elemento como una posible fuente energética. Por ejemplo, “si el día de mañana se acaban los combustibles fósiles -como va a pasar-vamos a depender entre otras cosas, de la luz del sol o el viento, y para sembrar un desierto de celdas solares vamos a necesitar teluro. Para obtenerlo tenemos que crear un sistema que nos permita extraerlo  del ambiente, porque este elemento  es muy escaso ( 0,052 partes por millón en la corteza terrestre)”, explica el investigador de nuestra Universidad.

En este país, el teluro se produce como un subproducto de la refinación del cobre y se deposita en los  llamados barros anódicos, desde donde no es recuperado, abunda el académico. “Al conservarlo y manejarlo bien (para evitar desecharlo sin regulación en el medio ambiente), estaríamos contribuyendo a evitar su posible efecto tóxico sobre la flora y fauna, disminuyendo de este modo la creciente  polución por este elemento”, aclara el Dr. Vásquez.

Del punto de vista académico, el Dr. Vásquez señala que nuestra Universidad tiene gran relevancia a la hora de realizar investigación y las proyecciones que se tienen de las mismas. “La Universidad de Santiago es la que mejor me ha tratado académicamente hablando. Acá he tenido ciertas facilidades que no he tenido en otras partes, y cuando esas cosas funcionan, todos vamos hacia adelante”.

Investigación de académicos del Plantel: Crean innovador dispositivo LED para comunicarse en minas subterráneas

Investigación de académicos del Plantel: Crean innovador dispositivo LED para comunicarse en minas subterráneas

  • Se trata de un sistema que permite enviar información de texto, audio y video a alta velocidad y cubriendo largas distancias en el contexto de la minería bajo tierra. El proyecto es encabezado por el director del Laboratorio Getic del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Dr. Ismael Soto Gómez, y la directora alterna del proyecto, Dra. Carolina Lagos Aguirre.


 



Un dispositivo del tamaño de un teléfono celular que permite una fluida comunicación en faenas mineras subterráneas, al transmitir datos de texto, audio y video a alta velocidad y cubriendo largas distancias. Todo esto, a través de la luz.

Se trata de Tech-Lifim (Tecnología de Comunicación por Luz Visible en la Minería), un aparato que mediante pulsos y sobre la base de luz LED transmite y decodifica información. El proyecto es parte de uno de los tantos trabajos de investigación que desarrolla el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile.

Específicamente, el trabajo pertenece al equipo del Laboratorio Getic, destinado al procesamiento digital de señales para comunicaciones inalámbricas, encabezado por su director, el Dr. Ismael Soto, además de la Dra. Carolina Lagos Aguirre, directora alterna del proyecto, y un grupo de estudiantes de pregrado y postgrado de esta Casa de Estudios.

Investigar sobre nuevas necesidades

El proyecto se inicia en 2010, al establecer vínculos con la División Chuquicamata de Codelco con el objetivo de realizar investigación en la minería del cobre. “Se realizó un levantamiento de necesidades, donde uno de los puntos que nos plantearon fue la falta de dispositivos de comunicación, específicamente para la minería subterránea”, explica la Dr. Carolina Lagos.

En su caso, la relación era directa. Se encontraba desarrollando su tesis de doctorado en investigación energética, precisamente en ese lugar. “Nos pidieron generar un dispositivo capaz de transmitir datos a alta velocidad y en condiciones adversas, como son las altas temperaturas, la elevada humedad, el polvo y el humo”, dice.

A partir de una alianza estratégica con la empresa Control & Logic, y particularmente con su gerenta comercial Lucía Pinto, el equipo comenzó a trabajar en el dispositivo, que ya suma un año y medio de investigación, pruebas y presentaciones en Chuquicamata. “Puede instalarse en los cascos de los mineros, en la superficie del túnel subterráneo y también en los camiones, para asegurar una comunicación simultánea”, detalla la académica.

Proyección de alcance mundial

Tal como explican los investigadores, se trata de un sistema de comunicación sumamente eficiente y en sintonía con la seguridad que requieren los trabajadores, cuyo proceso se encuentra en etapa de fabricación.

Además, el dispositivo ya cuenta con una solicitud de la Universidad de Santiago de Chile para patentarlo a nivel nacional. El siguiente paso debiera ser la patente internacional, a propósito del proyecto de minería subterránea de carácter mundial que encabeza Codelco. “Es un proyecto que se iniciará en 2019, a partir de los sistemas que se están implementando en Chuquicamata”, explica el Dr. Ismael Soto.

Además, destaca la iniciativa de haber creado una empresa, como parte de una incubadora de Innovo Usach. “Nos proponemos instalar el producto en el mercado, cuya comercialización se iniciaría en enero de 2017, por lo que si bien hemos trabajado con Chuquicamata, el dispositivo estará disponible para todos quienes quieran adquirirlo”, advierte el investigador.

