Proyectos
Prototipo de Microscopio Holográfico Digital sin Lentes (DLHM) funcionalizado para la observación de eritrocitos sin tinción.
Resumen
La microscopía óptica de campo brillante ha sido la herramienta por excelencia para la evaluación y diagnóstico del estado de salud animal a través de muestras biológicas de algún tipo; orina, heces fecales, saliva, y sangre son las que aportan la información más valiosa. De particular interés para este proyecto de innovación, es el análisis de muestras de sangre enfocado en el estudio de los eritrocitos sin tinción como la herramienta estándar de evaluación y diagnóstico de malaria [1]. La importancia de la evaluación y diagnóstico de la malaria reside en el número de personas infectadas y en riesgo de contraer la infección. En nuestro país y específicamente en el departamento de Antioquia las cifras reflejan un importante problema de salud pública; de acuerdo con el Boletín Epidemiológico Semanal en el 2019 se registraron 78.500 casos en Colombia, de los cuales el 9% fueron de Antioquia [2]. Para el 2020, el Instituto Nacional de Salud (INS) ha reportado 10.896 casos hasta la semana epidemiológica 9 (23 al 29 de febrero), 223 de ellos severos; Chocó, Nariño, Córdoba, Norte de Santander, y Antioquia aportaron el 68.1% [3], cifras que pueden aumentar considerablemente con el actual movimiento migratorio hacia nuestro país y departamento y el crecimiento de prácticas de minería ilegal. A pesar de los grandes esfuerzos de tipo biomédico, económico, político [4] y de desarrollo de tecnología [5–9] para el control de la malaria, se continua reconociendo la carencia de métodos portátiles y de bajo costo para su evaluación y diagnóstico como la principal dificultad en la lucha contra la malaria. La microscopía óptica de campo brillante, reconocida como el “Gold Standard” [1] en la evaluación y diagnóstico de la malaria, además de ser de alto costo económico y no portátil, carece de la capacidad de observar muestras transparentes, por lo cual demanda del uso de métodos de tinción, como por ejemplo [8,10–13]. Estas técnicas de coloración de las muestras transparentes, como son los eritrocitos, requieren: (i) el uso de reactivos altamente contaminantes, (ii) personal capacitado en la realización adecuada del proceso, y (iii) hasta 45 minutos para contar con la muestra disponible para la lectura. Los anteriores factores, sumados al hecho que una inadecuada preparación de la muestra puede conducir a un diagnóstico falso-positivo, invitan al desarrollo de metodologías alternativas de diagnóstico que además eliminen la tinción de la muestra de sangre. El grupo de Óptica y Procesamiento Opto-Digital de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, categoría A1 de Colciencias, se ha consolidado como uno de los líderes mundiales en el desarrollo de técnicas alternativas de microscopia para la observación de muestras transparentes. Específicamente, su trabajo se ha centrado en el campo de la microscopía holográfica digital (DHM), donde participa activamente de los más importantes eventos académicos mundiales del área, ha escrito alrededor de 60 artículos en revistas indexadas y cuenta dos patentes de invención [14,15]. Con base en la experiencia de nuestro grupo de investigación se presenta en este proyecto de innovación la utilización de la patente de invención “Microscopio holográfico digital sin lentes (MHDSL) y método para visualizar muestras” [14] para desarrollar un prototipo de microscopía holográfica digital sin lentes (DLHM) funcionalizado para visualizar eritrocitos sin tinción. El uso de la citada patente viabilizará el desarrollo de un microscopio de bajo de costo, del orden de $100 USD, y portátil, con un volumen y peso del orden de 8x8x10 cm3 y 300 gr, respectivamente, con potencial para la evaluación y diagnóstico de malaria en zonas con prevalencia de la mencionada enfermedad. El ejercicio académico-administrativo que engloba el desarrollo del prototipo funcionalizado de DLHM para la observación de eritrocitos sin tinción, contribuirá a la consolidación de los programas de posgrado de la Universidad Nacional de Colomb
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:"UN INNOVA": CONVOCATORIA DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INNOVACIÓN EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA A PARTIR DEL DESARROLLO DE PROTOTIPOS Y EXPERIENCIAS PILOTO 2019-2021 (PRIMERA COHORTE)
Modalidad:Modalidad 2: Propuestas de prototipos o escalamientos, presentadas por grupos de investigación, hasta por veinte millones de pesos ($ 20 000 000).
Responsable