¿Cómo van los proyectos de Mincienciaton?

¿Cómo van los proyectos de Mincienciaton?

Los 25 proyectos seleccionados por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación entre 531 propuestas recibidas de siete departamentos del país están en marcha y tienen poco tiempo para arrojar resultados.  Buscan enfrentar la pandemia de la COVID-19 y otras infecciones respiratorias agudas de gran impacto en la salud pública, por medio de posibles soluciones para la prevención, el diagnóstico, el monitoreo y el tratamiento de los pacientes afectados.

Los científicos colombianos han ido ejecutando esos 26 mil millones de pesos de financiación en proyectos que ya tenían un buen grado de avance en cuanto a metodologías o prototipos desarrollados para otros fines pero que eventualmente podían ser adaptados a los requerimientos de investigación demandada por la situación que generó el SARS-CoV2.

El SENA se unió más tarde con seis mil millones de pesos adicionales para beneficiar a siete proyectos más. Así, en total son 32 propuestas que en la convocatoria Mincienciaton avanzan rápidamente para lograr su objetivo y hace unos días presentaron virtualmente sus adelantos.

Como informó Pesquisa Javeriana en la edición 51, cinco proyectos que propuso la Pontificia Universidad Javeriana fueron aceptados, cuatro de la sede Bogotá y uno de la seccional Cali.

Los 32 proyectos presentados demuestran que la ciencia es motor de desarrollo, dijo la científica javeriana Susana Fiorentino; demuestran que en el país hay “capacidad para generar conocimiento propio con impacto directo en nuestra sociedad, que permita la independencia tecnológica del país”.

También el Ministro de Comercio, Industria y Turismo, José Manuel Restrepo, quien como muchos de sus colegas del gobierno escuchó las presentaciones de los científicos, resaltó “los avances importantes en construcción de ciencia” que demostraron los ponentes y su capacidad para “construir desde lo construido porque no son estrategias que aparecen de la noche a la mañana, sino que recogen las líneas y trabajos de investigación a través del tiempo”.  Confesó que se sorprendió positivamente por la capacidad de innovación y desarrollo tecnológico.

Entre otras propuestas, Pesquisa Javeriana tuvo la posibilidad de presenciar las siguientes:

 

Prevención

Ante la ausencia de vacuna para prevenir el contagio por COVID-19, los científicos consideran esencial y básico el uso de cubrebocas, el frecuente lavado de manos y el distanciamiento físico, para lo cual proponen, entre otros productos, sofisticados tapabocas y máscaras, principalmente pensando en el personal de salud.

La EAFIT bajo el lema de “Inspira, crea y transforma” desarrolla un tapabocas fabricado con nanofibras que, a través de las diferentes capas que lo componen, tiene la capacidad de filtrar más del 98% de las partículas del virus, las cuales van quedando atrapadas en esos mantos antes de llegar a la cara de quien lo porta.

La Fundación Clínica Shaio se ingenió una máscara que protege ojos, nariz y boca, e incluye unas gafas que no se empañan y un filtro respiratorio que regula tanto la inhalación como la exhalación de la persona.

En el mismo sentido trabaja la Universidad Industrial de Santander UIS) junto a la Fundación Cardiovascular, que entregarán un prototipo de protección personal respiratorio y visual reutilizable, adaptable, hermético, confortable y seguro, desarrollado con material filtrante nanométrico de alta eficiencia.

Si con alcohol o hipoclorito de sodio se limpian las superficies más expuestas al contacto, la Universidad de Antioquia trabaja en productos derivados de la biodiversidad con propiedades antifúngicas y antimicrobianas para diseñar desinfectantes que se asperjan en superficies y ambientes en general y eliminan el virus.

 

Diagnóstico

Con la experiencia de haber desarrollado sensores para detectar el virus del zika y diferenciarlo del que produce dengue, otro grupo de la Universidad de Antioquia se enfoca ahora en adaptar uno de sus biosensores para detectar el SARS-CoV-2. “Creemos que en nueve meses podremos tener un prototipo”, dijo a Pesquisa Javeriana el líder del grupo, Jahir Orozco Holguín, químico, con postdoctorado en técnicas moleculares para detección de patógenos.