Nuevas líneas de investigación aplicada

El dispositivo de comunicación aparece como una de las tantas investigaciones en las que el equipo de académicos de la Universidad de Santiago de Chile proyecta participar. “Estamos desarrollando el sistema de iluminación para la minería subterránea que comenzará a funcionar en los próximos años”, anticipa el Dr. Soto.

En ese contexto, valora que por primera vez se está haciendo investigación aplicada desde una universidad para la División Chuquicamata de Codelco. “De esta manera estamos rompiendo con los esquemas establecidos hasta el momento”.

Incluso, como parte del trabajo de colaboración con la Universidad Northumbria de Inglaterra, Universidad Ploiesti de Rumania, Universidad de Lorraine de Francia y Universidad de Florianópolis de Brasil, los académicos se han planteado como objetivo compartir conocimientos y fomentar el intercambio de estudiantes.

Junto a ello, la posibilidad de crear varias líneas de investigación aplicada. “Nos proponemos pasar a una fase más avanzada que es crear varias patentes que demuestren lo que es la aplicación de la investigación para resolver problemas en cualquier proceso a nivel nacional”, concluye la Dr. Carolina Lagos.

Investigadores de la Universidad desarrollan compuesto para enfrentar enfermedades neurodegenerativas

Investigadores de la Universidad desarrollan compuesto para enfrentar enfermedades neurodegenerativas

  • El Dr. Bernardo Morales Muñoz, director del Laboratorio de Neurociencia de esta Casa de Estudios, encabeza el proyecto que propone revertir los efectos de estos males fortaleciendo el proceso de memoria y aprendizaje. La sustancia química derivada de la sauroína sintetizada por la planta huperzia saururus permitiría combatir patologías como el Parkinson y la enfermedad de Huntington.

 




Las enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por la vejez celular y la muerte neuronal, lo que ha llevado a los especialistas a investigar diversas posibilidades para revertir o, al menos, aminorar sus efectos en las personas.

Como parte de las investigaciones que se desarrollan en el Laboratorio de Neurociencia de la Universidad de Santiago de Chile, hay una que apunta precisamente en ese sentido, tal como lo explica su director, el Dr. Bernardo Morales Muñoz.

Se trata de un compuesto químico que ayuda a potenciar el proceso de memoria y aprendizaje y que tendría un gran uso terapéutico para revertir los efectos de las enfermedades neurodegenerativas. “Por ejemplo, en el caso del Alzheimer, con las pocas neuronas que quedan, estos compuestos pueden activar esas neuronas y lograr contrarrestar esa pérdida de memoria”, detalla el Dr. Morales.

Específicamente corresponde a un alcaloide derivado de la sauroína que es sintetizada por la planta huperzia saururus, popularmente conocida como cola de quirquincho y que crece en la Cordillera de los Andes, por el lado argentino, cuyos beneficios abarcarían otras patologías como el Parkinson –trastorno degenerativo del sistema nervioso central que afecta el movimiento y genera temblores del cuerpo– y la enfermedad de Huntington –alteración genética que provoca la destrucción de neuronas cerebrales.

Evitar daños colaterales y medioambientales

La investigación es parte de un trabajo conjunto con la Universidad Nacional de Córdoba, donde dieron los primeros pasos, respecto de las modificaciones químicas del compuesto. “Desde Argentina, siendo un grupo muy bueno en química, nos eligieron a nosotros para desarrollar la siguiente etapa investigativa, considerando que somos especialistas en memoria y aprendizaje”, destaca el académico.

Como parte del proceso, aclara que uno de los principales problemas que existe para generar los fármacos es la necesidad de una gran cantidad de materia prima, lo que deteriora el medio ambiente. “La idea es aislar los compuestos, entenderlos y ser capaces de modificarlos químicamente, de tal modo de potenciar el efecto. Esto conlleva a que seremos capaces de sintetizarlos, lo que además nos permitirá dejar de lado toda la problemática medioambiental”.

Incluso, agrega que la gente prefiere condiciones más naturales ante un fármaco completamente artificial, como lo es, por ejemplo, el metilfenidato, conocido como ritalin, considerando que se piensa que los efectos colaterales de estos compuestos pueden ser más dramáticos que otros derivados de la naturaleza.

Patentes a nivel nacional e internacional

En el ámbito nacional, la Universidad de Santiago de Chile ya solicitó la patente para resguardar los derechos de una futura comercialización del producto. “Nuestra intención es solicitar la patente también en el extranjero, particularmente en Inglaterra, donde hay empresas interesadas en el proyecto”, anticipa el Dr. Morales.

Esto, como asegura el académico, producto de que en general los países desarrollados están interesados en este tipo de investigaciones como parte de la búsqueda de compuestos que sean aplicables a la farmacología y tratamiento de las enfermedades.

