En estudios experimentales, investigadoras argentinas usaron estructuras de carbono de tamaño nanométrico para separar y medir en forma eficiente esos medicamentos.

Ilustración de estructura de carbono de tamaño nanométrico

Mediante el empleo de la nanotecnología –disciplina que manipula la materia a la escala de un nanómetro, lo que equivale a la milmillonésima parte de un metro– investigadoras argentinas lograron determinar en forma eficiente y rápida la concentración de antibióticos en muestras de leche.

“Con 2 miligramos de nanotubos de carbono [que se utilizan como materiales absorbentes para retener contaminantes de muestras de aguas y de suelos] logramos una mejor separación de los antibióticos a analizar�, señaló a la Agencia CyTA una de las autoras del estudio, la doctora Adriana Lista, profesora de Química Analítica de la Universidad Nacional del Sur (UNS), en Bahía Blanca.

Y con una ventaja adicional sustancial: “Evitamos trabajar con solventes orgánicos, que son contaminantes del medio ambiente y potencialmente riesgosos para el analista�, destacó Lista.

Las científicas examinaron dos familias de antibióticos de uso habitual en veterinaria: las fluoroquinolonas, como ciprofloxacina y enroflaxacina; y los “anfenicoles�, como cloranfenicol y florfenicol. Cuando residuos de estos fármacos están presentes en alimentos de origen animal, su ingestión puede causar reacciones alérgicas e hipersensibilidad, entre otras manifestaciones. “Por eso se debe contar con métodos analíticos que permitan determinar los niveles de estos antibióticos de forma rápida�, indicó otra coautora, la licenciada Valeria Springer, del Instituto de Química del Sur que depende de la UNS y el CONICET.

Las investigadoras usaron un equipo comercial de electroforesis, que es una técnica que sirve para separar y determinar moléculas, aplicando una diferencia de potencial para generar corriente dentro de un capilar de diámetro muy pequeño. Las especies químicas, una vez que se cargan, adquieren una cierta velocidad de migración diferencial que hace que se separen, por lo cual los analistas puedan determinarlas una a una.

“Lo novedoso de nuestro estudio fue que a la solución que fluye dentro del capilar le agregamos nanotubos de carbono para lograr una separación más eficiente�, destacó Lista, quien también es investigadora del Instituto de Química del Sur.

El trabajo fue publicado en la revista especializada Electrophoresis. En los próximos años, las autoras esperan que la técnica pueda tener una aplicación masiva en los laboratorios de control de la industria láctea y los organismos regulatorios.

Fuente: Agencia CyTA-Instituto Leloir

http://www.agenciacyta.org.ar/2013/01/con-nanotecnologia-determinan-la-concentracion-de-antibioticos-en-leche/

Podría servir para mejorar la eficiencia energética en casas y fábricas.

En su trabajo. El físico Maldovan vive en Boston desde hace 12 años
Martín Maldovan sabe de excesos de frío y de escasez de calor. Es argentino, pero vive desde hace 12 años cerca de Boston, en los Estados Unidos, donde las temperaturas son tan bajas en invierno que vuelven inservibles a los tapados que se usan habitualmente en Buenos Aires. En ese contexto, y con la preocupación por el uso más racional de la energía eléctrica, Maldovan desarrolló un método para controlar el calor que podría aplicarse en el futuro en la construcción de edificios, automóviles, y hasta de relojes y otros productos. Es decir, inventó un método que permitirá desarrollar nuevos materiales, gastar menos electricidad, ahorrar dinero, y ser más amigable con el ambiente.

El nuevo método fue publicado por el físico Maldovan en la revista especializada Physical Review Letters el 11 de enero pasado. Lo presentó como investigador asociado del Instituto de Tecnología de Masachusetts (MIT), donde estudia y busca soluciones para las limitaciones energéticas que enfrenta el mundo.

Maldovan se recibió de físico en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Luego, trabajó en el Centro de Investigación Industrial de la empresa Techint, y en el año 2000 ganó la beca Rocca que le permitió hacer el doctorado en MIT. Allí, desató su interés por materiales para controlar la luz. Hizo más tarde un postdoctorado en la misma universidad y obtuvo el cargo de investigador asociado. Se pasó a trabajar en materiales para controlar los sonidos. Y desde los sonidos, llegó al calor.

