Los tres prototipos más importantes desarrollados por investigadores de la Universidad Nacional de Ingeniería para enfrentar la pandemia del COVID-19 postulan en el Concurso promovido por el Concytec a través del Fondecyt: “PROYECTOS ESPECIALES: Modalidad – Escalamiento de kits de diagnóstico, dispositivos y tecnologías médicas para el COVID-19”.

Se trata de la cámara desinfectante de ozono de Walter Gonzales, el Oxigenador CONI tipo casco CPAP de José Mantari, y el Ventilador “Fenix” a cargo de Alonso Tenorio.

El objetivo del concurso es financiar el escalamiento de los proyectos de desarrollo tecnológico e innovación que respondan a las nuevas necesidades identificadas en nuestra sociedad como consecuencia de la pandemia del COVID-19, a fin de que el resultado final sean prototipos validados en entornos reales o tecnologías finalizadas y certificadas de acuerdo con los niveles de madurez de la Plataforma VINCÚLATE1 del CONCYTEC.

Se enmarca en la categoría de “Proyectos Singulares”, que son proyectos de investigación originales pequeños o piloto que aborden de forma preliminar conceptos innovadores y exploratorios, así como otros proyectos de investigación que tengan un potencial alto impacto en la sociedad

Cabe señalar que el factor de oportunidad en esta categoría depende de que el valor o pertinencia de la propuesta de investigación este directamente relacionado a la prontitud de su ejecución o, en su defecto, que la propuesta tenga particularidades que impidan su elegibilidad para las subvenciones programadas de otros esquemas financieros por CONCYTEC.

LA CÁMARA DESINFECTANTE DE OZONO

La cámara desinfectante de ozono fue inventada por el grupo de investigación “Diseño Digital” liderado por el Mg. Walter Gonzales Arnao, líder en patentes en el país, y el Arq. Juan Luis Palacios Rojas, ambos investigadores de la Facultad de Arquitectura.

Es un sistema de purificación de aire con ozono de prevención y protección contra el COVID-19, muy útil para la desinfección principalmente de calzados, prendas de vestir, alimentos y cualquier artículo inerte. Es portátil, de fácil uso y consta de dos compartimentos que se unen mediante rieles telescópicas.

OXIGENADOR CONI TIPO CASCO CPAP DE ALTO FLUJO

El Oxigenador CONI tipo Casco CPAP es un dispositivo de ventilación de alto flujo no invasiva, creado por el equipo de investigación liderado por el Dr. José Luis Mantari Laureano, docente investigador de la Facultad de Ingeniería Mecánica.

Estos dispositivos, son efectivos y actúan proactivamente en la etapa inicial de pacientes con COVID-19, cuando tienen una saturación mayor a 92% o PaO2/FiO2 mayor de 200. Sin embargo, también es ideal para ser usados en pacientes críticos con valores inferiores hasta que puedan acceder a una cama UCI y el uso de un ventilador mecánico de carácter invasivo.

Cuenta con la autorización de uso y fabricación de la Dirección General de Medicamentos, Insumos y Drogas –DIGEMID- del Ministerio de Salud.

Para el uso del Oxigenador CONI, solo se requiere una entrada a un balón de oxígeno con una salida de 15 lt/minuto, y a través del “venturi”, que forma parte del dispositivo, triplica o cuadruplica la saturación de oxígeno al paciente entre 40 y 60 lt/minuto. Asimismo, cuenta con un filtro que evita se contamine el nosocomio.

EL VENTILADOR MECÁNICO FÉNIX

El Ventilador Mecánico “Fénix” a cargo del MSc. Alonso Tenorio Trigoso, desarrollado por un equipo de investigación conformado por ingenieros y estudiantes de los laboratorios de investigación aeroespacial e internet de las cosas Smart Machines y Smart City del Centro de Tecnologías de la Información y Comunicaciones (CTIC).