Como consecuencia, el experto destaca que a nivel mundial se han creado centros de investigación que ven en la naturaleza la posibilidad de encontrar estimulantes del sistema nervioso central que sean capaces de contrarrestar el deterioro que implican las enfermedades neurodegenerativas.

Próximos pasos de la investigación

Si bien reconoce que siempre será necesario realizar más pruebas, el Dr. Morales asegura que la investigación se encuentra bastante avanzada. “En ratones hay modelos de Alzheimer, por lo que el siguiente paso es probar nuestro compuesto en ellos”.

Posteriormente, se pasará a la aplicación del compuesto en humanos, anticipando que se trataría de un medicamento para consumirse por la vía oral. “Todo lo que implique evitar el estrés en las personas es lo mejor. Quizás no sea relevante, pero también podría producir efectos no deseados, alterando la efectividad del fármaco”.

Inédito modelo de seguridad cibernética busca combatir nuevos softwares maliciosos

Inédito modelo de seguridad cibernética busca combatir nuevos softwares maliciosos

  • Investigación del magíster de la universidad, Juan Mejía Calle, apunta a que empresas identifiquen automáticamente las características de archivos que por su sofisticación no son reconocidos mediante antivirus comunes. Así se podrá gestionar paso a paso el problema para tomar acciones correctivas y enfrentarlos mejor en el futuro.

 





Un funcionario abre un archivo desde el computador de su trabajo y, sin querer, termina afectando todas las bases de datos de su empresa. ¿Cómo determinar que este archivo es, efectivamente, malicioso? Aunque algunos de estos softwares se pueden establecer solo en base al antivirus, los códigos maliciosos evolucionan continuamente hasta hacerse irreconocibles, lo que dificulta su prevención.

Por eso, un modelo que permite reconocer automáticamente las características de un software malicioso o malware para luego seguir acciones paso a paso con el fin de combatirlo, tomando acciones correctivas, es el resultado de la investigación del magíster en seguridad, peritaje y auditoría en procesos informáticos de la Universidad de Santiago, Juan Fernando Mejía.

El trabajo, titulado ‘Modelo de proceso para análisis, caracterización y clasificación de archivos ejecutables potencialmente maliciosos en un entorno organizacional con sistema operativo Windows’, busca aportar tanto a las empresas que son víctimas de estos ataques como a las entidades encargadas del peritaje cibernético.

La investigación propone un proceso para capturar la evidencia de malware, el cual se basa en la extracción de las características de todo tipo de programa, entregando “un listado donde se puede saber si el archivo se conectó a un sitio en otro lado, si envió archivos, si ejecutó otros programas, si se hizo autoejecutable, si se encriptó, etcétera”, explica Mejía. Posterior a esto, los archivos analizados pueden ser clasificados como limpios o maliciosos y en qué porcentaje.

“De acuerdo a lo que se ha estudiado, no existe un modelo estándar para estos fines. Cada autor propone un patrón de acuerdo a su experiencia”, asegura el investigador responsable del estudio. Para realizar este trabajo, Mejía revisó bibliografía sobre malware y extrajo las características que consideró más pertinentes para definirlo.

De acuerdo al experto, el modelo presentado arrojó un 92% de efectividad según validación cruzada –método para evaluar los resultados de un análisis estadístico a fin de especificar cuán precisos son en la práctica-.

“Además, lo llevamos a la práctica una vez realizado, ya que tuvimos una incidencia de una empresa que fue atacada con un ransomware -programa malintencionado que encripta o restringe el acceso a los archivos que infecta, para luego pedir un rescate a cambio de quitar la restricción-. Fuimos con todo y la situación nos permitió seguir el proceso, aplicando el modelo de manera exitosa”, complementa.

Mejía advierte que los ataques cibernéticos en Chile son cada vez más sofisticados. “Los ataques de malware nuevos, de ‘día cero’, pueden infectar porque todavía no han sido reconocidos. Un ataque de este tipo no se puede prevenir, pero sí analizar para tomar correctivos a futuro”, indica.

“Si un juez solicita un peritaje sobre ese malware –añade Mejía-, es necesario seguir un plan de acción. Este modelo también está pensado para esa aplicación: que el analista o el perito pueda seguir una serie de pasos para tener un marco de referencia”.

El profesor guía de la investigación, Juan Ignacio Iturbe, no descartó que el estudio posibilite la creación de un manual y cursos de capacitación para poder entender y aplicar correctamente este modelo.

De Ecuador a Chile

Juan Fernando Mejía Calle es un experto ecuatoriano becado por el Gobierno de su país para cursar el Magíster en Seguridad, Peritaje y Auditoría en Procesos Informáticos que imparte el Departamento de Ingeniería Informática.

El investigador se graduó la semana pasada y valora la experiencia de realizar este estudio en la Universidad de Santiago. “Fue una experiencia muy interesante”, señala el extranjero, que este sábado vuelve a su país con un miembro más en su familia: un hijo chileno, nacido hace tan solo cinco meses.

