sábado, 30 de agosto de 2008

ESTUDIAN EN LA UNAM VIRUS DE INSECTOS, COMO SISTEMA PARA PRODUCIR VACUNAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN


  • Se pretende obtener inoculaciones imperecederas y económicas, aplicables en forma masiva, que no requieran refrigeración, dijo Luis Vaca Domínguez, del IFC
  • El proyecto podría convertirse en una herramienta para el desarrollo de sistemas de inmunización en humanos, y para uso veterinario, apuntó

El uso de virus modificados molecularmente que infectan insectos, como sistema para producir vacunas que no caduquen, sean económicas, de aplicación masiva, y no requieran refrigeración, es el proyecto que realizan científicos del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, encabezados por Luis Vaca Domínguez.

Los llamados baculovirus se recubren de una matriz o especie de cápsula, denominada polihedra, que les permite vivir durante años en el medio ambiente, explicó Agustín Luz Madrigal, del Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBm).

La idea es utilizar ese receptáculo para que contengan vacunas y, así, protegerlas de la descomposición, es decir, no necesitarían refrigeración y se mantendrían estables por largos periodos de tiempo; eso habilita un manejo fácil y seguro en áreas donde no cuentan con energía eléctrica, como zonas rurales o aisladas.

“Si se logra que se conserven, de la misma forma que se mantiene el virus del insecto en esas cápsulas, podrían durar años, soportar el calor y la luz ultravioleta; entonces se llevarían a sitios lejanos, sin cargar termos con hielo, y sin el riesgo de perderlas por descomposición”, dijo Luis Vaca.

El producto será patentado, pues es único a nivel mundial, y podría convertirse en una poderosa herramienta para el desarrollo de sistemas de inoculación, no sólo para humanos, sino para uso veterinario. “Además, constituye en un claro ejemplo de la aplicación de la bio y nanotecnología, en el campo de la salud”, opinaron los investigadores.

El concepto es relevante, porque en México la mayoría de las vacunas son importadas. “Si se tuviera un problema grave de salud, como una pandemia de influenza aviar, sería necesario traer de otros países las dosis suficientes, pero la espera podría resultar peligrosa”, apuntó el coordinador del proyecto.

Las cápsulas, que miden apenas una micra de diámetro, y están hechas de una proteína llamada polihedrina, se obtienen del virus Autographa californica, que infecta y mata a lepidópteros, como larvas de pequeñas mariposas nocturnas; pero en humanos no causan ningún daño.

Luego de un trabajo de años, donde se realizaron estudios de los mecanismos moleculares del virus y sus mutaciones, los científicos establecieron la secuencia genética, que permite incorporar otros biopolímeros de interés en la polihedra.

Se ha constatado que cuando las nuevas proteínas se incorporan, no pierden su función y siguen trabajando normalmente. De igual forma, abundó Vaca Domínguez, se han hecho mutaciones a la polihedrina, para obtener matrices de diferentes tamaños y formas, como donas, cubos, poliedros y amorfas, entre otras.

Es como una habitación, donde cada ladrillo es una unidad. Las mutaciones en la estructura de uno de los ladrillos logran que esos bloques se hagan más anchos de un lado, o cortos del otro; eso cambia la forma de las paredes y, por ende, la morfología; “la idea es tener disponible el mayor número posible de formas, para determinar cuáles son más eficientes en liberar las vacunas de interés”.

Además, se podrían edificar los tabiques en diferente número, para varias enfermedades; ocho para amibiasis, o cinco para el herpes, la idea es poner varios antígenos en la misma polihedra, y obtener vacunas multivalentes.

Un aspecto adicional, reiteró Agustín Luz, es que las nanopartículas se pueden producir en grandes cantidades, y a precio muy bajo, lo que constituye un avance en el ámbito de la producción de vacunas recombinantes.

El director del proyecto recordó que existen alrededor de 450 tipos de baculovirus, los más antiguos del planeta; se han estudiado 10 ó 15, y se sabe que sólo unos cuantos de estos virus forman una cápsula de protección contra el medio ambiente.