Se trata de un nanobiosensor ultrasensible y específico capaz de detectar el material genético y partículas del virus, así como la proteina S que está en su parte externa. El producto que resultará será un dispositivo de bajo costo y fácil implementación que podrá transportarse hasta los sitios más remotos del país.

También trabaja en un bionanosensor el profesor javeriano Andrés Jaramillo, al que ha denominado Sensum SARS- CoV-2. Se trata de una plaqueta en donde se coloca la muestra, se inserta en un receptor portatil y en menos de cinco minutos entrega el resultado. Disminuye el tiempo de diagnóstico, es portable, de bajo costo, selectivo y directo del virus que produce COVID-19 y supersensible para ciudadanos pre y asintomáticos de riesgo, así como sintomáticos. Puede usarse eficientemente en el supermercado o a la entrada de un espectáculo, por mencionar un ejemplo.

 

Monitoreo

De nada sirve diagnosticar la enfermedad si no se practica un monitoreo constante al paciente y a la población vulnerable.

Desde la Universidad de Manizales trabajan en sistemas de apoyo para alertas tempranas de posibles contagios basados en la información que ofrecen las redes sociales y otras técnicas de análisis de datos. Desarrollan algoritmos para modelar la red social de personas contagiadas y determinar lugares con alta probabilidad de contagio.

Mientras, en la Universidad de Antioquia desarrollan una plataforma avanzada de modelación epidemiológica de libre acceso que monitorea el comportamiento de la dinámica, el potencial de dispersión y las tendencias de la enfermedad. En el futuro servirá para cualquier virus.

En la Javeriana desarrollan un sistema de monitoreo remoto de pacientes basado en Internet de las Cosas, que ofrezca seguimiento e información oportuna a los médicos tratantes a través de aplicativos en los celulares, y les permita identificar cómo  evoluciona la pandemia, sacar patrones, entender fluctuaciones de la enfermedad y tomar acciones.

 

Tratamiento

Como el aislamiento de los pacientes con COVID-19 debe ser total, y muchas veces necesitan transladarlos de un lugar a otro, la Universidad Nacional con sede en Medellín está desarrollando una camilla que consiste en una cápsula despresurizada con cubierta plástica en PVC, puertos de entrada y salida de aire y filtros que detienen la entrada de virus como el del SARS-Cov2 de un tamaño entre 100 y 300 nanómetros.

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Pero como se necesita espacio adecuado para la atención de un número de pacientes que crece exponencialmente, la Universidad de La Salle desarrolla una especie de ciudadela de iglús llamada Unidad de aislamiento epidemiológico portátil, que consiste en nueve domos articulados mediante túnel de circulación, con posibilidad de conexión a los diferentes aparatos médicos necesarios y exclusas para la entrada y salida de pacientes y personal médico, y motoventiladores de inyección de aire. Está construido en PVC y mantiene la temperatura interna igual a la exterior. Puede ubicarse en estadios y otras grandes superficies.

Para combatir la escasez de ventiladores mecánicos, varias universidades de Caldas diseñan un ventilador para terapia intensiva con el fin de sostener artificialmente la respiración del paciente y en la Universidad de Antioquia tienen el proyecto Respira, basado en nanotecnología que produce un respirador mecánico de bajo costo con un sistema de sanitización de aire, apoyado en nanotecnología, que permita que los centros de atención médica no se conviertan en focos de propagación del virus.

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También desde la Universidad del Norte diseñan dispositivos de ventilación mecánica asistida que han llamado Hopebreath, los cuales permiten obtener datos en tiempo real y cuentan con una interfase de comunicación y sistema de alarma.

Y finalmente las propuestas de medicamentos. Un estudio liderado por la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá, en asocio con la Javeriana, evalúa la efectividad y seguridad de los medicamentos y reporta el caso de la hidroxicloroquina, cuyo uso ha sido muy controversial en la comunidad científica. El estudio llama la atención sobre la importancia de estar bien informado y analiza la efectividad de medicamentos como Lopinavir, que se utilizan para controlar la inflamación que desencadena el virus en el pulmón, corazón y en general en todos los tejidos. Busca con ello reducir la mortalidad, la necesidad de cuidados intensivos y acortar el tiempo de la enfermedad.

