Serie: Fortalecimiento del Equipamiento para la Investigación y el Desarrollo (Ingenierías y Tecnología) convocatoria Senacyt
Por: Violeta Villar Liste
Microscopios que permiten analizar materiales a micro y nano escala o sistemas computacionales que procesan a gran velocidad inmensos volúmenes de datos, son capacidades de infraestructura que potencian los alcances de los centros de investigación en Panamá.
Parte de estos recursos se conocieron durante la presentación de los 19 proyectos de investigación, financiados por la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), a través de las Convocatorias Públicas de Fortalecimiento a Equipamiento e Instrumentación Especializado para actividades de Investigación y Desarrollo (I+D), correspondientes a los años 2017-2019.
En esta entrega es posible conocer proyectos vinculados al área de la Ingeniería y la Tecnología, cuyas aplicaciones son de beneficio diverso: desde combatir la malaria, cuidar al manatí o lograr regeneración de tejidos.
El Dr. Rolando Gittens destacó la relevancia del encuentro de la comunidad científica para mostrar los logros con este equipamiento.
“Los fondos de las convocatorias de infraestructura de la Senacyt son las de mayor monto (hasta $500,000) y permiten adquirir los equipos necesarios para seguir ganando capacidades en la comunidad científica”, expresó.
Proyecto: Equipamiento e instrumentación de un laboratorio de investigación y simulación asistida por computadoras a diferentes escalas y fenómenos
- Investigador principal: Dr. Reinhardt Pinzón
- Investigador-expositor: Dr. Javier Sánchez Galán
- Objetivo: Equipar e instrumentar un laboratorio de procesadores gráficos (GPUs), en una única unidad computacional de gran potencia de cálculo para ampliar, mejorar y reforzar la capacidad institucional científica y técnica que permita operar inmensos volúmenes de datos y poder llevar acabo manipulaciones, procesamientos, simulaciones, modelizaciones, análisis y distribuciones, aplicadas tanto en la investigación básica como a las necesidades ambientales, cambio climático, recursos hídricos, e industriales.
Comentarios: Uno de los grandes logros de este proyecto, impulsado por el Centro de Investigaciones Hidráulicas e Hidrotécnicas (CIHH), de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP), es la creación del Grupo de Investigación de Computación de Alto Rendimiento – Iberogun el cual tiene como objetivo “ampliar, mejorar y reforzar la capacidad institucional científica y técnica que permita operar inmensos volúmenes de datos y poder llevar a cabo manipulaciones, procesamientos, simulaciones, modelizaciones, análisis y distribuciones, aplicadas tanto en la investigación básica como a las necesidades ambientales, cambio climático, recursos hídricos, e industriales”.
Además de responder a las investigaciones de la UTP, el equipo puede ser utilizado por cualquier institución o grupo de investigación que lo requiera. De hecho, tienen vinculaciones con la Universidad de Panamá (UP), el Instituto de Innovación Agropecuaria de Panamá (IDIAP) e incluso investigadores de Japón, Argentina y España.
Apoyan diferentes líneas de investigación:
- Proyecciones climáticas y cambio climático
- Interacción con la materia a diferentes escalas y fenómenos
- Machine Learning y Deep Learning
- Genoma y virus
- Fenómenos emergentes
- Hidrología Superficial y Subterránea
- Aplicaciones de SIG (sistemas de Información Geográfica)
- Estadística multivariantes y sostenibilidad
Uno de los ejemplos de las capacidades que ofrece esta tecnología es el proyecto que en la actualidad ejecuta la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la UTP, el cual consiste en desarrollar “tecnologías de monitoreo poblacional para la protección y conservación de los manatíes en Panamá”, orientado a generar “un sistema de alerta e información en tiempo real de la actividad del manatí, mejorar los trabajos actuales para estimar el tamaño de la población de manatíes y comprender el uso del hábitat en varias áreas protegidas, en respuesta a las actividades humanas directas y la adaptación al cambio climático”.
Proyecto: Adquisición y puesta en marcha de una Unidad de Cómputo Paralelo de Alto Desempeño para Aplicaciones Bioinformáticas en INDICASAT AIP y el Resto de la Comunidad Científica Nacional
- Investigador principal: Dr. Ricardo Lleonart
- Investigador-expositor: Dr. Alejandro Llanes
- Objetivo: Potenciar de manera significativa las capacidades de análisis bioinformático de datos biológicos en Panamá.
Comentarios: Este equipo se integra al ecosistema de cómputo con altos estándares y a la fecha ha permitido generar 18 proyectos de investigación y la conformación de siete grupos de investigación.
El Dr. Llanes detalló que la secuenciación del genoma del parásito Leishmania panamensis, “el primer proyecto de secuenciación de un genoma llevado a cabo íntegramente en Panamá”, expuso la necesidad de contar con infraestructura de última tecnología.
Además del proyecto del genoma, la unidad ha apoyado las siguientes líneas de investigación:
- Diseño de inhibidores peptídicos como candidatos terapéuticos y vacunales (INDICASAT-AIP).
- Genómica de hongos y otros microorganismos ambientales (INDICASAT-AIP).
- Epidemiología de tuberculosis en Panamá (INDICASAT-AIP/MINSA).
- Distribución de marcadores genéticos humanos en Panamá (INDICASAT-AIP/CSS).
- Genómica de bacterias patogénicas animales de los géneros Leptospira, Anaplasma y Ehrlichia (INDICASAT-AIP/Universidad de Tennessee, Knoxville, EEUU).
- Modelación de proteínas involucradas en enfermedades neurodegenerativas (INDICASAT-AIP/KL University, Vijayawada, India).