Es un equipo de primer nivel y robusto por su integración con sistemas de automatización Industrial. Consta de configuraciones digitales y manuales, por lo que puede funcionar a control remoto incluso desde un celular.

Tiene tres modos de ventilación que se pueden utilizar de acuerdo al nivel de gravedad del paciente con coronavirus: ventilación invasiva, ventilación no invasiva y la ventilación de control mandatorio continuo de presión y volumen.

El descubrimiento fue publicado en la revista científica Salamandra, donde se describió un ejemplar macho recolectado en el distrito de Ocucaje (Ica). Como indica el estudio, la nueva especie comparte ecología y morfología con S. modestus (especie que se consideraba la única en habitar los desiertos costeros), sin embargo difiere en algunos rasgos como la falta de un pliegue oblicuo en el cuello, parche de escamas y puntos amarillos en los machos.

Asimismo, Stenocercus ica sp. n. tiene un tamaño aproximado de 6 a 8 cm entre el hocico y la cloaca (cavidad que se encuentra en la parte final del sistema digestivo). Cuenta con 35-48 escamas alrededor del cuerpo medio y las hembras presentan una franja ancha negra o marrón oscura entre la escala subocular (escamas directamente debajo y en contacto con el ojo) y la región antihumeral (antebrazo).

La investigación indica que la nueva especie habita valles y vegetación ribereña de la cuenca del río Ica entre los 30 a 400 m.s.n.m., además hay una alta probabilidad de que se encuentre en el valle del Río Grande (provincia de Palpa y Nasca) a altitudes entre 60 y 200 m s.n.m. y  en el pueblo de Paracas al sur de la desembocadura del río Pisco.

Los autores señalan que el Perú alberga casi el 62% de las especies de Stenocercus distribuidas en hábitats diversos como bosques montanos, tropicales húmedos y secos ecuatoriales. Además, recomiendan que se clasifique a la especie como “En peligro” debido a la pérdida y degradación de su hábitat originado por la agricultura extensiva.

La investigación estuvo conformada por miembros del Departamento de Herpetología del Museo de Historia Natural de la UNMSM con la dirección de Alejandro Mendoza y la participación de César Ramírez, Diego Barrera y César Aguilar Puntriano, jefe del Departamento de Herpetología del MHN – UNMSM y docente de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UNMSM.

Leer investigación: A new species of the genus Stenocercus (Iguania: Tropiduridae) from the Peruvian Pacific coast (Ica region)

Paleontólogos sanmarquinos del Museo de Historia Natural de la UNMSM descubrieron una nueva especie de cachalote enano en la formación Pisco, ubicada en las costas desérticas de Ica y Arequipa. Dicho ejemplar es el más antiguo del mundo ya que data de hace 5.8 millones de años y fue bautizado como Kogia danomurai en honor a Dan Omura Agena, miembro del Departamento de Paleontología de Vertebrados del MHN-UNMSM.

De acuerdo con la investigación, el cachalote posee una compartimentación facial en el cráneo, lo que les permite alojar distintos órganos encargados de la ecolocalización (procedimiento para calcular la distancia a la que se encuentran los objetos por medio de sonidos).

El hallazgo y estudio de los restos encontrados (un cráneo parcialmente preservado) permitió identificar un nuevo patrón óseo facial en esta especie distinta a la organización que presentaba en el periodo Mioceno, mostrando una combinación de cresta facial sagital derivada y rasgos plesiomórficos.

Los investigadores analizaron los cráneos de distintos fósiles para reconocer que cada uno presentaba un patrón óseo distinto, dando la posibilidad de tener un sistema sonoro específico para cada especie. La nueva especie extiende el rango de existencia del género Kogia hasta fines del Mioceno e indica la posibilidad de que este se haya originado en el Perú.