Académico realiza hallazgo sobre control de reacciones químicas usando óptica cuántica

Académico realiza hallazgo sobre control de reacciones químicas usando óptica cuántica

  • Physical Review Letters (PRL) editará importantes avances del Dr. Felipe Herrera respecto al control de reacciones químicas usando óptica cuántica. El académico explica que, en términos simples, “comprobamos que esas reacciones o transferencias de electrones se pueden acelerar o reducir”.

 





La prestigiosa revista estadounidense especializada en Física, Physical Review Letters (PRL) de la American Physical Society (APS) publicará a fines de este mes un relevante descubrimiento en esta área del académico del Departamento de Física de nuestra Casa de Estudios, Dr. Felipe Herrera, junto a su colega norteamericano, Dr. Francis C. Spano, académico de la Universidad de Temple de Filadelfia.

El artículo publicado (“Cavity-controlled chemistry in molecular ensembles”) destacará los importantes avances de los investigadores respecto al control de reacciones químicas usando óptica cuántica. El Dr. Felipe Herrera explica que, en términos simples, “comprobamos que esas reacciones o transferencias de electrones se pueden acelerar o reducir”.

Gráficamente, el modelo consiste en una cavidad óptica rodeada por dos espejos que evitan que la luz los traspase, “por tanto, la cantidad de energía es la mínima que puede existir en un campo electromagnético. Es decir, hay cero o una unidad de energía lumínica, que también se llama fotón”, aclara el Dr. Herrera.

En una primera etapa, el investigador recuerda que se preguntaron junto a su colega “qué efectos tiene la cavidad óptica en las reacciones químicas o transferencias de electrones, es decir, si las aumentan, las suprimen o en realidad no ocurre nada”.

En ese contexto, el investigador recalca que finalmente “encontramos un mecanismo por el cual esa cavidad óptica, que es cuántica, porque existen unidades de energía discretas, puede acelerar dramáticamente la reacción y transferencia de electrones en moléculas”.

Ejemplo de reacciones químicas

Para explicarlo más sencillamente, el Dr. Herrera ejemplifica que las transferencias de electrones ocurren incluso en nuestro propio cuerpo.

“Por ejemplo, el ciclo electroquímico que transforma en nuestro cuerpo el oxígeno en moléculas que generan energía o proteínas, son reacciones químicas o transferencia de electrones, desde un ‘donor’ a un ‘aceptor’”, subraya.

Agrega que “también sucede en las plantas donde la fotosíntesis convierte la energía del sol en energía química. Ese proceso es transferencia electrónica”.

Asimismo, el científico destaca que las reacciones de transferencia electrónica son muy relevantes en todas las áreas de la ciencia como la biología o la química. “Otros ejemplos son las baterías y las celdas solares, que también funcionan a base reacciones transformando energía química en eléctrica”, enfatiza, acotando que “con este tipo de sistema se podrán hacer nuevas celdas solares”.

Idea básica

Respecto al detalle del descubrimiento teórico, el Dr. Herrera detalla que en el proceso, al principio “hay dos jugadores, el electrón que se va a transferir y la vibración de las moléculas, que de cierta manera influyen cómo este electrón se va a transferir de un lugar a otro. Si vibra demasiado el electrón se va a perturbar, por tanto, la transferencia va a ser poco eficiente”.

En esa línea, el académico precisa que “cuando se agrega otro factor que es la cavidad óptica, hay un tercer jugador que es el fotón o partícula de campo electromagnético cuantizado, y ese fotón entra ahora a interaccionar con el electrón dentro de la cavidad óptica”.

“Y lo que descubrimos fue que la luz cuantizada hace un juego en que el electrón se convierte en un fotón y el fotón se vuelve a convertir en electrón, y viceversa. Ese juego solo ocurre dentro de la cavidad y hace que el electrón deje de interaccionar con la vibración, eliminando o bloqueando las vibraciones”, enfatiza.

En relación a qué material dentro de la cavidad óptica acelera o reduce la transferencia de electrones, el Dr. Herrera comenta que han experimentado con materiales orgánicos o moléculas orgánicas -como las que conforman nuestro cuerpo- aunque aclara que “ese material orgánico también puede ser una proteína como ya lo han experimentado otros investigadores que han ocupado como base nuestro descubrimiento”.

Physical Review Letters

En cuanto a la publicación del descubrimiento, primero en la versión online de Physical Review Letters, y a fines de junio en el impreso, el Dr. Herrera subraya que “es un gran honor dada la dificultad de recibir tal reconocimiento de esta prestigiosa revista”.

La investigación fue concluida recién en diciembre pasado y no solo la revista se interesó en el artículo, de hecho, destacó, “el descubrimiento es hasta ahora la base de al menos cuatro estudios”, además, precisa, que han sido invitados a varias conferencias para detallar aspectos de la investigación.

