UNAL plantea estudios para enfrentar pandemia

Una plataforma de apoyo a la toma de decisiones y recolección de información en tiempo real para analizar el impacto de las medidas en la contingencia del COVID-19, y un sistema de electro-filtrado (electrohall) del aire expirado por pacientes infectados con el virus SARS-Cov-2, son dos de las 12 investigaciones propuestas.

Aplicacion para que los usuarios reporten estado de salud

Estas iniciativas fueron presentadas por investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín dentro de la convocatoria “MinCienciatón”, del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, que busca movilizar a más de 500 grupos de investigación, con inversión de 26.000 millones de pesos para financiar propuestas que demanden inversiones entre 500 y 2.000 millones de pesos.

Claudia García, directora de Investigación y Extensión de la UNAL Sede Medellín, informó que se otorgaron 12 avales a propuestas de profesores de la Universidad, algunas en alianza con otras instituciones y empresas. 

En torno al primer estudio mencionado, el profesor Jairo Espinosa señala que el grupo construye un sistema de monitoreo, información y predicción del desarrollo e impacto de la epidemia, y después de integrar datos de varias instancias ya generó indicadores de movilidad y riesgos de contagio, y mapas de calor que resaltan las zonas con mayores brotes de la enfermedad.

En ese sentido, argumenta que aunque las aglomeraciones y la movilidad aumentan el riesgo de expansión de la epidemia, son fundamentales para el desarrollo económico y social.

“En un escenario tan complejo es necesario combinar variables demográficas, económicas y epidemiológicas, y verlas en su evolución en su dimensión geográfica, para obtener las mejores decisiones posibles en términos de cuarentenas, medidas restrictivas de movilidad a sectores económicos o sociales”.

“Nuestros cálculos predicen que aunque esta cuarentena sea exitosa no se puede bajar la guardia, ya que el riesgo de rebrote es alto. Por ello planteamos la necesidad de usar sistemas automáticos de monitoreo masivo de síntomas vía aplicaciones móviles, monitoreo de aglomeraciones usando datos de movilidad y cámaras, y monitoreo del ingreso en puertos de personas con síntomas febriles”.

La plataforma permitirá tomar decisiones encaminadas a reducir las curvas de crecimiento de contagio a valores manejables por el sistema de salud y reducir los impactos económicos y sociales derivados de las acciones restrictivas adoptadas. (Ver video en: https://youtu.be/LYZk51zYB3M)

Menos riesgo para profesionales de la salud

Por otra parte, a través de la propuesta investigativa de un “sistema de electro-filtrado in situ (electrohall) del aire expirado por pacientes infectados con el virus SARS-Cov-2, el profesor Farid Chejne busca reducir el riesgo de exposición de los profesionales de la salud al aire expirado por pacientes con SARS-Cov-2 conectados a respirador mecánico, con una solución fácil de fabricar y bajo costo.

El funcionamiento del dispositivo médico se basa en los fenómenos físicos de inactivación por calentamiento Joule, o el efecto corona y captura por efecto Hall.

El producto final es un dispositivo médico portátil de bajo costo, fabricado con materiales disponibles en el país que se pueda distribuir masivamente, capaz de inactivar el virus in situ a la salida de los respiradores o mascarilla, y con un sistema de control que garantice la seguridad en el proceso de inactivación y captura del virus.

Con este dispositivo se espera disminuir el riesgo de contagio del personal que está en la primera línea de trabajo y que asiste a pacientes infectados. Además se busca ofrecer una herramienta a los hospitales y clínicas para tratar la pandemia; contrarrestar la propagación del virus SARS-Cov-2; y eliminar la disposición final de filtros con riesgo biológico.

Las propuestas

Además, la UNAL Sede Medellín presentó las siguientes propuestas de investigación al MinCienciatón:

- Linked CoviDATA: plataforma informática para la gestión y el modelado de la propagación viral de COVID-19 e IRA y Rocovid, un robot para el monitoreo y abastecimiento de medicamentos en pacientes con COVID-19, de Germán Darío Zapata.

- Desarrollo de un panel diagnóstico y validación de pruebas para SARS-CoV-2 integrado con secuenciación de genoma completo para identificar patógenos en enfermedades respiratorias de etiología desconocida y Seroprevalencia de SARS-CoV-2 durante la epidemia en Colombia: estudio país, de Juan Pablo Hernández.

- Biosensor óptico basado en Carbón Quantum Dots (CQDs) para la detección rápida y presuntiva de SARS-CoV-2, de Farid Bernardo Cortés.

- Sistema para modelado, automatización, análisis y simulación de procesos en salud, de Fernán Alonso Villa.

- Un modelo de comunicación educativa basado en técnicas de inteligencia artificial y redes sociales para prevenir el contagio del COVID-19, de Jaime Alberto Guzmán.

- Caracterización de medidas de bioseguridad en sistemas de producción agropecuarios en Antioquia, de Albeiro López.

- Detección temprana de la infección por coronavirus SARS-Cov-2 a partir de muestras sanguíneas por espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIR), de Verónica Botero.

- Diseño, manufactura y validación de una cámara/camilla despresurizada para el aislamiento de pacientes infectados con el virus COVID-19 y la protección del personal de salud, de Juan Manuel Mesa.

Fuente: Universidad Nacional

Univalle formula propuestas de investigación para enfrentar al COVID-19

11 iniciativas para enfrentar problemáticas ocasionadas por la pandemia COVID-19 y otras infecciones respiratorias agudas (IRA) de gran impacto en salud pública, fueron presentadas por grupos de investigación de la Universidad del Valle, en la convocatoria #Mincienciatón del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación.

Luego de 3 intensos días de trabajo virtual, 40 grupos de investigación consiguieron articularse y organizarse para formular propuestas robustas y fundamentadas, que involucraron a 85 investigadores de 7 Facultades e Institutos Académicos de la Universidad. También la Sede Caicedonia participó en una de las propuestas.

Para poder ser radicadas, las propuestas debieron ser constituídas según términos y condiciones de Minciencias y tuvieron que contar con respaldo de la experiencia de los grupos de investigación, además de un presupuesto para su completa ejecución.

