A partir de la ceniza de la cáscara de arroz, investigadores del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM obtuvieron hasta 95 por ciento de silicio para crear un sustituto óseo más económico al que actualmente se usa, al ser su materia prima menor al 60 por ciento.

El silicio es un elemento indispensable en la creación de biovidrios, material que puede fomentar la actividad celular, brindando beneficios en el proceso de regeneración ósea. Los biovidrios se introducen directamente en alguna lesión en hueso, por ejemplo, en el área odontológica.

El regenerador que actualmente se usa es en polvo y se produce en 12 horas a 1300 grados de temperatura. El prototipo que está en proceso de prueba, se produce en tres horas a 700 grados y es un sólido, idóneo para su aplicación en cavidades más grandes, a diferencia del polvo, empleado en hendiduras pequeñas.

La doctora responsable del proyecto, Norma Angélica Sánchez Flores, detalló que “se crea un material sólido, lo cual tiene la ventaja de que se puede usar en lesiones mayores. Asimismo, se puede tener una mejor regeneración debido a la porosidad del material, entonces hay mayor facilidad de que las células emigren a la cavidad y se dé una regeneración ósea favorable”.

El sustituto de hueso desarrollado también posee características mecánicas similares a las del hueso, mismas que ayudarán a brindar soporte estructural beneficiando la interacción biológica y de bioactividad.

Innovación puma

La invención inició en 2012 como proyecto de tesis doctoral de la alumna Miriam Marín Miranda, quien buscaba abatir el costo de los sustitutos óseos que actualmente se emplean; encontró una alternativa que, además, es sustentable, ya que se produce a partir de la cáscara de arroz, es decir, un desperdicio industrial, que mejora las propiedades de los biovidrios.

“Se tiene una cavidad, se coloca el polvo, se cierra la herida y con el tiempo se regenera el hueso de manera natural”, describió la doctora Sánchez Flores.

Actualmente, las investigadoras trabajan en el primer prototipo del posible sustituto óseo. El siguiente paso es definir la interacción del material a nivel celular y realizar las pruebas biológicas y de citotoxicidad.

“Es un logro porque a partir de un desperdicio industrial podemos aprovecharlo y obtener un material a utilizarse en la salud humana”, finalizó la doctora en Ciencias Químicas, Norma Angélica Sánchez. (Agencia ID / Samara García H.)

Algunos hospitales, centros de investigación, universidades y cada vez más empresas almacenan o transmiten imágenes de muy alta resolución; sin embargo, las herramientas con las que se cuenta en nuestros días disminuyen la calidad al momento de su descompresión.

Lo expuesto motivó a un grupo de investigadores de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) a desarrollar un algoritmo que redujera la cantidad de información que se necesita para representar una imagen digital en un archivo; además, mantiene la calidad original y como herramienta es más veloz que las actuales. El “Método de Compresión de Imágenes” significó la primera patente que otorga el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) a la UACJ.

Actualmente, el método más utilizado a nivel mundial para la compresión de imágenes digitales es el JPG o Jpeg, el cual es una herramienta que permite examinar la señal a distintas frecuencias y con diferentes resoluciones. No obstante la calidad de las imágenes al descomprimirlas aún es muy baja.

El Método de Compresión de la UACJ es capaz de reducir el número de operaciones necesarias para comprimir una imagen y de preservar una alta calidad visual. La base del método es el uso de listas para almacenar las posiciones o coordenadas de los coeficientes wavelet de una imagen, y de un registro para almacenar los valores de umbral que representan a los grupos de coeficientes mayores en cada banda de frecuencias. Esto último es lo que hace la diferencia de sus antecesores y lo hace más veloz.

El algoritmo realiza una búsqueda jerárquica de coeficientes utilizando como referencia los umbrales en lugar de la tradicional búsqueda en zigzag, lo cual reduce el tiempo de codificación, haciendo que la búsqueda de coeficientes se adapte al tipo de imagen a comprimir y no la imagen a la búsqueda.

Quien encabezó la investigación fue el doctor Humberto de Jesús Ochoa Domínguez, del departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de la UACJ. En entrevista explica que el algoritmo puede ser adaptable a diversos dispositivos, como cámaras, computadoras y teléfonos celulares.