Cabe destacar que la revista Physical Review Letters es la más prestigiosa en el campo de la física. Un ejemplo de ello fue la publicación en exclusiva en febrero de este año del descubrimiento de un grupo de científicos del observatorio LIGO, en Louisiana, Estados Unidos, de las “ondas gravitacionales”.

Fondo del gobierno británico respalda gestión del CESS Oxford-U de Santiago

Fondo del gobierno británico respalda gestión del CESS Oxford-U de Santiago

  • De entre la amplia gama de presentaciones recibidas, la labor desarrollada por el CESS Oxford-U de Santiago fue una de las mejores evaluadas por el Fondo Newton Picarte.

 




Los recursos otorgados por ese programa del gobierno británico, permitirán que el Centre prosiga su camino con miras a convertirse en líder en América Latina en temas de investigación experimental en ciencias sociales.

Este apoyo permitirá promover la labor formativa en investigación científica experimental de académicos y doctorandos, específicamente en métodos experimentales para el análisis de políticas públicas.

El Programa Newton Picarte es una iniciativa conjunta Conicyt-Gobierno británico para apoyar la investigación científica en Chile, específicamente en proyectos de investigación conjunta entre científicos chilenos y británicos, transferencia tecnológica e innovación, desarrollo del capital humano avanzado para la investigación y la innovación, y creación de desafíos que generen soluciones innovadoras para el desarrollo de Chile.

Destinación de recursos

El director del Centre for Experimental Social Sciences Oxford-U de Santiago, Raymond Duch, explica que lo más importante de este fondo es que permitirá proporcionar entrenamiento a los creadores de política en Chile.

“El entrenamiento les ayudará a usar métodos experimentales para diseñar las políticas más efectivas y eficientes en distintas áreas. Inicialmente, vamos a enfocarnos en educación pero a largo plazo en otras áreas importantes de la política chilena”, enfatiza.

Agrega que este premio, además, va a financiar un workshop (taller) con renombrados cientistas sociales de prestigio mundial.

“Será una oportunidad única para estudiantes en Chile, junto a analistas y creadores de políticas, para discutir sobre las actuales políticas que afronta el gobierno chileno como también entregando ideas respecto de cómo diseñar políticas que cumplirán sus objetivos. Un ejemplo de ello es mejorar las oportunidades de empleo para jóvenes chilenos que tienen dificultades para integrarse al mercado laboral”, destaca.

Específicamente, explica que el Fondo Newton Picarte permitirá al centro presentar su capacitación, investigación y habilidades educativas a un amplio rango de académicos chilenos, gobierno y sector privado.

“Los  cursos de capacitación que hemos desarrollado para nuestros partners en el gobierno chileno van a estar disponibles para otros ministerios, estudiantes y profesores como también para actores decisivos en el sector privado”, finalizó Duch.

Los fondos se adjudican en un proceso altamente competitivo donde el proyecto CESS Oxford-U de Santiago fue uno de los mejor evaluados.

Proyecto que retrasa la maduración de frutas de exportación presenta óptimos resultados

Proyecto que retrasa la maduración de frutas de exportación presenta óptimos resultados

  • Concluyó con éxito el estudio “Aplicación de la nanotecnología para el desarrollo de un nuevo adsorbedor de etileno orientado a la producción de envases de frutas climatéricas”. El nuevo mecanismo permitirá retrasar el proceso de maduración de los productos hortofrutícolas chilenos, los que son exportados a países de Europa, América del Norte y Asia.


 



Chile se ha posicionado como un exportador de productos hortofrutícolas, pero sus principales compradores se encuentran en Europa, América del Norte y Asia, por ende la distancia se transforma en un gran desafío para que esos envíos lleguen con la mejor calidad a destino.

Para contribuir a enfrentar ese problema, desde la mirada de servicio al país que tiene nuestra Universidad, en 2012 se inició el proyecto “Aplicación de la nanotecnología para el desarrollo de un nuevo adsorbedor de etileno orientado a la producción de envases de frutas climatéricas”, que obtuvo el financiamiento del Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico, Fondef.

Quien lideró el equipo fue el Dr. Francisco Rodríguez, académico del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, del Laboratorio de Envases (Laben) y del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna), en nuestro Plantel.

Controlar el gas etileno

Luego de cuatro años, los resultados confirmaron la hipótesis para poder utilizar un envase con un mecanismo que controle el gas etileno (que apura la maduración), a fin de retrasar ese proceso.

El etileno es un gas que regula el crecimiento de las plantas y que, además, acelera el proceso de maduración, es por este motivo que es reconocido como una fitohormona. Es por ello que el equipo investigador desarrolló un mecanismo para controlar las emisiones de este gas.

“Nuestro objetivo fue desarrollar películas activas de etileno basadas en polietileno y aluminio silicatos modificados, con el fin de generar un material de este tipo enfocado a la etapa de transporte de este tipo de productos a mercados alejados”, afirmó el investigador.