La Vicerrectoría de Investigaciones acompañó la formulación de las propuestas y mantendrá su compromiso de apoyo a los investigadores de la Universidad durante todo el proceso de ejecución de las que resulten merecedoras de la financiación.

Durante esta semana, el comité de expertos del Ministerio revisará y evaluará las 531 propuestas radicadas en toda Colombia y los resultados serán publicados el próximo 3 de abril de 2020.

Con esta Convocatoria, la Universidad del Valle ofrece sus resultados científicos y tecnológicos, para contribuir a la emergencia sanitaria y las problemáticas actuales del país.

 La convocatoria estuvo dirigida a Instituciones de Educación Superior e Instituciones Prestadoras de Servicios de Salud con grupos en categoría A1, A o B; centros e institutos de investigación y desarrollo tecnológico reconocidos por Minciencias y fue publicada el 25 de marzo de 2020.

Conoce los términos completos de la convocatoria:

https://minciencias.gov.co/convocatorias/invitacion-para-presentacion-propuestas/invitacion-presentar-proyectos-que-contribuyan

Listado de propuestas radicadas: 

• Estrategias formativas, solidarias y comunicacionales para proteger y protegernos del COVID-19: un enfoque sistémico orientado al cambio del comportamiento
• Plan de apoyo a la capacidad diagnóstica de SARS-CoV-2
• MUCI - Unidad de Cuidados Intensivos Modular
• Sistema de gestión logística local en escenarios de riesgo de pandemia COVID-19 - SIGELO
• Plataforma de monitoreo de signos vitales para el manejo y seguimiento remoto de pacientes en casa con COVID-19 y otras infecciones respiratorias agudas, garantizando la seguridad de los profesionales de la salud
• Productos naturales de plantas colombianas con actividad antiviral contra COVID-19
• Unidad para Eliminación de Microorganismos de Transmisión Aérea a bajo costo y fácil implementación
• Control de aerosoles con potencial patogénico en odontología: Estudio in vitro dirigido a mejorar la calidad del aire en la practica profesional. 
• Estación desinfectante instrumentada con toma de datos en la nube en tiempo real de parámetros sintomáticos de COVID-19 en áreas de gran tráfico 
• Desarrollo y producción rápida de elementos de protección personal para el control de propagación de infección por COVID-19 para el personal médico en el Valle del Cauca 
• Recubrimiento polimérico con actividad antiviral y antibacteriana para uso como refuerzo en elementos de protección del personal sanitario para la atención de pacientes infectados con COVID-19 y otras infecciones respiratorias agudas (IRA)

Fuente: Universidad del Valle

Método de ahorro energético beneficiaría al sector industrial

Diferentes industrias podrían lograr un ahorro energético de hasta el 50% en sus procesos o máquinas –como refrigeradores, motores eléctricos y compresores– aplicando estrategias de intervención en sistemas multidominios.

Foto: Agencia de Noticias de la Universidad Nacional de Colombia

Esta intervención en procesos o máquinas de múltiples dominios energéticos –térmicos, hidráulicos, eléctricos o mecánicos– permitiría ahorrar energía en la fuente de potencia, garantizando las condiciones de operación con base en el comportamiento del sistema.

La industria, uno de los sectores en el que más han incidido las acciones orientadas a mejorar la eficiencia energética, sigue siendo un sector con alto potencial en la reducción tanto de este consumo como de las emisiones de dióxido de carbono.

Con base en este panorama, y motivado por encontrar estrategias que permitan abordar eficientemente el consumo energético en los procesos productivos del sector industrial, Gerardo José Amador Soto, magíster en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, investigó sobre el control de procesos industriales con minimización del consumo energético.

Cuando hablamos de eficiencia nos referimos a la capacidad de hacer un proceso con el mínimo de recursos –energía, materiales, factor humano, entre otros– en el tiempo requerido, pero conservando la calidad del producto y la seguridad, señala el investigador.

Estas estrategias de intervención buscan intensificar la eficiencia energética en sistemas complejos, es decir aquellos que tienen múltiples dominios energéticos y que pueden ser eléctricos, mecánicos, térmicos, o hidráulicos, lo que se constituye en una forma práctica de entender los sistemas y de saber cómo se puede ahorrar energía.

Construcción de estrategias

El investigador trabajó en cuatro etapas para definir las estrategias de intervención. En la primera, “caracterización energética integral”, se usa una técnica de modelado unificado, un lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar un sistema con base en flujos de energía.

La segunda, “identificación de oportunidades para la intensificación de la eficiencia energética”, se basa en el comportamiento del sistema total visto desde la interacción acoplada de sus elementos individuales.

En la tercera se implementan y se evalúan estos comportamientos con base en los objetivos deseados a través del algoritmo de optimización MAGO (Multidynamics Algorithm for Global Optimization), que es un operador estadístico sin parámetros y autoorganizado, desarrollado por el profesor Jesús Antonio Hernández Riveros, de la Facultad de Minas.

Ese algoritmo o modelo matemático decide qué modifica y qué no, independientemente de lo que diga el analista, es decir que está pensado para resolver los problemas, explica el docente.

Por último se valida la efectividad de la estrategia: “tenemos la gran ventaja de que todo lo trabajamos con base en la energía, entonces podemos saber cuánto consume, en todo momento, cada parte de ese sistema”, aseguró el investigador.

Con la identificación e implementación de este método, el usuario podría conocer antes de la implementación de la estrategia, cuánto va a ahorrar en consumo energético.

El investigador trabaja actualmente en un prototipo que ejecute estos procedimientos de manera autónoma, el cual se instalaría en puntos claves de intervención, previamente identificados, para generar ahorro energético del proceso, lo que implicaría ya no un análisis humano por pasos, sino una solución de ahorro dada al instante por el dispositivo.