Ello se debe, precisó, a que los insectos viven poco tiempo, incluso horas, así que los virus tuvieron que desarrollar un mecanismo que les permitiera sobrevivir largo tiempo fuera del huésped, para poder propagarse. En la polihedra quedan protegidos del ambiente, hasta que alcanzan otro insecto y resurgen. “Están muy bien adaptados, y no han cambiado mucho en millones de años, pues no han tenido la necesidad de diversificarse”.

Las vacunas, que podrían emplearse contra enfermedades como amibiasis o herpes, serían administradas de dos formas: como un sólido o solubilizadas. “La soluble no es estable, pero se haría en el momento de la aplicación, al mezclar una ampolleta que contiene un medio con pH básico, y otra con el polvo de las polihedras”.

Hasta ahora existe colaboración con expertos en amibiasis del IIBm. “Ya se tienen genes de la amiba aislados, los clonamos, y el siguiente paso será empezar fusiones con las nanopartículas de polihedra”, relató Luis Vaca.

“Aún estamos en la fase de la experimentación, pero los resultados son sólidos, pues se ha obtenido una estructura estable, que puede incorporar una proteína. Lo que sigue es administrarla en animales, y verificar si generan anticuerpos contra parásitos o bacterias que produzcan enfermedades”.

Una de las revista científicas más relevantes del campo, Journal of Virology, publicará los resultados de la investigación sobre el desarrollo de las polihedras. Esta novedosa forma de generación de nanopartículas tiene múltiples aplicaciones y podrían servir como vehículo para biosensores de enzimas, iones, pH, glucosa y otros compuestos. En el proyecto también participaron Alicia Sampieri, del IFC, y Viviana Zomosa, del Instituto Nacional de Neurología.

Créditos: DGCS Universidad Nacional Autónoma de México (www.unam.mx)

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jueves, 28 de agosto de 2008

INVESTIGADORES DE LA UNAM CREAN SISTEMA PARA DESALAR A BAJO COSTO AGUA DEL OCÉANO


· La temperatura del mar en algunas zonas permite desalarla a bajo costo, explicó el especialista del Instituto de Ingeniería, Gerardo Hiriart Le Bert

· Proponen la instalación de una Planta Multiefecto de Baja Energía, en la península de Baja California, para tratar agua marina

Transformar el agua salada en dulce, aprovechando las altas temperaturas del líquido marino que se presentan en algunos puntos de las costas de la península de Baja California, es posible gracias al megaproyecto Desalación de agua de mar con energías renovables, desarrollado en la UNAM.

Este plan científico, uno de los cinco que integran el Programa Investigación Multidisciplinaria: Proyectos Universitarios de Liderazgo y Superación Académica (IMPULSA), está en periodo de análisis con la participación de la empresa Swecomex, del Grupo Carso.

En Guadalajara, Jalisco, los ingenieros de esta casa de estudios examinan este novedoso esquema denominado Low Energy Med, para la posible instalación de una Planta Multiefecto de Baja Energía en Baja California Sur.

Esta planta utilizaría la temperatura del mar para desalar volúmenes oceánicos con mínimo consumo de combustible, lo que traería importantes beneficios económicos.

El investigador del Instituto de Ingeniería (II), Isaías Hernández Carrillo, se encargó de analizar los alcances del proyecto con la industria; por ello, en la presentación que se hará el 28 de agosto a Swecomex, se incluirá información concerniente al diseño preliminar, la evaluación económica y propuesta de materiales, entre otros elementos que perfilen el costo total a fin de establecer un acuerdo.

Por su parte, el coordinador del proyecto, también de la misma entidad, Gerardo Hiriart Le Bert, explicó que al desalar con una pequeña instalación geotérmica de ciclo binario y 120 toneladas por hora del agua caliente marina, se podría generar un megawatt de electricidad; con esa energía, una desaladora de ósmosis inversa es capaz de producir hasta cinco mil metros cúbicos de líquido dulce al día. La ventaja es que su funcionamiento sería continuo, pues es independiente de las condiciones climáticas y la hora.