Otro estudio javeriano estudia moléculas que ya han comprobado su eficacia para disminuir inflamaciones en casos de cáncer y tienen posibilidades de actuar positivamente frente a los efectos del virus SARS-Cov2. Es un fitomedicamento a partir del dividivi, árbol de origen americano, sobre el cual los investigadores llevan 15 años trabajando y como uno de los resultados ofrecen el extracto P2Et, que modula la respuesta inflamatoria, es antioxidante y desempeña un papel importante en la modulación de respuesta inmune.

Así, diferentes propuestas colombianas han comprobado que es posible la unión Empresa-Academia-Estado a nivel de todo el país para enfrentar situaciones donde la ciencia es motor de desarrollo. El esfuerzo no termina aquí:

“El Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación trabaja en las estrategias para la postpandemia”, dijo la ministra Mábel Torres, porque son muchos retos mas: “reestructuración del tejido social, reestablecimiento de la salud mental, reactivación económica y desarrollo de tecnologías e innovaciones para lograr la soberanía científica”.

Un dron para desminar el país

Un dron para desminar el país

El 7 de marzo de 2015 el conflicto armado colombiano, tan lleno de arbitrariedades, actos violentos, muertes y desplazamientos de poblaciones, recibió una promesa esperanzadora. Sucedió en Cuba, la sede de los diálogos de paz entre el gobierno colombiano y las FARC: allí, como un acuerdo más para desescalar el conflicto, ambas partes acordaron un protocolo para desenterrar las minas antipersonales sembradas a lo largo de los más de 60 años de confrontaciones.

“Significará llevar alivio a las zonas más afectadas por décadas de violencia. Será un trabajo en el que participarán miembros representantes de las FARC, sin uniforme, sin armas y previa suspensión temporal de las órdenes de captura, de acuerdo con la ley, para brindar la información requerida y acompañar el proceso de desminado”, aseguró Humberto de la Calle, jefe negociador, el día del anuncio, en el que también explicó que el Batallón de Desminado del Ejército colombiano trabajaría de la mano de una organización noruega experta en desminado.

Fue un anuncio con profundas repercusiones políticas y, al mismo tiempo, una voz de apoyo para el Grupo de Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción (SIRP) de la Pontificia Universidad Javeriana, adscrito a la Facultad de Ingeniería. Desde 2012, y liderados por Julián Colorado, profesor titular de Ingeniería Electrónica con un doctorado en Robótica, trabajan en el desarrollo de un robot aéreo que detecte y localice minas terrestres en campo abierto.

“¿Cómo nosotros, desde la ingeniería, podemos desarrollar metodologías y tecnologías que aporten en la detección y el desminado humanitario sin que se exponga la vida humana?” Esa fue la pregunta que Colorado y sus coinvestigadores formularon como punto de partida para iniciar el trabajo de investigación de De-MiBot: Robot aéreo para la detección de minas explosivas en campos rurales.

Aunque el proyecto se ha desarrollado en los últimos tres años, su historia es mucho más compleja: se remonta al año 2002, cuando el SIRP, en asocio con Colciencias y la Armada Colombiana, desarrollaron un primer robot para desactivar estos artefactos explosivos: Arcadio.

Se trataba de un dispositivo terrestre, con un brazo mecánico que permitía, a distancia, remover las minas. Fue el primero en obtener resultados tangibles, pero no reducía en alto grado la peligrosidad del desminado. Aun así, el grupo de investigación siguió trabajando en nuevos desarrollos. “Avanzamos en el tema de robótica y de tecnologías más seguras, de ahí que migráramos a los robots aéreos”, explica Colorado.

La quimera de las minas

Los datos de Medicina Legal reportan su muerte el pasado 29 de agosto: un hombre que salió a trabajar como todos los días en la vereda Agua Clara, del municipio de Puerto Guzmán, Putumayo, y nunca regresó a su casa. El cuerpo fue llevado al anfiteatro del pueblo y allí se determinó, por los rastros de pólvora, que había caído por culpa de un “artefacto explosivo improvisado” (AEI). Según la Dirección contra Minas de la Presidencia de la República, era la víctima registrada número 56 en el país por este tipo de artefactos en lo corrido de 2015.