---

Fuente: Agencia de Noticias de la Universidad Nacional de Colombia

Identificados genes clave en el envejecimiento del cerebro humano

Una investigación ha conseguido identificar genes clave en el envejecimiento del cerebro humano. El trabajo ha sido realizado con técnicas de big-data e inteligencia artificial por científicos del Laboratorio de Bioinformática y Genómica Funcional del Centro de Investigación del Cáncer (IBMCC, centro mixto de la Universidad de Salamanca y del CSIC) (España) y de la Universidad Paris-Est Créteil.

Foto: W Radio

La comunidad científica distingue entre la edad cronológica, definida por la fecha de nacimiento, y la edad biológica, que se determina por el estado funcional del organismo. Dependiendo de cómo estén ciertos biomarcadores, así será la edad biológica. Por tanto, edad cronológica y biológica no tienen por qué coincidir. Dependiendo de cómo haya evolucionado el organismo, por factores externos como la alimentación, ejercicio, hábitos de vida, etc. y factores internos como la genética de cada individuo, así será la edad biológica. Si se comprende la relevancia de estos factores, se entenderá mejor cómo envejecemos o estamos más o menos protegidos por el desarrollo de enfermedades.

Este este contexto se enmarca el nuevo estudio que ha logrado identificar un importante grupo de genes de nuestro cerebro que se ven afectados por la edad a lo largo de la vida. En concreto, se han recopilado e integrado la información de más de dos mil muestras de donantes sanos con diversas edades desde niños de cinco años a personas centenarias. Las muestras, obtenidas de biopsias de donantes sanos, pertenecen a las regiones cerebrales de córtex, hipocampo y cerebelo.

La firma génica encontró alteradas las funciones de respuesta al estrés celular, sistema inmune, sinapsis, neurotransmisión y la ruta de señalización asociada al calcio. Además, al estudiar los genes asociados a los tipos celulares propios del sistema nervioso central, se encontró una pérdida de señal en la actividad neuronal. La detección de esta pérdida de actividad cerebral puede ser un indicativo del deterioro cognitivo asociado al envejecimiento natural, es decir, no vinculado con alguna patología. El estudio global ha logrado además identificar posibles genes reguladores que orquestan la firma genética del envejecimiento cerebral. Estos resultados son relevantes para el grupo de Bioinformática y Genómica Funcional del CIC que está abordando estudios sobre las neuro-patologías y enfermedades como el Alzheimer, en los cuales los genes afectados pueden ser otros.

Los investigadores han utilizado un algoritmo de inteligencia artificial, desarrollado íntegramente por el equipo de investigación de bioinformática y genómica funcional del Centro de Investigación del Cáncer, para calcular por medio de esta firma genética obtenida una edad biológica asociada a cada individuo, con el objetivo de comprender mejor cómo afecta individualmente el proceso de envejecimiento a cada persona, así como los posibles factores que puedan afectar a esta edad biológica.

El estudio ha sido realizado por el grupo de Bioinformática y genómica funcional del Centro de investigación del cáncer (CIC-IBMCC) en colaboración con el grupo de crecimiento celular y regeneración de la Universidad de París (Université Paris Est Créteil (UPEC)). Las muestras de las donaciones provienen a su vez de cuatro proyectos de investigación internacionales.

---

Fuente: Noticias de la Ciencia y la Tecnología

Maquinas vivientes ¿Plantean los biobots un debate ético?

El pasado 13 de enero se publicó un avance científico que tiene todas las papeletas para convertirse en un hito en la historia de la investigación biotecnológica. Un equipo de cuatro investigadores estadounidenses ha creado un sistema orgánico funcional novedoso, una forma de vida diferente a todas las que existían, algo que jamás se había conseguido antes.

A la izquierda, el plano anatómico de un organismo diseñado por ordenador. A la derecha, el organismo vivo, construido a partir de piel de rana (verde) y células del músculo cardíaco (rojo). Sam Kriegman (UVM)

El proceso para llegar a este resultado fue extremadamente arduo. Para empezar, hubo que utilizar un algoritmo evolutivo complejo alojado en un superordenador. Este mecanismo fue el que determinó qué tipo de material biológico – y con qué estructura – habría de emplearse para lograr el objetivo perseguido. A partir de los resultados proporcionados por esa herramienta, se decidió utilizar células procedentes de la piel y el corazón de embriones de ranas africanas, que se moldearon de la forma diseñada por la inteligencia artificial.

La entidad resultante fue una estructura biológica de un milímetro de anchura que se comportaba de manera coordinada en circunstancias hasta ahora esquivas a la acción humana. De hecho, pueden trabajar conjuntamente y sobrevivir incluso semanas sin necesidad de alimento.

Sus posibles aplicaciones incluyen gestionar la contaminación radioactiva, recolectar microplásticos en los océanos e incluso inocular un medicamento en un tumor. Además, estas entidades tienen la ventaja de ser biodegradables, por lo que, en principio, desaparecerían sin dejar rastro una vez cumplido su cometido.

¿Xenobots o biobots?

Nos encontramos ante un descubrimiento de primer orden, que abre las puertas de un mundo desconocido y lleno de promesas, pero tan novedoso que también encierra múltiples interrogantes. Para empezar, ni siquiera está claro cómo tendríamos que denominar a estas criaturas.

En las primeras informaciones facilitadas se ha propuesto el nombre de “Xenobots”, que combina su origen (la denominación científica de las ranas africanas es Xenopus laevis) con el tipo de entidad de la que se trata -– “bots” o robots –.

A mi juicio esta terminología resulta un tanto equívoca, porque la palabra “xeno” significa en griego “extranjero” o “extraño”. Me parece poco afortunado introducir este concepto, que normalmente asociamos a pensamientos negativos, en una nueva tecnología.

Tiene más sentido elegir la denominación de “biobots”, que une a la idea de robotsla de bios, un prefijo que muestra ostensiblemente su carácter de materia viva. Una característica, por cierto, esencial en este caso, ya que es la que dota a las nuevas criaturas tanto de gran plasticidad como de una capacidad a la que suelen ser ajenas las estructuras sintéticas: la de regenerarse a sí mismas en caso de sufrir daño.

Los miedos mitológicos no son razonables

Las cuestiones que se entrelazan con la ética requieren un análisis más profundo. Es fácil presuponer que habrá voces que clamen contra los biobots, ya sea porque nos exponen a escalofriantes peligros aún por determinar o porque su creación atenta por sí misma contra la naturaleza.

