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Marzo-Abril 2013
Hélix
 
 

PILAR E. MARTÍNEZ

Dispositivo para suministrar insulina
Celdas de combustible microbianas
Dispositivo para suministrar insulina

CARACTERÍSTICAS

◀ El dispositivo incluye un sensor que mide los niveles de glucosa en tiempo real y una bomba para suministrar las dosis que el paciente necesite.

◀ Las bombas son externas y el sensor es un filamento que realiza la medición y se coloca por debajo de la piel, por lo que es mínimamente invasivo.

◀ El dispositivo puede ser usado en cualquier situación, incluso, cuando un paciente tiene coma diabético.

◀ Puede ser utilizado por todos los pacientes, sin importar el grado de padecimiento, cantidad de carbohidratos que ingieran o si practican ejercicio, ya que el algoritmo desarrollado se adapta a cada paciente en tiempo real.

◀ Se minimizan las molestias, al no requerir punciones frecuentes.

Las personas que padecen diabetes tipo 1 requieren infusiones de insulina para mantener niveles estables de glucosa, por lo que, desde hace tiempo, el tratamiento médico se realiza a base de inyecciones.

Un equipo multidisciplinario de investigadores de la Unidad de Investigación Médica de Enfermedades Metabólicas- IMSS y del Posgrado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM diseñó un dispositivo para automatizar el proceso de infusión de insulina en pacientes diabéticos: “Nuestro trabajo es crear un algoritmo que permita, a partir de la información obtenida de un sensor de glucosa, determinar la dosis necesaria de insulina requerida por cada paciente, cada cinco minutos, para mantener sus niveles normales de glucosa en sangre”, explica la doctora Ana Gabriela Gallardo Hernández.

La insulina es una hormona producida por las células beta del páncreas; cuando se padece diabetes tipo 1, estas células producen poca o ninguna insulina, por lo que se necesita suministrarla de manera exógena, a fin de mantener la concentración adecuada (La Asociación Americana de Diabetes considera un rango de entre 90 y 120 mg por decilitro), para evitar daño en cerebro, riñones y células de la retina, entre otros. “El dispositivo que diseñamos es capaz de realizar mediciones en tiempo real y detectar las variaciones de los niveles de glucosa, y así poder determinar las dosis necesarias que requiere cada paciente.

Con el fin de realizar las pruebas pre-clínicas, también se desarrolló la infraestructura para trabajar, “llevamos a cabo los primeros experimentos en modelos animales y nos han dado resultados alentadores, por lo que pronto esperamos hacer pruebas en humanos”, concluye.


Celdas de combustible microbianas

CARACTERÍSTICAS

◀ Hasta el momento, se han obtenido potencias volumétricas de más de tres mil miliwatts por metro cúbico de celda.

◀ Los procesos preparatorios, antes de cargar la celda, pueden llevar hasta un mes, después de establecidos en la celda, se cosecha la energía eléctrica por siete días y, al agotarse la materia orgánica, se descarga el efluente tratado y se repite el ciclo.

◀ No se requiere el cambio de
microorganismos.

◀ La producción de energía es, prácticamente, constante, con excepción de la carga y descarga de efluente.

En el Cinvestav-IPN, Unidad Zacatenco, especialistas trabajan en el desarrollo de celdas de combustible microbianas que tienen la capacidad de producir electricidad a partir de la materia orgánica de aguas residuales.

“Utilizamos consorcios de bacterias que toman el residual orgánico y lo oxidan anóxicamente —en ausencia de oxígeno—, liberando electrones que se transfieren a electrodos (ánodo y cátodo), y en ese transporte de electrones se genera potencia eléctrica. De esta manera, las bacterias pueden seguir consumiendo el sustrato y oxidarlo continuamente, sin afectar o interrumpir su proceso biológico”, explica el doctor Héctor Poggi-Varaldo, del Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, quien conduce esta investigación junto con el doctor Omar Solorza-Feria del Departamento de Química.

Se está trabajando con dos tipos de efluentes, típicos y de interés para una ciudad, en este caso, la Ciudad de México, que son los lixiviados y agua residual municipal. “Nuestra contribución consiste en usar bacterias eficaces en la transferencia de electrones, para enriquecer las celdas de combustible y aumentar su eficiencia y la potencia liberada; por eso estamos explorando tres grandes tipos: aerobias, anaerobias metanogénico —aquellas obligadas a descomponer materia orgánica y producir metano—, y anaerobias sulfato reductor —aquellas que tienen la capacidad de reducir el sulfato—; vimos que estas últimas nos dan mejores resultados”, menciona.

Según el doctor Poggi, el equipo espera que, con el desarrollo creciente de la investigación en este campo, se consiga crear celdas de combustible microbianas con características de mayor liberación de potencia, de tal manera que tengan aplicaciones de tipo industrial. “Hasta ahora, las potencias liberadas por dichas celdas dan para manejar dispositivos de tipo electrónico, como calculadoras o netbooks, que se alimentan con material residual”, concluye.
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