El equipo estuvo liderado por Aldo Benites Palomino (U. Zurich, STRI, MHN-UNMSM) y contó con la participación del doctor Jorge Vélez-Juarbe (Natural History Museum of Los Angeles County), el doctor Alberto Collareta (Università di Pisa), la doctora Diana Ochoa (Biogeociencias-UPCH), Ali Altamirano (MHN-UNMSM), el doctor Matthieu Carré (Biogeociencias-UPCH), Manuel J. Laime (MHN-UNMSM), Mario Urbina (MHN-UNMSM) y el doctor Rodolfo Salas-Gismondi (MHN-UNMSM; Biogeociencias UPCH).

El estudio realizado por investigadores de España, Brasil y Perú postula que las terapias  basadas en células estromales mesenquimales (MSC por sus siglas en inglés) tienen propiedades antiinflamatorias y pro-generativas, lo que potencia y mejora las tres fases de regeneración muscular en las víctimas de envenenamiento por mordedura de serpientes.

De acuerdo con la investigación, este tipo de envenenamiento es la enfermedad global más desatendida con una incidencia de hasta 2.7 millones de casos por año. La morbilidad y mortalidad más alta por esta enfermedad se encuentra en las áreas tropicales y subtropicales de África, Asia, Oceanía y América debido a la falta de antivenenos, servicios de salud precarios y problemas en el transporte de pacientes.

Asimismo, se mencionó que si bien los antivenenos son los más efectivos para tratar los efectos sistémicos agudos, estos tienen un potencial terapéutico limitado que no permite neutralizar el daño por completo. Dichas afecciones físicas (dermonecrosis, mionecrosis, hemorragia, edema, entre otros) pueden derivar en secuelas permanentes tanto a nivel psicológico como social.

Fases de regeneración muscular

La regeneración muscular es un proceso de tres fases que permite la formación de nuevas miofibras o segmentos de miofibras después de la necrosis (muerte de células o tejidos).

1. Representa un tejido muscular en condiciones normales.
2. Inmediatamente después del daño, las células se infiltran en el tejido produciendo una fase inflamatoria. Tiempo después las células cambian a antiinflamatorias.
3. Empieza la fase regenerativa con la activación de las células satélite que se diferencian en mioblastos y luego se fusionan en miotubos.
4. Finalmente, en la fase de remodelación, se produce la maduración de las nuevas miofibras. Si esta fase ocurre de manera inadecuada, los miotubos se desorganizan  y generan tejido muscular disfuncional.

Investigadores sanmarquinos

Eduardo Sánchez Castro y Cecilia Pajuelo Reyes, egresados de la Escuela Profesional de Genética y Biotecnología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UNMSM, trabajaron en el proyecto durante tres años junto a investigadores de España y Brasil.

Cecilia Pajuelo mencionó que el siguiente paso en la investigación es probar la efectividad de regeneración de células estromales mesenquimales (MSC)

Leer artículo: Mesenchymal Stromal Cell-Based Therapies as Promising Treatments for Muscle Regeneration After Snakebite Envenoming

La investigación fue publicada en la revista científica Zootaxa por Pável Sánchez, entomólogo y miembro del Departamento de Entomología del Museo de Historia Natural de la UNMSM. Allí se describen ocho nuevas especies de moscas asesinas que se encontraron en el norte y sur del Perú.

Anteriormente, el género Regasilus Curran solo presentaba una especie (Regasilus strigarius Curran, 1931) encontrada en Ecuador. Las nuevas especies fueron nombradas como divinidades de las culturas Moche Inca y Chanca.

La recolección de algunas de estas se logró gracias al proyecto “Influencia de la Depresión de Huancabamba en los patrones de diversificación de la artropodofauna en los Andes occidentales del norte de Perú: un estudio de caso en los bosques relictos de Canchanque y San Miguel de Faique (Piura)” financiado por Vicerrectorado de Investigación y Posgrado de la UNMSM.