La fortaleza de estos argumentos proviene de que conectan muy bien con el imaginario colectivo. Al fin y al cabo, tanto la mitología antigua como la ciencia ficción contemporánea se han encargado de infundirnos un considerable temor a todo lo que parece poco natural. Lo han hecho a través de ejemplos de consecuencias que trae la ambición humana cuando se aúpa a un papel hacedor que no le corresponde.

Contamos con visiones muy pesimistas de lo que la biotecnología puede desencadenar sobre la especie humana. Los ejemplos van desde el mito de quimera, que hizo que los romanos exigiesen forma humana a los recién nacidos para considerarlos personas, hasta relatos como los de La isla del doctor Moreau y películas como GATTACA. Hay toda una herencia de miedo a lo artificial, a lo hecho por el ser humano, entre la que es difícil abrir camino a lo razonable.

La realidad se encuentra, al menos en lo que se refiere a los biobots, muy lejos de parecerse a esos escenarios dantescos. A diferencia de lo que ocurre con otras tecnologías como la edición genética, las quimeras humano-animales y los organoides, en este caso estamos muy lejos de utilizar material humano, al menos de momento.

Aunque algún día llegáramos al punto de usar células embrionarias humanas para constituir estas estructuras vivas seguiríamos sin poder hablar de seres dotados de valor moral (dignidad). Esta frontera solo se avistará si empezamos a introducir estructuras neuronales en estos biobots.

Este escenario está muy lejos, si es que es viable algún día. Por tanto, solo aquellos que defienden la necesidad de valorar todas y cada una de las formas de vida – una línea de pensamiento minoritaria – podrían preocuparse por la aparición de estas nuevas entidades.

¿Sufren los biobots?

Ahora bien, ¿no debería preocuparnos un cambio tan radical en la estructura de la vida, aunque no afecte al material biológico humano? A mi juicio es obvio que no, aunque entiendo la raíz última de estas inquietudes.

Nuestra visión de la naturaleza tiende a idealizarla. Hablamos de la madre naturaleza y su sabiduría innata, algo panteístico. El sistema que nos rodea no posee atributos como la bondad y la inteligencia. Ciertamente, el mundo físico tiene un orden (variable) y unas normas, una forma de organización. No hay nada, sin embargo, que certifique que ese orden sea el óptimo para nosotros. De hecho, llevamos milenios pensando lo contrario, de ahí las alternaciones de la naturaleza que ha provocado el desarrollo de la medicina, la agricultura y el transporte

Introducir otras, como la creación de biobots,no debería resultar inquietante por sí misma. Otra cosa será inferir si la mera existencia como biobot causa sufrimiento a la criatura creada artificialmente. Este es el punto en el que nos hallamos en el caso de los organoides cerebrales, pero cuesta pensar que las dudas sean extrapolables a entidades que carecen de un centro de interpretación de señales nerviosas.

Si en el futuro nos encontramos ante una situación más compleja, será el momento de retomar esta discusión. Por ahora parece superflua.

Sin riesgos (de momento)

Esto no significa que debamos permitir cualquier uso de esta tecnología. La liberación de organismos de este tipo en un entorno no controlado podría entrañar graves riesgos para el ecosistema.Tampoco parece posible autorizar, en un futuro próximo, experimentos que impliquen su introducción en el cuerpo de seres vivos, sean o no humanos, por razones de seguridad.

Para evitar estos excesos se encuentra ya en vigor toda una normativa que nos protege de usos poco razonables de tecnologías experimentales. Toda una pléyade de organismos, desde las agencias de seguridad hasta los comités de ética de la investigación, se encargan de vetar iniciativas de dudosa utilidad o elevado riesgo. Al menos, mientras no se hayan recorrido todos los pasos que ha de transitar cualquier tecnología nueva antes de su aplicación práctica.

El derecho también tendrá que estudiar qué estatuto proporciona a estos biobots, o si será necesario desarrollar alguna norma concreta que regule su uso, y seguro que su respuesta será más que satisfactoria.

Mientras tanto, quienes han de aplicar las normas tendrán que intentar hallar en su articulado unas guías generales con las que establecer pautas de acción concretas en este momento preciso. Dudo muchísimo que la aparición de formas de vida como estas suponga un desafío a este respecto.

Cabe pensar que este avance tecnológico merece una mirada esperanzada, aunque sea todavía muy pronto para calibrar su impacto en la práctica. No parece que un uso ordenado de esta tecnología plantee problemas éticos o jurídicos preocupantes. Habrá, en todo caso, que estar muy atentos a sus futuros desarrollos. Ellos nos confirmarán (o no) este primer diagnóstico.

Fuentes: Blog N+1

El coronavirus explicado para niños

Entre tantos mensajes que siembran miedo sobre la epidemia del coronavirus es importante que padres y maestros les expliquen a los niños y niñas de qué se trata este virus, cómo cuidarse y no asustarse. 

Fuente: El Espectador

¿Qué son los coronavirus? ¿Cuántos hay y qué efectos tienen sobre los humanos?

El covid-19 mantiene en vilo al mundo con miles de muertos y decenas de miles de contagiados. Pero si bien este virus es nuevo, pertenece a una familia vieja y conocida: los coronavirus.

Qué son los coronavirus? ¿Cuántos hay y qué efectos tienen sobre los humanos? 

SARS-CoV-2 es el nombre oficial que la comunidad científica le dio al nuevo coronavirus que causa preocupación y temor en el mundo entero.Desde que en diciembre de 2019 se originó en la ciudad china de Wuham, el virus rápidamente se ha expandido por todo el planeta y ha dejado miles de muertos y cientos de miles de personas infectadas.Mil millones de personas en cuarentena: ¿Cómo cambiará el mundo?

Muchos países cerraron sus fronteras y pidieron a sus ciudadanos que se queden en sus casas para evitar la propagación del virus.Se sabe poco del covid-19, el nombre de la enfermedad infecciosa causada por el coronavirus. Lo que sí se sabe es que el SARS-CoV-2 pertenece a una vieja familia de virus.En BBC Mundo consultamos a especialistas para saber de qué hablamos cuando nos referimos a los coronavirus.