¿Qué tienen que ver los sonidos y el calor?, le preguntó Clarín al físico en una entrevista telefónica. “El sonido y el calor son parecidos: ambos son vibraciones de átomos. Se diferencian en que las vibraciones del sonido son en baja frecuencia, mientras que las vibraciones del calor son de frecuencia alta. Entonces, las diferencias en frecuencia hacen que el sonido se pueda controlar con estructuras hechas a escala del milímetros. En cambio, para controlar el calor, se necesitan estructuras a escala del nanómetro (equivale a una milmillonésima parte de un metro)�.

Al tener en cuenta esas similitudes y diferencias, Maldovan desarrolló su método, cuya patente está en trámite. “Como estuve trabajando con sonidos, pensé que si se hacían estructuras más chicas a escala nanométrica, también se podía controlar el calor. A partir de esta idea, cambié la forma en que el calor se distribuye dentro de materiales sólidos. Ahora no se necesita que las estructuras sean tan chicas para controlar el calor, algo que haría posible que se puedan fabricar con la tecnologia de hoy�.

El método consiste en un nuevo material que permite controlar la trasmisión del calor. Su base está hecha de silicio, y se le agrega una aleación con átomos de germanio y nanopartículas. Esa aleación forma una película delgada, que opera como un semiconductor y permite manipular el calor.

Las aplicaciones potenciales del método son muy diversas. Uno de los usos posibles es para la generación de materiales “termoeléctricos�, que transforman el calor en electricidad. Ese tipo de materiales se están desarrollando para -por ejemplo- transformar el calor del motor y el escape de los autos en electricidad. De esta manera, se podría ahorrar el 5% del consumo de combustible de un auto. Otra opción son los relojes de muñeca que usan el calor del cuerpo humano para dar electricidad y hacer que el reloj funcione.

“Para que los materiales termoeléctricos sean eficientes, no tienen que dejar pasar el calor. Por eso, el método que desarrollé puede ser utilizado para disminuir el paso del calor en los termoeléctricos y aumentar su eficiencia�, afirmó Maldovan.

Además, el nuevo método podría servir para mejorar la eficiencia energética en casas y fábricas. “Un mejor entendimiento y manera de controlar el calor también es beneficioso para aumentar la eficiencia de los edificios, con menor uso de la calefaccion en invierno o del aire acondicionado en verano�, agregó. Es decir, el desarrollo de materiales termoeléctricos más eficientes contribuiría a generar más energía sin la necesidad de usar petróleo. Mientras las múltiples aplicaciones de la manipulación del calor se hagan realidad, Maldovan sigue resistiendo al frío y la nieve con dos capas de ropas, gorro y bufanda.

Fuente: Clarin

http://www.clarin.com/sociedad/argentino-descubrio-controlar-ahorrar-energia_0_850715064.html

El 30% de las zanahorias que se producen no se comercializan por su tamaño o forma. Investigadores de la UNL diseñan un proceso para aprovecharlas y evitar que se transformen en un contaminante ambiental

UNL/DICYT Cada día, durante la época de cosecha, las plantas empaquetadoras de la zona costera santafesina descartan entre 20 y 80 toneladas de zanahorias. El motivo: no cumplen con los requisitos de forma y tamaño impuestos por el mercado. Así, hasta el 30% de la producción no puede ser comercializado, lo que repercute tanto en los costos como en el impacto ambiental de la actividad.

Bajo la premisa de aprovechar esas zanahorias, un grupo de investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) y el Conicet se abocó al diseño de procesos que permitan agregarles valor. Por un lado, se proponen extraer los carotenos que le dan a la hortaliza su característico color naranja. Esta sustancia se utiliza como insumo en la industria alimenticia –como colorante-, así como también en farmacia y cosmética. Hasta el momento no se produce en el país sino que se importa en su totalidad.

Otra forma de aprovechamiento complementaria es la producción de biocombustibles. Las zanahorias, ricas en azúcares, pueden fermentarse y formar alcoholes aprovechables como bioetanol. Se trata de un proceso similar al que se utiliza con la remolacha azucarera.

“La idea es desarrollar un proceso que permita obtener el máximo de azúcares y de alcohol pero sin afectar los carotenos�, sintetizó Juan Carlos Yori, docente e investigador del CONICET y de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ).

El proceso

La primera etapa del proyecto propuesto por los investigadores contempla el diseño del proceso. Luego, se construirá una planta con capacidad para procesar entre ocho y diez toneladas de zanahorias por día, es decir, a escala piloto.