Los investigadores que colaboraron fueron los doctores Vianey Guadalupe Cruz Sánchez, del departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación, y Osslan Osiris Vergara Villegas, del departamento de Ingeniería Industrial y de Manufactura, de la misma universidad.

En nuestros días, en el área médica, por ejemplo, los aparatos modernos de rayos X pueden producir más de 20 megabytes (20 millones de bytes) de información, los cuales pueden contener una gran cantidad de imágenes digitales de placas radiológicas. Un hospital grande puede llegar a almacenar más de tres terabytes (tres millones de millones de bytes) en imágenes al año, lo cual significa que se necesitan métodos de compresión y descompresión de imágenes eficientes y rápidos para reducir el espacio de almacenamiento y el tiempo requerido para su compresión.

Por el convenio con el IMPI, el desarrollo intelectual está protegido no sólo en México, y son derechos exclusivos para aprovechamiento de la UACJ hasta el año 2034. Ha decir del doctor Ochoa Domínguez ya hay empresarios interesados en participar en un negocio por la explotación comercial del algoritmo. (Agencia ID)

La microcefalia es un padecimiento en el que se presenta un tamaño disminuido en el cráneo de los fetos o bebés, lo que impide un desarrollo pleno de su cerebro.

Además de la genética, otra de las causas de la enfermedad son: tabaquismo y alcoholismo durante el embarazo, consumo de anticonceptivos, contagio de virus del zika, falta de ácido fólico de la madre, así como el exceso de líquido cefalorraquídeo en cráneo que puede derivar en una mala geometría de la cabeza del feto.

Ante ello, científicos mexicanos de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) desarrollaron una micro válvula que tiene como función liberar el exceso de líquido cefalorraquídeo y con ello disminuir los efectos originados por microcefalia durante el proceso gestacional.

El doctor Said Robles Casolco, quien se desempeña en el Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp), de la UAEM, explicó que previo a la colocación de la válvula se realiza un ultrasonido para medir pies, cabeza y órganos que se estén en formación y así comprobar si se trata de microcefalia, ya que es a partir de las 24 semanas de gestación cuando se puede detectar la enfermedad.

En caso de resultar con el padecimiento y al tener la imagen craneal del feto, se diseña la medida de la válvula y se fabrica con materiales biocompatibles a través de impresión en tercera dimensión. Posteriormente, se coloca durante una operación en la que se hace pequeña incisión en el cráneo del feto, mismo que por estar en proceso de desarrollo aún tiene características de cartílago, siendo un material blando.

A decir del especialista, la función de la válvula es permitir que el líquido cefalorraquídeo se libere dentro del área de gestación y así evitar que el exceso del fluido en conjunto con el tamaño del cráneo provoquen mayor presión en determinadas zonas del cerebro y con ello más consecuencias en el feto. Con el método se facilita que el bebé pueda nacer con menos problemas.

Cabe señalar que el líquido cefalorraquídeo se encuentra en el encéfalo, que es la masa nerviosa dentro del cráneo y en la médula espinal. Tiene entre otras funciones proteger, alimentar, lubricar y colaborar en el proceso eléctrico del sistema nervioso central. El cuerpo humano produce diariamente este líquido; sin embargo, si se contiene en una cabeza pequeña causa deformación.

Por otro lado, el también académico de la UAEM, subrayó que la válvula no hace una mejora en el crecimiento del cráneo, ya que está diseñada sólo para evacuar el líquido.

La ingeniería dentro del interior del dispositivo no permite entrar aire ni otras sustancias, permitiendo al cerebro nunca estar expuesto. Además cuenta con un sistema en donde el proceso de crecimiento va en proporción de la liberación del fluido.

Después de colocado, dado al material biocompatible con el que es fabricado, el producto permanece hasta el nacimiento del bebé en donde se cambiaría la válvula por otro tipo de dispositivo, su uso no tiene secuelas.

El científico mexicano mencionó que ya se tiene el prototipo de tamaño verdadero y que los mecanismos de la UAEM han permitido avanzar en el proceso de patente. Se espera que para el 2017 se tenga ya el producto para aplicarse.

A pesar de que aún no se estima el precio del producto, el científico de la UAEM acotó en que se pretende que la universidad y gobierno tengan acuerdos para poder facilitar el acceso a este método.

Finalmente, el especialista recalcó que es recomendable hacer una detección temprana para una menor posibilidad de que en el desarrollo del feto haya más problemas. (Agencia ID)