Viejos conocidos

Los coronavirus son una extensa y antigua familia de virus, y el SARS-CoV-2 es la última incorporación.

Se llaman coronavirus porque la superficie del virus tiene puntas en forma de corona.Tanto el nuevo virus como la enfermedad covid-19 eran desconocidos antes de que estallara el brote en Wuhan en diciembre de 2019.

Image caption Un laboratorio del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infeccionas de Estados Unidos (NIAID, por sus siglas en inglés), reveló imágenes microscópicas del virus.

Los coronavirus pueden causar enfermedades tanto en animales como en humanos.En nuestra especie se sabe que varios coronavirus causan infecciones respiratorias, que pueden ir desde el resfriado común hasta enfermedades más graves como el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) y el síndrome respiratorio agudo y grave (SARS), explica la Organización Mundial de la Salud.

Pero, ¿cuántos coronavirus hay?

"Hay innumerables tipos de coronavirus en murciélagos y pájaros", asegura Joel Wertheim, profesor asistente de Medicina de la Universidad de California, San Diego (EE. UU.).Sin embargo, "no todos los coronavirus infectan a los humanos y muchos de ellos solo producen un tipo común de resfriado", le cuenta a BBC Mundo.

Wertheim es uno de los autores del estudio "Un caso para el origen antiguo de los coronavirus" publicado en 2013 en el Journal of Virology, en el que informa que el ancestro común más reciente de estos virus tiene unos 10.000 años, pero es probable que las primeras versiones de coronavirus hayan existido durante millones de años.

"No podemos decir cuántos años tienen exactamente pero sí que son inestimablemente viejos. Probablemente han estado en contacto desde que existen los pájaros y los murciélagos y tal vez sean más viejos que ellos", dice.

Tipos de coronavirus

Los virus coronavíridos (Coronaviridae) están divididos en dos familias: los Orthocoronavirinae (más comúnmente llamados coronavirus) y los Letovirinae.Dentro de los coronavirus o "CoV" hay cuatro grupos principales y ellos tienen nombres de letras griegas: alfa, beta, gamma y delta.

"Los CoV alfa y beta infectan en gran medida a los mamíferos y probablemente se originaron en murciélagos, mientras que los CoV gamma y delta infectan y se originan en gran medida a las aves", explica el doctor Anthony Fehr, profesor de enfermedades infecciosas de la Universidad de Kansas, en Estados Unidos.

Varios mamíferos, como los cerdos y los humanos, albergan múltiples coronavirus.

Hace poco más de dos años, en China, hubo el brote de un coronavirus porcino, el SARS-CoV, que se originó en murciélagos y que mató a 25.000 cerdos, recuerda el profesor, que es coautor del estudio "Coronavirus: una visión general de su replicación y patogénesis".

Pero específicamente en los humanos, hay siete tipos de coronavirus conocidos que pueden infectarnos, los denominados HCovs, dice Fehr a BBC Mundo.

Cuatro de ellos (HCoV-229E, HCoV NL63, HCoV-HKU1, y HCoV-OC43) "suelen causar un resfriado común y pueden ser potencialmente más graves en personas inmunocomprometidas", explica el especialista.

Y los tres restantes tipos de coronavirus que han causado brotes de enfermedades graves en humanos son el SARS-CoV (2002-2003), MERS-CoV (2012-actualidad) y ahora el SARS-CoV-2 2019, que se desconoce hasta cuándo estará presente.

Los peligros de los coronavirus

Ambos especialistas consultados coinciden en que no todos los coronavirus son peligrosos. MinSalud confirma que taxista en Cartagena es el primer muerto por coronavirus

Pero este nuevo virus que enfrenta el mundo en la actualidad tiene características que lo hacen más virulento.

"Muchos de los que pasan a los humanos solo causan un resfriado. Y a menos que se tenga el sistema inmune comprometido, no son ningún riesgo serio para la salud", aclara Wertheim.

El nuevo virus es muy similar al SARS, "aunque parece expandirse más eficientemente", opina Fehr, de la Universidad de Kansas."Se especula mucho sobre si puede ser por su mayor capacidad para unirse al receptor humano, pero hasta el momento no hay respuestas claras", analiza.

Sin embargo, "la enfermedad que causa es muy similar, aunque la tasa de mortalidad del SARS original fue mayor que la del covid-19", resume.Cuando surgió el brote del SARS en 2003, el riesgo de muerte fue mucho mayor que el del brote actual, con alrededor de un 10 % de tasa de mortalidad (de los más de 8.000 casos, hubo 774 muertes).

FUENTE:Semana

Premio de Fundación BBVA a tres cerebros de la inteligencia artificial

En categoría Tecnología de la Información por sus trabajos en aprendizaje automático de las máquinas.

La francesa Isabelle Guyon

La francesa Isabelle Guyon; el alemán Bernhard Schölkopf y el ruso Vladimir Vapnik han logrado el premio Fundación BBVA en la categoría de Tecnología de la Información por sus trabajos en el aprendizaje automático de las máquinas que están transformando nuestro mundo cotidiano.

Los galardonados han desarrollado métodos para que los ordenadores adquieran una habilidad humana básica, reconocer patrones en grandes cantidades de datos y poder calificarlos por categorías en un proceso en el que la máquina aprende de numerosos ejemplos

El científico alemán Bernhard Schölkopf.

Su trabajo, según el jurado, "está contribuyendo a la transformación de nuestro mundo cotidiano, mejorando campos tan diversos como el diagnóstico médico, la visión por ordenador, el procesamiento del lenguaje natural y la vigilancia del cambio climático".

Los tres han dado forma al campo del aprendizaje de las máquinas, una disciplina central de la inteligencia artificial moderna, desarrollando la teoría y la aplicación de las Máquinas de Vectores Soporte (SVM), ha dicho en una rueda de prensa Ron Ho, secretario de jurado del Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento.