Durante el trabajo se ocuparon frutas climatéricas como el plátano, ciruela y palta, las cuales obtuvieron una respuesta positiva a la incorporación del material plástico activo, basado en el mineral zeolita, al cual se le depositaron metales específicos en su estructura. “La zeolita modificada  mostró una capacidad de remoción de etileno cinco veces mayor a la zeolita sin modificar”, afirmó el Dr. Rodríguez.

Con respecto a la relación de este agente sobre otros productos hortofrutícolas el académico comentó que “la banana es un material modelo muy importante porque al ser muy sensible y producir mucho etileno, nos permite determinar que si se  logra un efecto positivo del material desarrollado sobre ese producto, también tendrá un efecto positivo en todos los que tengan tazas de producción de etileno similar o menor”.

Seminario de cierre de proyecto

Para presentar los resultados finales del trabajo del Dr. Rodríguez se llevó a cabo un seminario en el Hotel Plaza San Francisco, al cual asistieron parte de las entidades colaboradoras de esta iniciativa.

Entre ellas se encontraban representantes de las tres empresas con las que se desarrolló este proyecto: Maderas Bravo, Clariant y San Jorge Packaging, las que fueron altamente valoradas por las distintas intervenciones durante la jornada.

Así lo recalcó el ejecutivo de proyectos del programa Fondef de Conicyt, Francisco Vargas, quien agradeció a las empresas participantes señalando que “la iniciativa del Fondef partió hace 25 años como una idea innovadora que era juntar la empresa y la ciencia, lo cual es su momento era muy extraño”.

En este mismo ámbito, el coordinador de la Dirección de Gestión Tecnológica (DGT), Saúl Carrillo, comentó que “la mirada ahora es la transferencia tecnológica, ya que durante mucho tiempo el énfasis estuvo en hacer investigación y el mercado estaba un poco lejos del horizonte de la universidad. Felizmente, esto se ha transformado en los últimos años, lo que es muy destacable”.

También estuvo presente el Country President de Chile y Perú Clariant Plastics & Coatings, Javier Canala, el cual apuntó a la necesidad de tener siempre presente el concepto de la innovación.

Agregó que “en la empresa moderna hay que replantear lo que hay en el mercado  y considerar la sustentabilidad y la innovación porque la empresa que no lo hace está destinada a morir”.

Cuatro tesis en el marco de esta investigación

Al finalizar la actividad, el Dr. Francisco Rodríguez destacó la realización de cuatro tesis en el marco de esta investigación, dos de pregrado y dos de postgrado.

Asimismo, comentó sobre la posibilidad de continuar con este trabajo con el fin de ver los resultados de la investigación insertos en el mercado, vale decir siendo aplicado en la fruta de exportación.

“Tenemos que conversarlo con los socios, yo creo que en base a los resultados que tuvimos hay dos estrategias por las cuales se puede alargar el proyecto, las dos van por fondo de Fondef. Hasta ahora tenemos un sistema que funciona, sin embargo, es necesario hacerle algunos ajustes para lograr un producto mucho mejor para que pueda salir al mercado”.

Buscan solución para enfrentar bacterias que atacan a los peces

Buscan solución para enfrentar bacterias que atacan a los peces

  • La muerte de peces producto de la presencia de patógenos es el principal problema de la industria acuícola nacional, razón por la cual investigadores de la Facultad de Química y Biología desarrollan un proyecto destinado a generar una nueva estrategia de inmunización. 

 




La muerte de peces producto de la presencia de patógenos es el principal problema de la industria acuícola nacional, razón por la cual investigadores del Centro de Biotecnología Acuícola de la Facultad de Química y Biología, desarrollan un proyecto Fondecyt de Iniciación 2015, destinado a generar una nueva estrategia de inmunización. 

Cifras de la Subsecretaría de Pesca y Acuicultura del 2013 indican que en Chile la producción pesquera alcanzó 2,9 millones de toneladas, de las cuales 1,2 millones se destinan a la exportación.

Así, nuestro país se destaca por su industria acuícola, transformándose en uno de los  mayores productores de salmón en el mundo, después de Noruega.

Sin embargo, uno de los principales problemas que enfrenta esta industria son las enfermedades producidas por patógenos como la Piscirickettsia salmonis, bacteria que  daña el tejido y genera provoca inapetencia en el pez so riesgo de que perezca, lo que puede provocar una disminución en la producción, afectar la calidad del producto y consecuencias en la sociedad.

Según explica el Dr. Sebastián Reyes, académico de la Facultad de Química y Biología, “basta con recordar cómo fue la emergencia sanitaria producto del virus ISA en el cultivo de salmón, que generó un daño social, porque todas las comunidades asociadas a la acuicultura, finalmente quedaron como pueblos fantasma”.