Una de las aspiraciones del grupo es poder conectarse con BELLA II, iniciativa regional, apoyada por la Unión Europea y que busca fortalecer el ecosistema de ciencia, tecnología, educación e innovación.
Panamá ya trabaja en esta dirección con la creación de su Red Nacional de Investigación y Educación (RNIE): Panamá potencia su transformación digital con proyecto Red Nacional de Investigación y Educación (RNIE)
Proyecto: Creación de Capacidad Nacional para la Caracterización y Estudio de Materiales a Micro y Nano Escala
- Investigadora principal: Dra. Carmenza Spadafora
- Investigadora-expositora: Doriana Dorta
- Objetivo: Compra de un microscopio motorizado, con adecuaciones de los equipos para generar capacidades de análisis de materiales a micro y nano escala, e instalación en INDICASAT AIP, con la finalidad de contribuir a distintas líneas de investigación, aportando al conocimiento científico de Panamá.
Comentarios: La compra e instalación del microscopio motorizado comprendió la adecuación de las pinzas ópticas (instrumento especializado que usa rayo láser), el entrenamiento y capacitación y entrenamiento de personal técnico y científico, para el manejo de los equipos y generar códigos para su uso, además de reforzar distintas líneas de investigación.
Uno de los beneficios más relevantes es que el “equipo ha permitido abrir una nueva línea de investigación en Indicasat AIP en el estudio de propiedades biomecánicas de las células, tanto en malaria como en cáncer, que puede también expandirse a otras áreas”.
De manera específica, la investigadora principal Lorena Coronado, ha utilizado las pinzas ópticas en sus estudios de Plasmodium falciparum, parásito causante de la malaria.
De igual modo, “plantea determinar la relación entre la rigidez de la membrana del RBC y la capacidad de invasión del parásito Plasmodium y “estudiar la actividad anticancerígena de derivados sintéticos de la curcumina y tetrahidrocurcumina en cuatro líneas celulares de cáncer y evaluar su mecanismo de acción. Entre estos se plantea medir los cambios en las propiedades biomecánicas de las células de cáncer luego del tratamiento con los compuestos ya que se sabe de forma preliminar que afecta la polimerización de la tubulina de las células en el citoesqueleto”.
También el investigador principal Ariel Magallón, del Instituto Conmemorativo Gorgas de Estudios de la Salud, culminó una maestría en Parasitología gracias al recurso de las pinzas ópticas en sus investigaciones de Plasmodium falciparum.
Proyecto: Establecimiento del Centro de Microscopía Avanzada en Indicasat-AIP
- Investigador-expositor: Dr. Armando Castillo
- Objetivo: Establecer el Centro de Microscopia en Indicasat AIP, Fortalecer la capacidad investigativa mediante la adquisición de equipo de microscopia de última generación
Comentarios: La creación del Centro de Microscopía ha permitido impulsar 16 proyectos y seis grupos de investigación, entre investigadores del Indicasat AIP, Idiap y el ICGES.
Son las líneas de investigación apoyadas:
- Colocalización de amiloide y su receptor en modelo celular
- Alometría en avispas
- Modelo de isquemia in Vitro en cultivo neuronal primario
- Modelo de Alzheimer basado en estrés oxidativo con la administración de D-galactosa
- Células Madre Mesenquimales Derivadas de la Placenta
- Expresión de antígenos virales en modelos celulares
- Transfección de células HEK con GFP
- Mosquitos vectores de enfermedades infecciosas
- Infección de leishmania spp. en macrófagos
- Transfección en células cancerígenas
- Traslocación de IRF III en macrófagos
- Células Madre mesenquimales
- Modelo in vitro de isquemia cerebral utilizando la línea cellular PC12
Esta alta tecnología también está al servicio de la comunidad científica nacional, conforme a los lineamientos de su manual de operaciones.
Proyecto: Fortalecimiento de las capacidades de microscopía electrónica de barrido para la investigación de materiales avanzados y nanotecnología
- Investigador-expositor: Dr. Rolando Gittens
- Objetivo: Fortalecer las capacidades de microscopía electrónica en Panamá para la investigación de materiales avanzados y nanotecnología.
Comentarios: Este equipamiento ha favorecido ocho proyectos de investigación en curso y nuevos en preparación, con dos tesis de licenciatura ya elaboradas y dos publicaciones.
Líneas de investigación apoyadas:
- Nanomodificación de implantes de titanio para aplicaciones óseas
- Descelularización de hojas como andamio para cultivo celular
- Nanohilos para sensores de gases
- Nanotecnología para celdas fotovoltaicas
- Nanotecnología para electrodos de baterías
Nuevas líneas que se han desarrollado con el equipo
- Nanovesículas para transporte de biomoléculas
- Energía superficial de materiales (ángulo de contacto)
- Nanomodificación de postes dentales para regeneración de encías
“Este equipo nos permite hacer estudios de nanotecnología y estudios avanzados”,dice el Dr. Rolando Gittens, quien detalla que es un equipo muy versátil y nació de su interés en la nano modificación de implantes para aplicaciones de regeneración de tejidos humanos en particular de hueso (implantes dentales y ortopédicos).
De hecho, ya cuentan con patentes y nuevos métodos para crear estas nanoestructuras.
Explica que estos equipos sofisticados permiten ver esas nanoestructuras cuando las están construyendo.
Los avances en esta área les han permitido establecer colaboraciones con fábricas de implantes en Israel y Estados Unidos “y demostrar que podemos crear nueva tecnología desde Panamá”.
Lea el miércoles 20: Serie: Fortalecimiento del Equipamiento para la Investigación y el Desarrollo (Ciencias Ambientales) convocatoria Senacyt
Por: Violeta Villar Liste | [email protected]