Vapnik (1936, antigua Unión Soviética), una "leyenda viva", según Ho, y Guyon (1961, Francia) crearon las SVM, mientras Schölkopf (1968, Alemania) potenció esta herramienta matemática aplicando los llamados métodos de núcleo (kernel) que permiten establecer categorías mucho más específicas y multiplicar sus aplicaciones.

Las SVM y los métodos de núcleo permiten que las máquinas inteligentes puedan ser entrenadas para reconocer y clasificar conjuntos de datos, incluso mejor que las personas.

Así se emplean en genómica, investigación contra el cáncer, neurología, diagnóstico por imagen, investigación sobre el clima e incluso han servido para que Schölkopf haya contribuido al descubrimiento de 21 exoplanetas.

El principal escollo es, según Vapnik, que la maquina reconozca y diferencie entre objetos o entre diferentes diagnósticos médicos, puesto que no se le puede dar una regla sino que tiene que aprenderla por sí sola. Schölkopf, director del instituto Max Planck para sistemas inteligentes, ha agradecido en videoconferencia el galardón y lo ha hecho castellano, pues su esposa es de San Sebastián y él tiene "una relación especial con esta parte del mundo".

Vladimir Vapnik, catedrático de la Universidad de Columbia (EE.UU) y consultor de Facebook en Inteligencia artificial

Un galardón recibido como "un gran honor y placer" por Vapnik, catedrático de la Universidad de Columbia (EE.UU) y consultor de Facebook en Inteligencia

artificial, mientras que Guyon, catedrática de Big Data en la Universidad de París-Sclay no pudo participar al estar de viaje.

Los tres recibirán un premio de 400.000 euros a repartir, además de un diploma y un símbolo artístico, al igual que los premiados en las otras siete categorías que distinguen estos galardones.

Durante la videoconferencia Schölkopf y Vapnik contestaron a preguntas sobre el futuro de la inteligencia artificial, su capacidad de desbancar a la humana y sus efectos en la sociedad. Ambos coinciden en la dificultad de predecir lo que la tecnología traerá en el futuro, porque "se desarrolla tan rápido que hace un par de años yo no era capaz de imaginar lo que veo hoy día", dice Vapnik.

REFERENCIA: EL TIEMPO

En Santander de Quilichao se diseña respirador para el Mundo

Un equipo de médicos, ingenieros e investigadores de diferentes universidades, bajo la dirección de un docente de Univalle, trabajan en el diseño de un modelo de respirador artificial de bajo costo, desde Santander de Quilichao, con el fin de dar respuesta a las necesidades sanitarias, en este caso en plena crisis del coronavirus.

Desde el pasado 20 de marzo, médicos, ingenieros e investigadores de diferentes universidades decidieron diseñar un modelo de respirador artificial de bajo costo, desde Santander de Quilichao, inicialmente para el sur del Valle, norte del Cauca y Popayán, con el fin de dar respuesta a las necesidades sanitarias, en este caso en plena crisis del coronavirus, cuyos pacientes más graves requieren de respiradores asistidos.

Este proyecto prácticamente fue la respuesta al senador Rodrigo Lara, quien el pasado domingo envió una carta al presidente Iván Duque en la que sugiere la necesidad urgente de que el país empiece a fabricar respiradores artificiales para ponerlos al servicio de quienes contraigan el coronavirus (SAR-CoV-2) en Colombia.

Después de 10 de días de intenso trabajo con conexiones por videoconferencias entre profesionales, este grupo multidisciplinario de 23 personas trabaja sobre el proyecto que han creado entre todos, bajo la dirección de Andrés Felipe Hurtado, ingeniero electrónico de la Universidad del Valle, quien además es docente universitario.

No saben con certeza cuándo terminará el proceso de validación y esperan que sea pronto, aunque ya cuenta con el visto bueno del gobernador del departamento del Cauca, Elías Larrahondo Carabalí, y otros líderes políticos y sociales, quienes han ofrecido todo su apoyo para sacar adelante este proyecto.

El objetivo del equipo de profesionales es acelerar al máximo su trabajo para que el producto esté listo lo antes posible, por eso se realizan todos los pasos, aprobación científica y tareas administrativas, para iniciar la producción en serie en los puntos de ensamble de Florida, Santander de Quilichao, Cali y Popayán, teniendo en cuenta que la demanda mundial de respiradores supera la disponibilidad.

Sin embargo, tienen limitaciones económicas por lo que necesitarían el importante apoyo de la empresa privada y estatal para obtener los recursos necesarios para adquirir materiales mecánicos y electrónicos que por el momento no se pueden obtener fácilmente.

El diseño del prototipo está basado en un respirador mecánico colaborativo para pacientes con Covid-19 desarrollado por el grupo ReesistenciaTeam, de la Universidad de Asturias, pero remodelado por el equipo de investigadores de la ciencia médica, ingeniería mecánica y electrónica, que tienen sede en Santander de Quilichao, y que complementan el prototipo con otros desarrollos similares.

En su trabajo, cuentan con asesoría médica de la Clínica Valle Salud, que es una red de IPS que presta servicios de salud ubicada en diferentes ciudades del Valle del Cauca, con sede principal en Santiago de Cali. “Además, Valle Salud está totalmente comprometida con la innovación e investigación, buscando siempre una excelencia médica con calidez humana”.

Concretamente, el equipo profesional local comprometido con el proyecto, cuenta con la asesoría científica del doctor José Luis Castillo, médico especialista en emergencias médicas y director de la Unidad de Cuidados Intensivos de la clínica ValleSalud.

Equipo Profesional:

Los investigadores que desarrollan el prototipo de respirador artificial con el objetivo de atender la escasez de estos aparatos en los centros hospitalarios son:

Andrés Felipe Hurtado (Ingeniero Electrónico)

Víctor Noé Viáfara (Ingeniero Mecatrónico) Director de Innovación y Proyectos, empresa ControlMec Ingeniería.