Las ocho nuevas especies son:

• Regasilus aiapaec Sánchez, recolectada en las provincias de Chulucanas y Huancabamba en Piura
• Regasilus apu Sánchez y Regasilus inti Sánchez, recolectadas en Marcapata, provincia de Quispicanchi en Cusco
• Regasilus chicamac Sánchez, encontrada en las regiones de Apurímac, Cajamarca, Cusco y La Libertad a unos 3938 m.s.n.m.
• Regasilus huiracocha Sánchez, habita en los bosques nublados del Valle de Cosñipata en Cusco
• Regasilus illapa Sánchez, encontrada en la provincia de Tayacaja en Huancavelica
• Regasilus supay Sánchez, capturado en las provincias de Huancabamba y Ayabaca en Piura
• Regasilus uscovilca Sánchez, encontrado en las regiones de Apurímac y Cusco

Un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) desarrollaron una nariz electrónica que permitirá la detección de componentes orgánicos volátiles que se encuentran en el aroma de un alimento, bebida o compuesto.

Este invento fue reconocido con la patente de Modelo de Utilidad de Indecopi mediante la Resolución No 000129-2021/DIN-INDECOPI, por un período de 10 años y con el nombre “NARIZ ELECTRÓNICA CON SENSORES RECUBIERTOS CON ZEOLITA Y CONTROL DE TEMPERATURA EN LAZO CERRADO”.

El equipo de investigación es liderado por la investigadora de la Sección Química de la PUCP, Dra. Rosario Sun Kou, y también lo integran los investigadores de la UNI, Dr. Germán Yuri COMINA BELLIDO y Dr. Gino Ítalo PICASSO ESCOBAR.

¿CÓMO FUNCIONA?

La nariz electrónica UNI-PUCP está conformada por un conjunto de sensores a base de óxidos semiconductores dopados con metales que pueden captar un cambio (señal química) en las características de determinados gases. Esta señal es transformada en una señal analítica que puede ser cuantificable y comparable, lo que permite identificar y diferenciar un alimento, bebida o compuesto que se desee detectar.

“Las narices electrónicas tienen muchas aplicaciones. Actualmente, trabajamos en un proyecto cuyo objetivo es la evaluación de la calidad del pisco, bebida bandera del Perú, en concordancia con la denominación de origen de pisco peruano (por el cual se requiere cumplir requisitos organolépticos específicos y una determinada metodología de preparación), empleando una nariz electrónica, conformada por sensores a base de óxidos de titanio y de estaño dopados con platino y utilizando un recubrimiento a base de una zeolita activada.

“Los resultados de este trabajo permitirán mejorar el proceso de control de la calidad del pisco en el Perú y facilitará detectar posibles adulteraciones de la bebida”, dijo la Dra. Sun, investigadora principal de este proyecto.

“De esta manera, se impulsará el desarrollo de la investigación aplicada y se promoverá la tecnología desarrollada en el país, que nos permitirá depender cada vez menos de la tecnología proveniente del extranjero”, añadió la Dra. Sun.

PROYECCIÓN A FUTURO

A futuro, el equipo de investigadores busca construir una nariz electrónica cuyos componentes estén conformados físicamente de manera más integrada. 

Adicionalmente, se espera desarrollar una tarjeta electrónica que permita recolectar y procesar las señales que se obtengan del arreglo de sensores, y otra que permita el control del funcionamiento automático de la nariz. 

El desarrollo del software se centraría en la implementación de un algoritmo de inteligencia artificial que, a partir de la respuesta sensorial de la nariz electrónica, permita la diferenciación de un producto o el monitoreo de un proceso.

Debido a la pandemia de la COVID-19, los trabajos experimentales están en pausa. Sin embargo, pese a las dificultades, se ha logrado cosechar éxitos.

En una ceremonia virtual presidida por el presidente Francisco Sagasti, Indecopi reconoció a la Dra. Sun Kou y a su equipo de trabajo por haber recibido una medalla de plata de la Korea International Women’s Invention Exposition (KIWIE).