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Científicos del Cinvestav desarrollan un algoritmo para generar fuentes alternativas de energía

  • 3 junio 2015
  • Autor: Cinvestav
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Científicos del Cinvestav desarrollan un algoritmo para generar fuentes alternativas de energía
Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), desarrollan un algoritmo de optimización por enjambre de partículas, con el objetivo de crear fuentes alternativas de energía que puedan reemplazar a los combustibles fósiles. Debido a que el desarrollo de fuentes alternativas aún enfrenta serias limitantes, como los altos costos de los equipos generadores, los investigadores liderados por Juan Manuel Ramírez Arredondo, aplicaron un algoritmo de optimización para determinar el tamaño más adecuado que debe tener un generador híbrido antes de construirlo. Adscrito al área de sistemas eléctricos de potencia en la unidad Guadalajara, Ramírez Arredondo pudo establecer una configuración óptima para el generador tomando en cuenta aspectos como su costo anual de operación o las probabilidades de fallos en el suministro de energía eléctrica. El algoritmo aplicado, llamado optimización por enjambre de partículas, comprende una serie de métodos que evocan el movimiento de enjambres en la naturaleza como aves, abejas o partículas, con el objetivo de analizar problemas y encontrar las mejores soluciones conforme a un conjunto de reglas matemáticas. Este método resulta eficiente porque al buscar polen, las abejas se dirigen a zonas con mayor densidad de flores, donde es más probable que abunde. Además, en su sobrevuelo aleatorio, cada abeja puede encontrar un sitio mejor que el indicado por su propia experiencia, incluso, mejor que el que sirve de referente a todo el enjambre. En el algoritmo, suele pasar lo mismo, por lo cual el académico del Cinvestav lo utilizó para definir el tamaño más adecuado de las celdas, los paneles y la turbina del generador, y así lograr el suministro de energía a la población a un costo reducido previsto en un tiempo de 20 años. A partir de los resultados obtenidos se comenzó la construcción del generador que se pretende instalar en un poblado en Chetumal, en el estado de Quintana Roo, aislado de la red eléctrica. Conforme a la configuración prevista con el algoritmo, se espera reducir hasta en un 10 por ciento el costo total de instalación y operación, que alcanzará los tres mil 600 dólares; mientras que el consumo global del poblado oscila entre 5 y 10 kilowatts al día. “Hay comunidades como ésta en Chetumal muy alejadas de la red eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad donde resultaría costoso hacer las conexiones. Entonces la aplicación se pensó en ese sentido”, explicó el académico. El Cinvestav mencionó que el generador híbrido podría instalarse en otras regiones del país en las que haya disponibilidad de viento y sol en cantidades similares, con el objetivo de aprovechar todo su potencial.

Cinvestav desarrolla antivirales contra el dengue

  • 3 junio 2015
  • Autor: Cinvestav
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Cinvestav desarrolla antivirales contra el dengue
Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) se encuentran desarrollando antivirales para reducir o bloquear infecciones causantes de dengue, pues han descubierto que los lípidos y el colesterol contribuyen a la multiplicación del virus en las células. Rosa María del Ángel, investigadora del Departamento de Infectómica y Patogénesis Molecular del CINVESTAV, explicó que “las células infectadas producen más colesterol, porque el virus lo necesita para poder multiplicarse”, de manera que si se limita la cantidad del mismo y de lípidos producidos por la célula, es posible inhibir la infección del virus. Esta investigación comenzó hace 17 años, e inicialmente se enfocó en la búsqueda de sustancias necesarias para que el virus se multiplicara. Una vez que fue detectado el papel de los lípidos y el colesterol en su replicación, se puso en marcha el desarrollo de los antivirales. Para caracterizar y diseñar estos antivirales, los expertos del Cinvestav aprovechan compuestos que permiten reducir los niveles de colesterol o lípidos celulares, disminuyendo así la capacidad del virus de contagiar células humanas, como pueden ser macrófagos y células hepáticas. Actualmente, el proyecto lleva a cabo un estudio clínico en pacientes a fin de comprobar la eficacia de los antivirales que han sido creados en el Centro. Esta enfermedad es ocasionada por cualquiera de los cuatro serotipos del virus del dengue, y que es transmitida a los seres humanos mediante la picadura de mosquitos del género Aedes y representa un problema importante de salud pública en nuestro país. La incidencia del dengue ha aumentado de 1.7 casos por 100 mil habitantes en al año 2000 a 43.03 casos por 100 mil habitantes en el 2012, debido a la urbanización creciente, sin controles adecuados, a la migración humana, y a factores asociados al cambio climático con modificaciones en el ámbito ecológico, que han redundado en una expansión de los vectores.

