Ciencia, Tecnología y Salud

Uso de software en clases de termodinámica para evaluar propiedades de sustancias puras

Ana Rufina Herrera Soto — 2023-12-29

En clases de termodinámica los estudiantes de ingeniería aprenden a estimar propiedades termodinámicas de sustancias, utilizando distintos modelos: ecuaciones de estado, tablas de datos termodinámicos o diagramas. Las tablas de datos termodinámicos son el resultado de tabular información que se obtiene de ecuaciones multiparamétricas, estos datos también pueden ser almacenados en distintos paquetes de software. El uso de esta tecnología aporta ventajas a un curso de termodinámica, permitiendo ahorrar tiempo en cálculos y enfocarse en el estudio de conceptos. El acceso a software con datos termodinámicos puede verse limitado por el valor económico que implica la adquisición de licencias de usuario. Pero es posible utilizar programas tipo free open source, como Cantera y CoolProp, bibliotecas de datos termodinámicos a las que se puede acceder de forma gratuita utilizando distintos lenguajes de programación. El uso de software de este tipo requiere que los usuarios escriban códigos de programación para obtener los datos que tratan de estimar, lo cual podría parecer intimidante para una persona con poca experiencia en programación, pero también implica una ventaja pues podría propiciar que el estudiante comprenda la relación entre variables, conceptos termodinámicos y los códigos que necesita usar en sus cálculos. En el caso de un curso de termodinámica de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala se implementó el uso de Cantera, permitiendo observar que los estudiantes mostraban resistencia a utilizar este tipo de tecnología, además de problemas en el manejo de conceptos y del lenguaje del software.

Metales en tejido muscular de peces y camarones de la Reserva Natural de Usos Múltiples Monterrico, Guatemala

Bessie Evelyn Oliva Hernandez — 2023-12-29

La Reserva Natural de Usos Múltiples Monterrico (RNUMM), se encuentra ubicada entre los municipios de Chiquimulilla y Taxisco, Santa Rosa, abarcando parte del canal de Chiquimulilla. Es una zona de amplia biodiversidad de fauna y flora, y fuente de alimento para varias comunidades costeras. Una amenaza para este ecosistema es la carga de contaminación proveniente de las aguas residuales de la parte norte de la vertiente Pacífica que abarca desde ciudad de Guatemala y poblados aledaños. Las aguas residuales contienen diversos contaminantes entre ellos metales pesados, compuestos orgánicos y trazas de fármacos que interactúan con la fauna y la flora. En este trabajo se analizaron 61 organismos, correspondientes a seis especies de peces y una especie de camarón (Penaeus vannamei), colectados en abril de 2021, en los cuales se cuantificaron las concentraciones de cobre (Cu), zinc (Zn), cadmio (Cd) y plomo (Pb) por espectrofotometría de absorción atómica de llama. Se encontraron concentraciones promedio y desviación estándar de 13.10 (8.08) mg/kg de Cu, 2.46 (1.98) mg/kg de Zn, 1.71 (1.92) mg/kg de Cd, mientras que Pb no fue detectado en ninguno de los organismos. Este trabajo reporta por primera vez la presencia, por encima de límites permisibles de varias entidades reguladoras, de metales como el Cd en los peces y camarones de la región, entre ellos algunos de importancia comercial, lo que representa un riesgo para los consumidores. Es necesario realizar monitoreos para evaluar los efectos negativos a la salud humana, animal y ambiental y, evaluar el riesgo en el consumo.

Efecto de la cobertura vegetal de terrenos deshabitados en la detección de recipientes ecológicamente viables disponibles para el desarrollo de Aedes aegypti Linnaeus, 1762

Julio David Soto López — 2024-06-04

En Guatemala el vector del virus del dengue es el mosquito Aedes aeypti Linnaeus, 1762 (Díptera: Culicidae) y se encuentra distribuido en todo el país. Al ser antropofílico, el insecto suele encontrarse en cualquier recipiente que almacene agua como toneles, llantas usadas, pilas o incluso en cáscaras duras de algunos frutos como el coco. Concluida la epidemia de Zika en 2015, se propuso una posible relación entre la presencia de terrenos con cobertura vegetal deshabitados y la persistencia de contenedores disponibles para el desarrollo del mosquito. Para comprobar esto, se efectuó un estudio en terrenos con abundante vegetación en la persistencia de contenedores inconspicuos dentro de la vegetación circundante de estos. Se visitaron terrenos deshabitados con cobertura vegetal en dos municipios de Petén para registrar el número de recipientes y larvas de Aedes por sitio de evaluación, toma de fotografías de toda la zona para calcular índices de cobertura vegetal (GRVI y VARI). Con esta información se evaluó la posible relación de las variables mediante el ajuste de modelos lineales generalizados con distribución de Poisson con ceros inflados. El ajuste de los datos señala que es posible encontrar 78 recipientes por terreno evaluado (σ = 9), y tomando en cuenta el número de ceros existe un 70% (σ = 2), de probabilidad de no percibirlos en las zonas de evaluación. De esta manera se puede inferir el efecto que la cobertura vegetal juega en la visibilidad de los recipientes ecológicamente viables para A. aegytpi. Claramente se comprueba que se incrementa proporcionalmente a mayor cobertura.