Proyecto para apoyar la industria

Por lo expuesto, a través del proyecto Fondecyt 11150807 (Passive immunization as a new control strategy against Piscirickettsia salmonis) se busca proponer una alternativa innovadora y eficaz para combatir esta bacteria que solo afecta a los peces de Chile. Para ello se trabaja en la inmunización pasiva, la que por medio de la estimulación de células del sistema inmune evitaría la propagación de la Piscirickettsia salmonis.

“Proponemos estimular a peces con sueros ricos en anticuerpos y administrar este suero a cultivos primarios de células del sistema inmune infectadas, y ver si este suero tiene la capacidad de activarlos, para que degraden a las bacterias que tienen dentro. Además, es necesario caracterizar el ciclo infectivo de la bacteria en estudio, para medir los efectos, que son desconocidos por ahora”, señala.

La iniciativa es apoyada también por el consorcio ICTIO Biotechnologies, originado a través del proyecto CORFO (Consorcio para el Diagnóstico y Prevención de Enfermedades Transmisibles en el Sector Acuícola), en la que participan la empresa Activaq S.A,  tres productores de salmones: Australis Mar S.A., Productos del Mar Ventisqueros S.A., Salmones Blumar S.A y nuestro Plantel.

El desarrollo de este proyecto se orienta a que los problemas de la industria acuícola tengan una solución concreta y factible por medio de la participación directa de los investigadores y las empresas asociadas para mejorar este sector productivo estratégico para el país.

Para el académico, que cursó su carrera de pregrado y  doctorado en esta Casa de Estudios, adjudicarse un fondo concursable  que  es  altamente  competitivo  y  poder  realizarlo  en esta Universidad  “es  un  paso  más cumplido, un sueño que se va desarrollando y creciendo cada día, y este es solo el primer paso”.

Estudian moléculas para controlar hongo que afecta producción de uva

Estudian moléculas para controlar hongo que afecta producción de uva

  • Con el fin de ofrecer una solución a una problemática de la industria vitivinícola nacional, el Dr. Rodrigo Contreras desarrolla una investigación que permitiría controlar la acción generada por el hongo Botrytis cinérea.

 




Actualmente las viñas ocupan más de 125 mil hectáreas y se obtienen producciones que ascienden a los 1.200 millones de litros, lo que refleja que la producción vitivinícola es fundamental para la economía nacional.

La Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (ODEPA) afirma que Chile ocupa el quinto lugar entre los exportadores mundiales de vino; sin embargo, estas producciones corren el riesgo de contraer la pudrición gris, que es causada por el hongo Botrytis cinerea, que provoca la pérdida parcial o total de los insumos.

Con el fin de ayudar a la industria vitivinícola del país es que el Doctor Rodrigo Contreras Arredondo, de la Facultad de Química y Biología de nuestra Universidad, desarrolla una investigación que permitirá controlar los problemas generados por el hongo mencionado, después de la cosecha y durante el transporte del producto.

Se trata de un proyecto Fondecyt Postdoctoral 2016 (3160274), iniciativa patrocinada por la Dra. Leonora Mendoza, quien es experta en la búsqueda de productos naturales botricidas.

Esta especie investigada por el doctor Contreras tiene la capacidad de sobrevivir a pesar de las condiciones ambientales extremas, lo que llamó su atención. Tras ocho años de trabajo con esta especie, bajo la supervisión del Dr. Gustavo E. Zúñiga, desarrolló una propuesta que permitiría encontrar productos naturales para el control de la pudrición gris.

Según explica, “todos los tratamientos que se han encontrado para controlar esta plaga, tienen cierto grado de incidencia en la salud humana. Y ante el desarrollo de la química verde, que disminuye compuestos intermedios nocivos, me enfoqué en usar esta planta como modelo porque ha sido poco estudiada”.

Aplicación biotecnológica

El laboratorio de Fisiología y Biotecnología Vegetal de la Universidad, en palabras del Dr. Contreras, es el que tiene mayor información respecto a esta especie endémica extremófila y al uso que tienen sus moléculas. Es por ello que la investigación ya está adelantada y pasará a la fase de aplicación a los frutos.

“El proyecto está enfocado en la industria frutícola y vitivinícola, porque la uva que se exporta sufre de mucha contaminación post cosecha y en el periodo de transporte”, señala.

El académico puntualiza que la aplicación es post cosecha para resguardar que la presencia del hongo no afecte a la uva y así no perder el sello de calidad y la denominación de origen que caracteriza a este producto. “Nosotros queremos usar los productos naturales que sintetiza la planta, es decir, vamos a utilizar las plantas como fábricas de moléculas activas y esas moléculas aplicarlas en los frutos post cosecha, evitando el uso de pesticidas sintéticos”, sostiene.

En primera instancia, el desarrollo de la investigación aplicada se efectuará en condiciones de laboratorio, buscando un método que permita potenciar la producción y proteger al fruto. Luego, el Dr. Contreras espera poder dilucidar el mecanismo completo que permitiría que la pudrición gris no se desarrolle. También, indica que el uso de esta planta extrema no tiene efecto dañino en el ser humano y, además, es un producto biodegradable.

