Proyectos
Estudio de arquitecturas de microscopía holográfica digital para la evaluación y el diagnóstico de malaria en muestras de sangre 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 investigación, es el análisis de muestras de sangre enfocado en el estudio de los eritrocitos 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 las cifras reflejan un importante problema de salud pública; para el 2020, el Instituto Nacional de Salud (INS) ha reportado hasta la semana epidemiológica 23 (31 de Mayo al 6 de Junio), 34743 casos de malaria de los cuales 532 han sido de malaria complicada; Chocó, Nariño, Antioquia, Córdoba y Norte de Santander aporta el 73,9 % de los casos reportados [16]; 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 [3] y de desarrollo de tecnología [4–8] 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 los eritrocitos sin antes ser coloreados [7,9–12]. Estas técnicas de coloración, 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 a explorar 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 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 70 artículos en revistas indexadas y cuenta dos patentes de invención [13,14]. Con base en la experiencia de nuestro grupo se presenta en este proyecto de investigación el estudio de arquitecturas de DHM sin lentes (DLHM) y fuera de eje OA-DHM. para la evaluación y el diagnóstico de malaria en muestras de sangre sin tinción, a través de la observación directa de eritrocitos sin ningún proceso de coloración previo por medio del estudio de sus mapas de fase. Esta investigación establecerá las bases para el desarrollo en el futuro cercano de una arquitectura portátil y de bajo costo para la evaluación y el diagnóstico de malaria soportado en la tecnología de DHM. El ejercicio académico-administrativo que engloba el presente proyecto, contribuirá adicionalmente a la consolidación de los programas de posgrado de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, con énfasis en la formación de estudiantes con perfil investigativo en el dominio de la DHM; dos estudiantes de pregrado y uno de posgrado, serán parte activa del desarrollo de los productos académicos del proyecto: tres artículos sometidos en revistas indexadas, tres contribuciones a eventos científicos y los respectivos avances de tesis.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria para el Apoyo a Proyectos de Investigación y Creación Artística en la Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín 2020
Modalidad:Modalidad Única
Responsable