El proceso sería posible, aseguró, porque al ser un recurso natural es prácticamente gratuito, a diferencia de los métodos tradicionales donde se utiliza el vapor de la caldera, como es el caso de la planta de Manzanillo, Colima, que aunque busca el mismo objetivo, consume más combustible y, en consecuencia, el costo es mayor.

A su vez, la académica del Instituto de Geología, Ruth Esther Villanueva Estrada, señaló que han realizado investigaciones para detectar zonas con las características apropiadas para instalar la planta en Ensenada, Baja California, así como en Bahía Concepción y Los Cabos, en Baja California Sur, entre otros lugares.

“Se busca que sea un sistema de alta temperatura, y aunque no son tan elevadas, se han hecho cálculos y se ha obtenido hasta cinco megawatts de potencia, suficientes para la operación”, comentó.

Empresas como Swecomex, al tener experiencia en equipos de proceso, plataformas marinas e intercambiadores de calor (tubería para conducción), se han interesado en operar en la UNAM la desaladora de agua propuesta en el programa universitario IMPULSA.

La ventaja económica, concluyó Hiriart, no es el único factor que beneficia a este proyecto, también se requiere potabilizar el líquido marino, pues los estados del norte ya no cuentan con agua dulce, y la demanda continúa por la actividad turística, entre otros factores.

Créditos: DGCS Universidad Nacional Autónoma de México (www.unam.mx)

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martes, 26 de agosto de 2008

LOGRA LA UNAM ROMPER MOLÉCULAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS Y METALES, DAÑINOS AL AMBIENTE


· El Instituto de Física de la UNAM investiga procedimientos para limpiar del agua y la atmósfera de metales o materiales orgánicos contaminantes

· La fotodegradación es una reacción química entre la molécula nociva, el óxido de titanio y la luz que induce su fragmentación para eliminarla

· Presentó Dwight Acosta Najarro los resultados de su investigación para eliminar cromo y plomo del agua en un proceso denominado fotocatálisis

La fotodegradación permite limpiar del agua y la atmósfera metales o materiales orgánicos, al romper sus moléculas mediante luz y óxido de titanio, explicó el investigador del Instituto de Física (IF) de la UNAM, Dwight Acosta Najarro.

En la presentación del seminario Fotodegradación de compuestos orgánicos y otras aplicaciones de los óxidos conductores transparentes, el académico presentó los resultados que obtuvo al trabajar con materiales dañinos al medio ambiente como cromo y plomo.

Indicó que el procedimiento genera una reacción química entre la molécula nociva, el óxido de titanio y la luz en la que se forman radicales libres OH (oxígeno e hidrógeno), altamente reactivos.

Con la asistencia de radiación ultravioleta (UV) y eventualmente de radiación solar, el óxido de titanio actúa sobre los contaminantes y provoca que sus moléculas se rompan. “Al fragmentarse dejan de ser perjudiciales y se convierten en compuestos inocuos; básicamente esto es la fotodegradación”, puntualizó el académico.

El material semiconductor que utilizó el investigador titular B del IF fue el óxido de titanio, material con una brecha de energía ancha que permite, bajo la radiación UV, la generación de pares electrón-agujero.

La migración independiente de estos pares a la superficie del óxido de titanio motiva la aparición de centros reductores y oxidantes, que a su vez, interactúan en el elemento contaminado y generan los mencionados radicales OH.

Explicó que el contacto con los radicales libres produce fenómenos de transferencia electrónica, lo cual motiva el debilitamiento de diversos enlaces hasta romper la molécula del contaminante.

“Una vez que se fragmenta el compuesto, se logra que ya no sea dañino y se facilita su eliminación; si es agua contaminada obtendríamos agua tratada por fotocatálisis”, consumible sin riesgos para la salud.

Precisó que la fotocatálisis se puede usar para cambiar el estado de valencia y/o de oxidación de metales como el cromo disuelto en agua o esparcido entre las moléculas de un gas, para modificar sus propiedades; si también se requiere, se puede convertir en un material inocuo.

Recordó que en los años ochenta y noventa, se registraron problemas de salud a causa del agua de tenería, líquido residual de la industria del cuero y desechado sin tratar en ríos y cuerpos de agua.