La aproximación al hábitat natural en el cual vive la planta y los trabajos de laboratorio permiten al Dr. Contreras estar muy vinculado a sus características y al cuidado del ecosistema, conocimientos que se deben tener al momento de trabajar con elementos de la naturaleza.

“Afortunadamente mi ex-tutor, el decano de la facultad, Dr. Gustavo Zúñiga, me permitió viajar cuatro veces a terreno para estar en contacto con estas especies. Si bien, trabajé harto en condiciones de laboratorio mucho antes de viajar, ir me ayudó a no estar encasillado en el mismo tipo de trabajo. Me permitió tantear otras cosas, sin embargo, la mayor cantidad de cosas que he logrado es trabajo en laboratorio”, comenta.

Para el Dr. Contreras, cuando se trabaja en terreno debe ser muy consciente, porque hay que trabajar con lo mínimo para no generar un impacto negativo en los ecosistemas, agregando que “cada vez que tú traes una planta de áreas silvestres poco intervenidas por el ser humano o un tejido, te traes historia, por eso hay que ser súper responsables”, concluye.

Nuestra Universidad inaugura innovador edificio destinado a la investigación

Nuestra Universidad inaugura innovador edificio destinado a la investigación

  • La construcción de 2.755 metros cuadrados albergará en sus cinco pisos los laboratorios de los centros Para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (Cedenna), el de Biotecnología Acuícola y el Soft Matter Center.

 




El rector, Dr. Juan Manuel Zolezzi Cid, destacó la importancia de este nuevo espacio en términos de contribuir a la investigación y el desarrollo de Chile, materia en la cual el país se encuentra en deuda, al sólo invertir 0,39 puntos del Producto Interno Bruto (PIB), con el menor promedio de las naciones de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (Ocde).

“Se trata de uno de los edificios de mayor nivel que existe en Chile en materia de investigación universitaria, y es un aliciente para que los futuros investigadores sigan innovando en temas que son claves para el desarrollo de Chile”, afirmó. En ese sentido, sostuvo que el plantel está liderando la transferencia tecnológica en Chile.

La autoridad del plantel cuestionó que a nivel nacional “ni los recursos, ni la institucionalidad, regulación y legislación son favorables al desarrollo del país en ciencia y tecnología y menos en investigación e innovación”.

Senador Guido Girardi

A su vez, el senador Guido Girardi, quien preside la comisión Desafíos del Futuro, Ciencia, Tecnología e Innovación de la Cámara Alta, valoró el trabajo desarrollado por las entidades públicas.

“Lo que hacen estas universidades, casi por cuenta propia, es hacerse cargo del desarrollo de las ciencias básicas, y acá con un plus, porque la Universidad de Santiago ha tenido la inteligencia de conectar la ciencia básica con los problemas país, y generar innovaciones para resolver problemas”, puntualizó.

El Dr. Girardi realizó hace algunos meses un recorrido por el Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (Cedenna), donde compartió con los profesionales de esa relevante área de investigación, por lo que ayer felicitó la habilitación de estas nuevas dependencias.

Los centros

Los máximos representantes de los centros que ocuparán estas nuevas dependencias, expresaron su satisfacción por las consideraciones arquitectónica para favorecer la operatividad, así como la ventajas para desarrollar investigación.

El Dr. Francisco Melo, quien encabeza el Soft Matter Center, un centro que por su connotación interdisciplinaria convoca a científicos de la Física, Química, Biología e Ingeniería, entre otros, sostuvo que el nuevo espacio “ofrece infinitas oportunidades para hacer una mejor ciencia y posicionarnos a nivel internacional”. 

En la misma línea, la Dra. Dora Altbir, quien lidera Cedenna, señaló que “la posibilidad de poder juntar a científicos de diversos ámbitos nos permitirá una colaboración más intensa que la que tenemos en este momento”.

Por su parte, Eugenio Spencer Ossa, director del Centro de Biotecnología Acuícola (CBA), enfatizó que el nuevo edificio permitirá también profundizar la investigación científica que contribuye a mejorar industrias nacionales, como la del salmón.

Arquitectura

El “Edificio de investigación Rector Eduardo Morales Santos”, ubicado en el mismo campus central de la casa de estudios, exhibe una reinterpretación geométrica basada  en las líneas puras y rectas del resto de los edificios patrimoniales de la institución, que fueron diseñados por la oficina de los arquitectos Héctor Valdés, Fernando Castillo Velasco, Carlos García Huidobro y Carlos Bresciani y construidos entre 1957 y 1967.

Este nuevo espacio, cuyo nombre tributa a quien se erige como el primer rector de esta Casa de Estudios tras el retorno a la democracia, tiene una superficie total de 2.755,15 metros cuadrados.

 

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