Evaluación de una aplicación basada en inteligencia artificial para el diagnóstico de parásitos intestinales

Blanca E. Samayoa Herrera — 2023-12-29

En Guatemala, las infecciones parasitarias intestinales representan una de las prevalencias más altas en Latinoamérica, sin embargo, la observación de la morfología microscópica de estos microorganismos sigue siendo el estándar de oro para su diagnóstico. Esta metodología compromete los resultados en cuanto a la calidad y disponibilidad de personal calificado por lo que la búsqueda de alternativas basadas en inteligencia artificial (IA) representan un método preciso y complementario en este campo. El objetivo de este estudio fue determinar la exactitud y precisión de una herramienta de uso gratuito para la identificación de parásitos intestinales basada en IA. Se procesaron 314 muestras, se encontraron 266 parásitos y se generaron 1,051 fotografías. De este archivo, 181 imágenes fueron seleccionadas, como patrón de referencia, que luego fue comparado con la identificación a través de la aplicación de IA Parasite ID (https://parasite.id/). El análisis se realizó a través de las métricas de sensibilidad, especificidad, exactitud, concordancia y curva ROC, con un intervalo de confianza del 95%. Los resultados para Parasite ID fueron: sensibilidad 25.2%, IC 95% [17.2,34.8]; especificidad 79.5 %, IC 95% [68.8,87.8]; exactitud 48.6%, IC 95% [41.1,56.1] y la concordancia de un 4.3%, IC 95% [-6.9,15.5]. El área bajo la curva ROC, fue de 59.9%, IC 95% [52.4 – 67.1]. Con estos resultados se evidenció la necesidad de mejorar las métricas evaluadas y ampliar el catálogo de los parásitos de importancia clínica en el caso que se desarrolle una aplicación a nivel local.

Efecto protector de Pericón (Tagetes lucida) contra daño renal inducido por gentamicina, nefropatía diabética y deshidratación por calor

Rodrigo Castañeda — 2023-12-29

Existe un gran número de especies utilizadas tradicionalmente en Guatemala para el tratamiento de condiciones asociadas al riñón, con una importante relación con el sistema de purificación de sangre, de excreción de sustancias y de protección renal. Sin embargo, hasta la fecha no ha sido explorada la actividad nefroprotectora de especies tradicionalmente reportadas en Guatemala para afecciones renales. El objetivo de este estudio fue evaluar in vivo un extracto etanólico de Tagetes lucida Cav. en modelos in vivo de daño renal por nefrotoxicidad inducida por gentamicina, nefropatía diabética inducida por estreptozotocina, y deshidratación por exposición a calor. Para ello, se indujo nefrotoxicidad en ratas con administración de gentamicina (100 mg/kg I.P.) durante 8 días, diabetes inducida por estreptozotocina (110 mg/kg I.P.) con evaluación por 3 meses de progresión diabética, y deshidratación por calor tras 5 semanas de exposición a 37°C por 1.5 h, con evaluaciones de peso corporal, evaluaciones de glucosa, creatinina y urea en sangre y en orina. La administración oral de 100 mg/Kg de T. lucida, protegió significativamente (P ˂ 0.05) ante la elevación de los niveles de creatinina y urea en orina y sangre, inducida por gentamicina en ratas y en nefropatía diabética en ratones. Finalmente, el extracto de T. lucida suprimió significativamente la elevación de los niveles de urea en orina comparado con el grupo control deshidratado por calor privado de agua. Estos datos sugieren que T. lucida tiene un potencial efecto nefroprotector y metabólico que podría ser beneficioso en prevenir daño renal.

Regulación de la nanotecnología: garantizando la innovación responsable y segura en el avance de la ciencia y tecnología

Jose-Roberto Vega-Baudrit — 2023-12-29

La nanotecnología tiene un gran potencial en industrias, medicina y tecnología, pero su rápido desarrollo plantea preocupaciones sobre riesgos para la salud y el medio ambiente. La implementación de regulaciones es crucial para un uso responsable y seguro. Costa Rica ha adoptado políticas y estrategias, incluyendo procesos de estandarización, para promover la innovación y el desarrollo sostenible. Sin embargo, persisten desafíos y oportunidades en la implementación de regulaciones para la nanotecnología. Este artículo examina los principales desafíos y oportunidades, como la cultura empresarial, la formación, la educación y la cooperación internacional. Concluye que regulaciones adecuadas pueden generar importantes oportunidades para el desarrollo sostenible de la industria y la economía. Las barreras culturales empresariales pueden abordarse a través de políticas que promuevan la responsabilidad social y la sostenibilidad. La formación y educación son esenciales para la conciencia y mitigación de riesgos. La cooperación internacional establece estándares globales y evita una regulación fragmentada. La implementación de regulaciones adecuadas en nanotecnología en Costa Rica fomenta la responsabilidad de la industria, mejora la reputación y competitividad, y estimula la inversión en tecnologías sostenibles. A pesar de los desafíos, es vital implementar regulaciones para el uso responsable y seguro de la nanotecnología.