Consumido por población que vive en condiciones de marginación sin acceso al agua potable, particularmente por mujeres embarazadas, propició nacimientos de infantes sin masa encefálica.

La purificación de aguas por fotocatálisis ya es usada en algunos lugares, como en Almería, España, para tratar aguas contaminadas en grandes volúmenes. Con este proceso físico es posible hacer una mayor contribución en la solución de problemas ambientales y de salubridad, enfatizó el investigador.

Dos de las técnicas que utilizó Dwight Acosta para producir óxido de titanio en configuración de películas delgadas, fueron la pulverización catódica y el rocío pirolítico o rocío químico.

Las pruebas de degradación, se realizaron en un fotorreactor construido en su laboratorio y utilizó como prueba de referencia la degradación de las moléculas órgano-metálicas del azul de metileno. En la siguiente etapa del trabajo, se degradarán pesticidas remanentes de la actividad agrícola.

Créditos: DGCS Universidad Nacional Autónoma de México (www.unam.mx)

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domingo, 24 de agosto de 2008

AMBIENTÓLOGO DE LA UNAM DESCUBRE FERTILIZANTE QUE ESTIMULA EL CRECIMIENTO DE LA CALABAZA

· La gallinaza, compuesta por guano de aves de corral, contiene una alta cantidad de nitrógeno, que activa el desarrollo de la planta, dijo Rodrigo Orozco Martínez, egresado de la UNAM

· Con la tesis titulada Evaluación de cuatro abonos orgánicos en la germinación, crecimiento y desarrollo reproductivo de la calabaza, Cucurbita pepo L, logró graduarse en el Centro de Investigaciones en Ecosistemas

· El objetivo es reemplazar sustancias químicas para contrarrestar efectos del cambio climático, expuso

La gallinaza es un fertilizante que estimula el crecimiento de la planta de calabaza por su contenido de ácido úrico, compuesto nitrogenado que permite una fácil absorción e incrementa el desarrollo del cultivo, explicó el primer ambientólogo egresado de la UNAM, Rodrigo Orozco Martínez.

Con la tesis titulada Evaluación de cuatro abonos orgánicos en la germinación, crecimiento y desarrollo reproductivo de la calabaza, Cucurbita pepo L, el universitario logró graduarse en el Centro de Investigaciones en Ecosistemas (CIEco), campus Morelia, de la Universidad Nacional.

El objetivo de la experimentación, señaló, fue valorar substancias degradables para reemplazar a los químicos y mitigar emisiones que contribuyen al cambio climático.

El ambientalista eligió la hortaliza por su valor nutricional, cultural, ecológico y, sobre todo, económico, pues “México es el principal exportador”.

Los resultados que obtuvo al aplicar procesos agroecológicos en cuatro fertilizantes para valorar el desempeño, indicaron que la gallinaza obtuvo un mejor crecimiento de la planta.

El abono orgánico, compuesto por guano de aves de corral, contiene una alta cantidad de nitrógeno, pues aquéllas orinan al excretar, lo que provoca una acumulación de compuestos como ácido úrico, que estimula el desarrollo del vegetal, explicó.

Sin embargo, también este compuesto inhibe la germinación, y no es recomendable aplicarlo de manera inmediata, sino hasta que las plántulas estén bien establecidas y “alcancen una edad exitosa”, agregó el nuevo estudiante del Posgrado en Ciencias Biológicas de la UNAM.

La licenciatura en Ciencias Ambientales, señaló el recién egresado, está diseñada para buscar y conocer las relaciones que mantiene el ser humano consigo mismo, y con la naturaleza; involucra además el estudio multidisciplinario de problemas climáticos para generar modelos de desarrollo sostenible.

Hoy en día, 53 estudiantes cursan la carrera, y con el inicio del ciclo 2008-2009, ingresaron 25 más.

Esta profesión incluye un programa de formación de especialistas; es decir, en tres años los estudiantes podrán acceder a programas de maestría y doctorado para, en un plazo de ocho, obtener los títulos correspondientes.

Créditos: DGCS Universidad Nacional Autónoma de México (www.unam.mx)

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