Jorge Luis Nieves García (Ingeniero Electricista y Tecnólogo en Electrónica)

Rafael Stiven Fory (Ingeniero Electrónico)

Jean Cubillos Rojas (Ingeniero en Automática Industrial)

Erson Daniel Hurtado Prieto (Ingeniero Mecánico)

Daniel Velásquez Rodríguez (Ingeniero Electrónico)

Lucas Bechara Echeverry (Ingeniero Mecatrónico)

Josué Herrera Monroy (Médico)

Danny Mauricio Ramírez Méndez (Ingeniero Electrónico)

Hamilton Alexander Giraldo (Tecnólogo Electrónico e Ingeniero en Sistemas)

Yardani Ramírez García (Mecatrónico y mecánico general en mantenimiento)

Andrés David Valencia Rentería (Ingeniero Multimedia)

Javier Morales (Tecnólogo Mecatrónico)

Jennifer Tatiana Vivas López (Ingeniera Biomédica)

Alejandro Moncayo (Tecnólogo en Mecatrónica)

Jan David Henao Salazar (Ingeniero Electrónico)

Johan Andrés Camilo (Ingeniero Electrónico)

Pablo Ballén Arroyave (Ingeniero Electrónico)

La empresa Soluciones de Ingeniería del Sur Occidente también apoya con un Ingeniero Mecatrónico

Qué es el respirador artificial

El ventilador es un respirador artificial de uso doméstico para apoyar los tratamientos del covid-19 que se están llevando a cabo; el aparato respira por el paciente, o le ayuda a respirar, movilizando el aire dentro y fuera de los pulmones. También se denomina máquina de respiración o respirador.

Los respiradores mecánicos suministran aire a presión enriquecido con oxígeno, lo que mantiene vivo al paciente mientras las defensas del cuerpo hacen el proceso de desinflamar los pulmones, de ahí que sean tan importantes para tratar el coronavirus.

En resumidas palabras, el respirador, se hace cargo del proceso de respiración del cuerpo cuando la enfermedad impacta los pulmones y hace que fallen. Esto le da al paciente tiempo para combatir la infección y recuperarse.

Además, los pacientes reciben medicamentos para relajar los músculos respiratorios para que la máquina pueda regular completamente su respiración.

La máquina está conformada por un compresor de aire, que puede variar la presión; un controlador electrónico con una entrada de oxígeno, entrada de aire caliente y un sensor de flujo que es el que permite el sincronismo entre la inhalación y la inyección de la máquina. El prototipo permite inyectar el aire por una cánula que va directamente a la nariz, o por una máscara.

La creación de esta máquina ha sido un desafío para los académicos e investigadores de la región, puesto que los ventiladores no se producen en el país sino que son importados de países como Alemania. Además, por lo general estos tienen un costo de 80 millones de pesos y, en esta oportunidad, este prototipo, no invasivo, puede costar entre diez y quince veces menos, aunque se prevé que rebajará aún más cuando comience la producción en serie.

La importancia del proyecto

Junto con las camas disponibles en hospitales y centros de salud, los respiradores artificiales se han convertido en el principal elemento médico para luchar contra el daño que produce el SARS-CoV-2 (COVID-19) en los pulmones de los pacientes más críticos.

La mayoría de las veces, se necesita un respirador solo por un corto tiempo — horas, días o semanas. Pero en algunos casos, se necesita durante meses.

De los casos detectados en Colombia 327 corresponden a los “Importados”, es decir, que el virus ingresó por personas que llegaron de un país con circulación de COVID; 215 son “Casos Relacionados”, o sea, de aquellos que tuvieron contacto con casos confirmados de COVID y 66 son “Casos en Estudio”, es decir, en los que se está definiendo la cadena de transmisión.

Por género, hay 317 en masculino y 291 en femenino.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor del 80% de las personas con COVID-19, tienen síntomas gripales leves y se recuperan sin necesidad de tratamiento hospitalario. Además, existirá un 15% que presentarán formas con neumonía y un 5% presentará formas graves del COVID-19 y desarrollará un cuadro severo. En el 1% se podrá llevar al paciente a la muerte.

Proclama del Cauca dialogó con el Víctor Viáfara Lasso, egresado graduado del programa Ingeniería Mecatrónica y Tecnología en Electrónica de Unicomfacauca Norte quien dio las explicaciones técnicas sobre el respirador artificial o ventilador mecánico.

Viafara Lasso cuenta con destrezas en diferentes ambientes de programación y experiencia en mantenimiento industrial, generación de energía eléctrica, metrología, mejora de procesos, eficiencia energética, proyectos de innovación, automatización industrial.

El diálogo también se realizó con el ingeniero mecánico Erson Daniel Hurtado Prieto, quien cuenta con experiencia en diferentes campos de la industria en el área de Simulación por Elementos Finitos, y en el campo de nuevas tecnologías en instrumentación mecánica y electrónica como lo es el uso de strain gauge, ultrasonido y herramientas en el campo de la Mecatrónica.

Por su parte, el director del equipo, el ingeniero electrónico Andrés Felipe Hurtado Banguero, especialista en Tecnologías de la Industria 4.0, con una experiencia profesional que se centra en dos grandes campos: la Industria, donde ha desarrollado un número importante de automatizaciones aplicadas al control de máquinas y procesos industriales empleando controladores lógicos programables; y en la Academia, donde ejerce como docente de las universidades San Buenaventura Cali, Autónoma de Occidente, Institución Universitaria Antonio José Camacho y de la Corporación Universitaria Comfacauca.

Hurtado Banguero especificó los criterios del diseño del Respirador Artificial (RA):

Diseño sencillo y fiable.

Facilidad en la construcción o consecución (estructura, partes, sensores, controlador, interfaz hombre máquina).

Modularidad (piezas desechables y reemplazables).

Materias primas y partes de fácil consecución (cumplimiento de criterios básicos de salud).

Fuente: Univalle

La ciencia colombiana trabaja contrareloj diseñando ventiladores para pacientes con coronavirus

Investigadores de la UdeA y la Escuela de Ingeniería de Antioquia con apoyo de Ruta N, la ANDI y otros sectores de la industria biomédica de Medellín trabajan en conjunto desarrollando dispositivos médicos hospitalarios para atender a pacientes con dificultades respiratorias por coronavirus.

