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ESTUDIO Y DIAGNOSTICO POR MEDIO DE MICROSCOPIA RAMAN Y ESPECTORSCOPIA SERS DE HOJAS DE CAFETO INFECTADAS POR EL HONGO HEMILEIA VASTATRIX EN CULTIVOS PROVENIENTES DEL EJE CAFETERO COLOMBIANO
Resumen
Una de las preocupaciones a nivel mundial en cuanto al café radica en la detección a tempranas etapas del hongo Hemileia Vastatrix (Roya del cafeto) y que responsable de la gran cantidad de cultivos no útiles que minimiza la productividad y aumentan los costos de producción del grano de café. En las etapas tempranas de generación del hongo en las hojas del cafeto se están realizando estudios in-situ de tipo no destructivo para fabricar dispositivos selectores de granos sanos y granos enfermos pero con resoluciones de detección mayores del 10% , pero en hojas con un alto grado de avance de ataque del hongo. Dentro de las microscopias ópticas poco exploradas en el estudio del café, en especial del hongo Hemileia Vastatrix se encuentra la microscopia Raman con una gran potencia de resolución que combinada con la nanotecnología permite aumentar en ordenes de 10.000.000 la resolución en cuanto a cantidad de muestra analizada, permitiendo utilizar nanogramos de muestra y ampliar la resolución y monitorear las etapas tempranas de formación del hongo. Dicha técnica es conocida y actualmente aplicada a la biomedicina y es conocida en como Surface-Enhanced-Raman-Scatering (SERS). La importancia de la nanotecnologia es su potencial aplicacion ex-situ o fuera del laboratorio, de tal forma que en un futuro la investigacion derivada de estas investigaciones se lleven al campo como prototipos de diagnostico y deteccion. Se realizará la caracterización óptica y de transporte eléctrico por medio de la técnica de Microscopia Raman, Espectroscopia SERS e Impedancia Eléctrica de variedades de café obtenidas en el eje cafetero(cercanías a chinchina). En el desarrollo de este trabajo se determinará la influencia del Hongo Hemileia Vastatrix sobre las estructura molecular en la hoja del cafeto, esto se analizara mediante las propiedades ópticas y de transporte eléctrico de las diferentes variedades de café en sus respectivas hojas. El estudio en la variación de estas propiedades físicas permitirá obtener parámetros óptimos adecuados que permitan la formulación de medidas de ataque hacia la plaga que afecta las plantas de café. Como parámetro de control, se estudiara la estructura local correspondiente al ordenamiento vibracional molecular de la Hemileia Vastatrix, el cual será monitoreado por medio de la técnica de Microscopia Raman. A partir de un análisis de la información espectral vibracional se obtendrá información acerca de los mecanismos de interacción interna en este tipo de cultivos (café) y plagas Hemileia Vastatrix que permitirán definir formulaciones para condiciones adecuadas de crecimiento de los cultivos. El estudio de transporte eléctrico se realizará por medio de la técnica de Espectroscopía de Impedancia que permitirá obtener información acerca de los mecanismos de difusión iónica presentes en la hoja, asociado posiblemente al mecanismo mediante el cual el hongo influye en el sistema de crecimiento de los cultivos. La motivación para abordar este tipo de trabajo va encaminado hacia el desarrollo de estudios de investigación y evidencia científica que permitan postular por medio de mecanismos espectrométricos, los medios por los cuales estos hongos en sus etapas tempranas de crecimiento; atacan los cultivos en mención, y así plantear soluciones, mediante el uso de modelos dinámicos, en los cuales las formulaciones respectivas permita plantear las interacciones que se llevan a cabo entre los diferentes elementos de los cultivos, cuando son estudiados a partir de un modelo de interacción radiación-materia y así evitar el ataque de la Hemileia Vastatrix a los cultivos. En la actualidad las técnicas empleadas para combatir estos hongos se encuentran aun en el campo experimental. Como análisis complementarios se realizarán medidas de difracción de rayos X que permitirán determinar la calidad y composición cristalina de las variedades de café afectadas por la Hemileia Vastatrix. La calidad de las superficies de estas variedades se analizará mediante la técnica de AFM. Con el desarrollo del presente trabajo se hará un aporte importante en el entendimiento de cómo las propiedades físicas asociadas a la estructura local interna pueden ser determinadas a partir de un análisis vibracional molecular y de transporte eléctrico. Para la realización de este estudio, se contará con muestras tomadas de cultivos de la región cafetera infectada y no infectada por el hongo Hemileia Vastatrix, en los alrededores de Chinchina.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE INVESTIGACIÓN Y DE CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2010 - 2012
Modalidad:Modalidad 1: Fortalecimiento a grupos de investigación y creación artística con proyección internacional - ALIANZAS DE GRUPOS
Responsable