Según explicó Yori, se están estudiando dos formas de procesamiento. La primera consiste en separar el jugo -para fermentarlo- del bagazo, de donde se pueden extraer los carotenos. La segunda opción incluye un pretratamiento de la zanahoria cortada. “Es similar a lo que se hace con la remolacha azucarera: con el agua se pueden arrastrar azúcares sin perder carotenos�, detalló.

Los azúcares de la zanahoria se fermentan en un reactor junto con levadura, “la misma que se utiliza para la elaboración de cerveza o vino�, aclaró Yori y recalcó que estos microorganismos tienen la característica de reproducirse en presencia de oxígeno, mientras que en su ausencia, transforman los azúcares en alcohol.
Luego se destila el producto de reacción para separar el alcohol del agua y se obtiene el bioetanol. “El usar zanahoria como materia prima para producir alcohol es algo relativamente nuevo. Según la información que disponemos, no hay emprendimientos de esta característica en Latinoamérica�, subrayó Yori.

En paralelo, el mismo etanol generado en la planta se utiliza para extraer los carotenos del bagazo. Luego se elimina el alcohol, se concentran los carotenos y se los prepara para su comercialización en una solución en aceite de girasol de diferentes concentraciones.

El futuro de la zanahoria

El desafío de agregar valor a los descartes agroindustriales fue planteado a la Universidad por una empresa que se posee un empaque de zanahorias en la zona de Santa Rosa de Calchines, en la costa santafesina. Actualmente trabajan en la propuesta, además de la UNL, las autoridades de Saladero Cabal, el Centro para el Desarrollo de la Costa y el Ministerio de la Producción de Santa Fe.

La región costera santafesina es hoy uno de los cuatro principales productores de zanahorias del país, junto con Mendoza, Mar del Plata y Santiago del Estero. De acuerdo con las previsiones del sector, las condiciones tecnológicas y del suelo permiten aspirar a expandir aún más el cultivo en la provincia.

Yori recalcó que el primer paso a dar a es la realización de un estudio de mercado. El tipo de procesamiento propuesto desde la UNL ofrece una alternativa de comercialización que permite sostener le precio de la verdura. “Hoy, cuando no hay precio. el productor deja las zanahorias que se pudran en el suelo. Con esto tendría una alternativa para tratar de mantener el precio de un producto fresco�, concluyó.

Fuente: UNL

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Un nuevo método fue patentado producto de una investigación científica argentina.

Este avance se desarrolló en el marco de un proyecto de restitución ambiental de un predio donde antiguamente funcionaba una mina de uranio. Su empleo está pensado sin embargo, para todo tipo de explotación minera o actividad productiva que requiera el tratamiento y posterior vuelco de sus efluentes en forma segura para el ambiente.

Si bien existen otras tecnologías de abatimiento de sulfato en agua, los resultados alcanzados y posteriormente patentados, permiten hacerlo con muy bajo costo, empleando materiales comerciales de fácil acceso y mínimo impacto ambiental, en espacios reducidos y controlados; a diferencia, por ejemplo, de los tratamientos biológicos (llevan ese nombre porque el proceso es realizado por organismos vivos, por ejemplo bacterias o plantas), donde se requieren de mayores extensiones de terreno. Este desarrollo supera a los métodos existentes, como por ejemplo el de cloruro de bario, a partir del empleo de sulfato de aluminio; haciendo uso de la materia prima de un tratamiento de potabilización de agua convencional, para un tratamiento novedoso.

El desarrollo fue producto del trabajo de la División Química del Agua y del Suelo, de la Gerencia de Química de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) bajo la dirección de los doctores Daniel Cicerone y Javier Gómez del Río. El trabajo fue realizado a pedido de la propia CNEA, que según destacó Cicerone en diálogo con EL OTRO MATE, “ofrece la posibilidad de aplicar los conocimientos de la investigación básica a desarrollos tecnológicos innovativos para la consecución de sus objetivos ambientales�.

Respecto al proceso en sí, Gómez del Río explicó que “por un lado se genera uno de los reactivos, el cloruro de aluminio, a partir de la mezcla de cloruro de calcio con sulfato de aluminio. Por otro, se agrega cal al agua sulfatada para ajustar el pH del agua; acción que permite estabilizar a los metales en fase sólida. Una vez precipitados se separan de la fase acuosa por sedimentación. El agua, ahora libre de contaminantes metálicos, es tratada con el cloruro de aluminio para formar un mineral denominado etringite, que captura al sulfato del agua para estabilizarlo en fase sólida y de esa manera eliminarlo del agua�.