Prototipo respirador mecanico

La semana pasada, Mauricio Hernández, profesor de bioingeniería de la Universidad de Antioquia, recibió una llamada de un representante de Ruta N, el centro de innovación y negocios de Medellín especializado en ciencia y tecnología.  Querían unir esfuerzos entre la industria colombiana y los científicos para ofrecer soluciones al coronavirus. En particular, querían poder crear en Colombia los insumos hospitalarios necesarios para atender las dificultades respiratorias de los casos confirmados de COVID-19, que en el país ya ascienden a 145.

En cuestión de días se crearon tres grupos de investigación: uno para hacer ventiladores mecánicos, otro para hacer geles antibacteriales y otro para hacer artículos hospitalarios como mascarillas y trajes de protección para el personal de salud. Según Hernández, podrían ser unas mil personas solo en Medellín y Antioquia que en cuestión de una semana se organizaron para trabajar en conjunto.

“Creo que la crisis constribuye a la ausencia de egos, entonces pasa que uno propone algo y otro experto con evidencia demuestra que no es posible y pasamos a otra idea. Lo que pasaría en el curso de dos años está pasando en cuestión de días”, explica Hernández.

En el caso de los ventiladores, no se producen en Colombia y en cambio, se importan de países como Alemania, con una fuerte industria biomédica. Esto, con el cierre de fronteras aéreas, sería poco posible.

El ventilador que creó el grupo de Investigación en Bioinstrumentación e Ingeniería Clínica (GIBIC) de la Universidad de Antioquia está basado en un ventilador controlado por presión dado que los ventiladores electrónicos tienen partes que no se consiguen en Colombia, y funcionaría con el paciente sedado y despierto, en recuperación.

Los investigadores comenzaron a fabricarlo el lunes y hoy ya tienen un prototipo que funciona. “No es cuestión de días, es que llevamos 20 años estudiando la ventilación mecánica y este grupo de investigación está conformado por egresados del doctorado de la UdeA en ingeniería electrónica, pero nunca antes nos habíamos planteado hacer un ventilador mecánico nosotros porque los tenemos en laboratorio”, dice Hernández.

Según explica el ingeniero, un ventilador mecánico (que no es lo mismo que un respirador artificial) moviliza el aire con determinadas concentraciones de oxígeno y presión hacia los pulmones del paciente de manera segura, sin altas presiones ni flujos que le causen daño.

Las personas infectadas con COVID-19 sufren de síntomas como tos seca, fiebre, y dificultades respiratorias. Los datos preliminares indican que el 80% y de los pacientes tiene síntomas leves, pero que el 15% puede tener síntomas graves y el 5% críticos. Son estos quienes van al hospital, y son estos quienes necesitarían el ventilador para tratar la neumonía. En los casos más graves, la infección puede causar una importante para respirar, fallo renal e incluso la muerte. Los casos más graves generalmente ocurren en personas de edad avanzada o que padecen alguna enfermedad crónica, como enfermedades del corazón, del pulmón o inmunodeficiencias.

“Estos ventiladores tienen un computador completo. Estamos usando tarjetas electrónicas de Arduino, que se consiguen y se programan fácil, y mucha gente sabe cómo controlarlas. La idea es que esto se pueda reproducir fácilmente y podamos construirlos en Colombia.  Nos estamos enfrentando a algo que venimos gritando hace años, y es que necesitamos independencia tecnológica, necesitamos hacer investigación aplicada, porque mira lo que pasa. Si el país no es capaz de producir una electroválvula, no vamos a poder”, dice Hernández. 

Los investigadores de la UdeA no son los únicos que está trabajando en esto. La Escuela de Ingeniera de Antioquia y la empresa Industrias Médicas Sampedro también trabajan en la producción de sistemas mecánicos y electrónicos que soporten los ventiladores (como los monitores o los tubos) y hay otros dos prototipos de ventiladores en curso. Cabe aclarara que antes de lanzarlos al mercado necesarían del permiso del INVIMA. 

La intención es que los ventiladores se puedan producir localmente, con los materiales que ya existan y se puedan fabricar en Colombia, y liberar los códigos de programación, planos, listas de partes e instrucciones para que otras industrias fabriquen los ventiladores en el resto del país.

Colombia no es el único país que está poniendo la ciencia local al servicio del coronavirus, o que está liberando los datos que recoge sobre el coronavirus. Uno de los efectos de la pandemia ha sido un aumento significativo de la ciencia abierta. En los primeros 20 días del año, cuando comenzó el brote en Wuhan, la ciencia colaborativa ya había logrado secuenciar el genoma del COVID-19 gracias a que los científicos compartieron todos sus datos. Las secuencias genéticas permitieron crear las pruebas diagnósticas para detectar casos en personas sintomáticas en aeropuertos internacionales de Asia con vuelos provenientes de Wuhan. 

Otros países también trabajan en ciencia abierta 

El Hospital General de Massachusetts creó el CoVent-19 Challenge, una competencia virtual para desarrollar e implementar rápidamente una solución para aumentar nuestras capacidades de ventilación mecánica.  La industria también está a bordo de esta iniciativa, y la semana pasada, el sector empresarial, con la coordinación de ProAntioquia, donó $15.800 millones para dotar a las Unidades de Cuidados Intensivos de nuevos equipos, en los hospitales San Vicente y Pablo Tobón Uribe, en Medellín.

“La mayoría de los países aún no han visto la devastación total de COVID-19. Los esfuerzos valientes para aplanar la curva de la pandemia a través del distanciamiento social y la higiene personal frenarán el aumento exponencial en nuevos casos. Sin embargo, aún se proyecta que el número de personas infectadas supere el suministro mundial actual de ventiladores mecánicos. A partir de hoy, debemos explorar e implementar estrategias para aumentar rápidamente nuestras capacidades de ventilación mecánica. Le pedimos a usted, nuestra comunidad global, una solución creativa que le salve la vida”, escribieron. La iniciativa será lanzada la próxima semana, y Colombia ya trabaja en ofrecer soluciones

Fuente: El Espectador