Las plantas son inteligentes y se pueden comunicar con moléculas

  • 3 junio 2015
  • Autor: Cinvestav
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Las plantas son inteligentes y se pueden comunicar con moléculas
José López Bucio es un joven y prolífico investigador con caminos científicos bien delimitados y marcados por la calidad y alto nivel de impacto que tienen, y tendrán, un mejor entendimiento de las plantas. Sus dos grandes aportaciones a la ciencia se llevaron a cabo en contextos distintos, primero en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Irapuato, con toda la infraestructura y grupos de investigación de una de las instituciones más importantes del país, y en la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), en un entorno en el cual debió formar un grupo y constituir un laboratorio. El científico michoacano expone estos dos logros, igualmente impresionantes y que nos introduce a un mundo de las plantas que no imaginaríamos que existe. El primero de ellos fue resultado de una década de investigación en el Cinvestav y del que derivó el artículo científico más citado de México en el área de agrociencias. Como parte del equipo del doctor Luis Herrera Estrella, el michoacano colaboró para demostrar que nutrientes como el fósforo y el nitrógeno son moléculas que la planta detecta para regular programas de desarrollo. “Antes se pensaba que sólo las utilizaban como materia prima para crecer y eran parte de sus necesidades biológicas, pero demostramos, además, que las plantas son capaces de ‘darse cuenta’ si había en el ambiente, y en el suelo particularmente, suficiente nutrientes, suficiente fósforo y nitrógeno y en base a ello ‘tomar decisiones’”. Para el científico se podría decir que las plantas son organismos inteligentes porque en el transcurso de la evolución aprendieron a monitorear el estado nutrimental de su ambiente, reaccionar y cambiar su programa de crecimiento y desarrollo de acuerdo a los niveles de nutrientes que encuentran en su ciclo de vida. Esta investigación tiene connotaciones muy profundas, añade, por su impacto en la agricultura, en el manejo forestal y de plantaciones, así como de cultivos hidropónicos, y de todo tipo. “Ahora, productores e investigadores pueden controlar programas de crecimiento en la raíz, órgano que capta agua y nutrientes, y optimizar el uso de fertilizantes”. En su primera etapa, explica, las plantas requieren usar eficientemente los nutrientes disponibles para tener una producción sostenible. Los toma por la raíz para después llevarlos a su parte superior y enviarlos a los frutos o semillas que el hombre consume. La otra aportación importante del científico, aún en curso, pero ya ha arrojado resultados que serían igual de importantes a los obtenidos en el Cinvestav. Después de 10 años en el centro, regresó a Michoacán para hacer ciencia y si bien encontró condiciones más difíciles para realizar investigación, ya en la UMSNH, decidió olvidarse de la parte negativa y concentrarse en la creativa. “Este estudio ha sentado las bases para una investigación de alta envergadura e impacto mundial porque permitirá desarrollar una agricultura más sustentable donde utilicemos menos pesticidas, fertilizantes y herbicidas y, en cambio, utilizar los compuestos orgánicos que se encuentran naturalmente en el suelo”. Hace 20 años, el joven estudiante de biología obtuvo una beca para participar en el programa de Veranos de la Investigación Científica de la AMC, que lanzaba su convocatoria por cuarta vez. Fue entonces cuando tuvo oportunidad de visitar el laboratorio de Herrera Estrella, en una estancia de dos meses, para conocer su trabajo. “Fue una experiencia determinante”. Poco después, regresó para realizar su tesis de licenciatura. Posteriormente, obtuvo otra beca de la AMC para hacer una residencia anual y dar pauta a desarrollar las investigaciones en el Cinvestav ya mencionadas. Esta es una muestra felizmente exitosa de los alcances del programa de la Academia, que cada año invita a jóvenes de todo el país a visitar universidades e institutos donde se realiza trabajo científico de frontera. El doctor José López narra la fortuna que tuvo de contar con este apoyo