La situación general es mucho menos alentadora. Las cifras oficiales del Ministerio del Postconflicto señalan que, entre 1990 y marzo de 2015, se reportaron 11.120 casos de víctimas por minas antipersonales y municiones sin explotar, de las cuales el 62% hacía parte de las fuerzas militares; el 38% eran civiles. El Centro Nacional de Memoria Histórica ha informado que el primero de estos artefactos explotó en 1982 en Suratá, Santander. Sin embargo, el país aún desconoce cuántas minas hay sembradas.

El Monitor de Minas 2014, el más reciente informe elaborado por la Campaña Colombiana contra las Minas, asegura que al menos 30 de los 32 departamentos están contaminados por artefactos explosivos, siendo
los más afectados Antioquia, Arauca, Caquetá, Meta, Nariño, Norte de Santander, Putumayo y Tolima. Las cifras más actualizadas por parte del Batallón de Desminado Humanitario (Bides) de las Fuerzas Armadas registran la destrucción de 170 aparatos y la limpieza de poco más de 468.000 metros cuadrados en 2013.

Es en este contexto donde la investigación del SIRP está llamada a brindar aportes. En la actualidad, los investigadores han completado tres fases de desarrollo en las que han refinado las técnicas de exploración visual, han perfeccionado radares de penetración de tierra y se han adentrado en las dinámicas de navegación autónoma.

El proyecto ha avanzado a través de la importación de piezas tecnológicas avanzadas y su integración en un modelo final: un robot aéreo tipo quadrotor equipado con radares y visores que se opera con un mando a distancia.

Desarrollo de radares GPR en casa

El primer prototipo desarrollado por el SIRP consiste en un robot en forma de X, con una hélice en cada uno de sus extremos; en su vértice está provisto con una cámara que permite georreferenciar un terreno e identificar patrones de ubicación, al tiempo que tiene un radar de penetración de tierra (emite frecuencias que, al rebotar, señalan artefactos enterrados) y una antena receptora. Toda esta arquitectura funciona a partir de un algoritmo que genera un mapa completo del terreno explorado y sobre el cual se ubican las minas detectadas.

El principal reto ha consistido en que la integración de la tecnología no contrarreste la capacidad operativa del robot, pues no podría levantar un peso superior a un kilogramo. “Estamos trabajando en miniaturizar la electrónica de estos radares para que sean más livianos”, asegura Colorado.

Todo el desarrollo y buena parte de las pruebas en entornos estructurados se han realizado en el edificio de la Facultad de Ingeniería en la sede Bogotá. Tanto en el Laboratorio de Robótica como en la terraza, donde se han dispuesto bancos de tierras, se han llevado a cabo experimentos de identificación de objetos enterrados.

“Son pruebas en terrenos estructurados, donde lo que está enterrado no son minas reales sino artefactos de igual morfología, con algún componente metálico y otros de plástico, enterrados a 15 centímetros de profundidad. Sobre ese terreno se prueban los algoritmos desarrollados”, continúa Colorado. Pruebas adicionales se han realizado en fincas de la Sabana de Bogotá, en terrenos con pasto seco. En total, se ha obtenido un porcentaje de identificación del 95%.

La investigación se adentra ahora en un terreno crucial: la fase de navegación, donde el equipo tendrá que resolver obstáculos esenciales para que el prototipo se mueva sin mayores contratiempos en terrenos selváticos. Entonces se pensaría en una patente, comercialización o venta, pero es muy temprano para siquiera saberlo.

“La fase en la que nos concentraremos involucra la evasión de obstáculos, la identificación de objetos en tiempo real… Es un reto al que tenemos que dedicarle tiempo”, augura Colorado, quien se muestra optimista porque los primeros resultados han contado con comentarios positivos por parte del Comité Científico del Programa de Acción para el Desminado Humanitario de la Presidencia de la República, el cual integran profesores de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, empresas como Indumil y las Fuerzas Militares.


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