Encuentran sustancias en el cuerpo que contribuyen a la metástasis

  • 30 abril 2015
  • Autor: Cinvestav
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Encuentran sustancias en el cuerpo que contribuyen a la metástasis
Científicos del Cinvestav descubrieron que ciertas sustancias que el organismo produce como mecanismo de defensa contribuyen a que las células cancerígenas se propaguen a otras regiones, proceso conocido como metástasis. El proyecto de la investigadora Isaura Meza encontró que la citocina pro-inflamatoria Interlucina1ß (IL-1ß) desencadena procesos químicos que ocasionan que las células cancerígenas se transformen y viajen por el torrente sanguíneo. La estudiante de doctorado y miembro del equipo científico, Eloy Pérez Yepez, explicó que las células sanas se dividen, cumplen una función y con el paso del tiempo mueren, pero las cancerígenas pierden la capacidad de morir. Lo anterior es debido a que estas células dejan de hacer la función que les corresponde, debido a que su ADN se modificó por factores químicos, genéticos y ambientales, lo que provoca que se formen tumores. Posteriormente, las células empiezan a desprenderse de esa masa tumoral adquiriendo cambios que les permitan sobrevivir y alojarse en otra parte del cuerpo donde generarán otros tumores, que es el proceso de metástasis. Por ello, los tumores que son detectados en etapas tempranas tienen mejor pronóstico y el paciente puede vencer el cáncer, en contraste con la muerte del 95 por ciento de los enfermos en los que se propagan las células malignas. Para la investigación, que inició en 2005, se extrajeron células de un tumor mamario, luego se cultivaron en el laboratorio y se analizó su comportamiento tras aplicarles sustancias que el cuerpo genera como defensa. Así se logró demostrar el papel de la Interlucina1ß en el desarrollo de la metástasis y con ello se pretende proponer que en el tratamiento del cáncer se incluya, además de los quimioterapéuticos, medicamentos antiinflamatorios que inhiban la producción de dicho componente para evitar la aparición de metástasis. El resultado de la investigación, que también logró la clonación de células cancerígenas de tumor mamario en el laboratorio del Cinvestav, se publicó en la revista especializada Cancer Letters en septiembre de 2014. Se espera que este descubrimiento contribuya a reducir las estadísticas de cáncer de mama en México, las cuales indican que es el padecimiento que más muertes provoca en las mujeres y el segundo tumor más frecuente entre este grupo poblacional.

Científicos del IPN desarrollan antivirales contra el dengue

  • 30 abril 2015
  • Autor: Cinvestav
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Científicos del IPN desarrollan antivirales contra el dengue
Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrollan antivirales para reducir o bloquear las infecciones que provoca el dengue, luego de detectar que los lípidos y el colesterol contribuyen a que el virus se multiplique en las células. La investigadora del Departamento de Infectómica y Patogénesis Molecular, Rosa María del Ángel, detalló que “las células infectadas producen más colesterol, porque el virus lo necesita para poder multiplicarse”, de modo que si se limita la cantidad de éste y lípidos que produce la célula, se inhibe la infección del virus. En un principio, la investigación, que se realiza desde hace 17 años, se centró en la búsqueda de sustancias que el virus necesita para multiplicarse y una vez que se detectó la acción de los lípidos y el colesterol en su replicación, se empezaron a desarrollar los antivirales. Para la caracterización y diseño de estos, los especialistas del Cinvestav utilizan compuestos que reducen los niveles de colesterol o lípidos celulares, lo que disminuye la capacidad del virus de contagiar células humanas, como macrófagos y células hepáticas. En la actualidad, el proyecto de investigación lleva a cabo un estudio clínico en pacientes para comprobar la eficacia de los antivirales desarrollados en el Cinvestav. En un comunicado, la institución científica recordó que esta enfermedad es causada por cualquiera de los cuatro serotipos del virus del dengue y se transmite al hombre por la picadura de mosquitos del género Aedes.
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Última actualización: 13 de Diciembre 2017

 

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