La Organización Mundial de la Salud determinó en 1993, que el nivel máximo de sulfato tolerado para el consumo humano es de 500 miligramos por litro. No obstante en 1998, la Unión Europea sugirió un máximo de 250 miligramos por litro. Gómez del Río destacó que “la ettringite reduce la presencia de sulfato en agua a menos de 250 miligramos por litro�.

Si bien parece un proceso complejo, el Cicerone agregó que “desde el punto de vista químico seguimos utilizando reacciones conocidas. Lo novedoso fue buscar materiales comerciales de bajo costo y encontrar una ruta de precipitación sencilla. La complejidad por ahí está dada en haber buscado la materia prima y el camino de síntesis adecuados para precipitar un sólido estable que permite eliminar sulfato del agua�.

Sobre su implementación, Cicerone agregó que “el desarrollo está a disposición de la CNEA para que ésta decida en qué lugares puede aplicarse. Es la propia institución quien además lleva adelante el procedimiento legal de su patentamiento�.

Tras culminar con la parte investigativa a escala laboratorio, Gómez del Río detalló que “se avanzó en los estudios de campo donde se hicieron ensayos de hasta500 litroscon el agua de muy alta concentración de sulfato proveniente de un sitio sujeto a restitución ambiental�, ubicado en la provincia de Córdoba.

“Es importante la incorporación de nuevos conocimientos para el desarrollo de tecnologías innovativas; que, como en este caso, no solo son de utilidad para la restitución ambiental de la minería del uranio, sino también para otros sectores productivos�, concluyó Cicerone.

Dr. Daniel Cicerone y Dr. Javier Gómez del Río   Foto: Roger Griffith / Wikmedia Commons

Fuente:  EL OTRO MATE

http://www.elotromate.com/medio-ambiente/novedoso-metodo-para-disminuir-la-concentracion-de-sulfato-en-agua/

El método propuesto reduce el tiempo de tratamiento de la muestra de 2 horas a 16 minutos.

Dispositivos del sistema para detectar y medir en forma rápida concentraciones de mercurio en miel.

– Agencia CyTA-Instituto Leloir -. Un sistema más rápido para detectar y medir concentraciones de mercurio en miel fue desarrollado por investigadores argentinos.

“El método propuesto presenta la ventaja de reducir el tiempo de tratamiento de la muestra de 2 horas, según técnicas oficiales, a 16 minutos�, indicó a la Agencia CyTA la doctora María Eugenia Centurión, de la Universidad Nacional del Sur y del Instituto de Química del Sur (INQUISUR – UNS-CONICET), en Bahía Blanca. “Por lo tanto, se pueden analizar cuatro muestras por hora�.

La miel es un alimento natural producido por las abejas melíferas (Apis mellifera), con importantes propiedades nutricionales y aplicaciones terapéuticas. Está compuesta por azúcares simples como glucosa y fructosa, proteínas, aminoácidos y vitaminas, entre otros compuestos. Sin embargo, puede contener sustancias tóxicas como metales pesados y residuos de antibióticos y plaguicidas. El control de estos contaminantes en Argentina es llevado a cabo por el SENASA a través del Plan Nacional de Control de Residuos e Higiene en Alimentos (Plan CREHA).

Entre los metales tóxicos, el mercurio merece una atención especial por su capacidad para acumularse en la cadena alimentaria, en los ecosistemas acuáticos y en el cuerpo humano. “Este metal se puede transformar en mercurio orgánico (metilmercurio) que posee una toxicidad mayor que el mercurio elemental y los compuestos inorgánicos. La determinación de los niveles de mercurio en los alimentos es muy valiosa para evaluar los riesgos sobre la salud de la población�, explicó la doctora Centurión.

El mercurio puede provenir de zonas industriales y urbanas (combustión de carbón en centrales eléctricas, procesos industriales, incineración de residuos, extracción minera de mercurio, oro y otros metales), del tráfico vehicular, de agroquímicos y pesticidas. “Las abejas, que actúan como bioindicadores de contaminación ambiental en su zona de vuelo, transfieren el mercurio a los productos de la colmena, como por ejemplo miel, cera, polen y propóleos�, destacó la investigadora de la Universidad Nacional del Sur.

Para la determinación de mercurio los investigadores diseñaron un sistema automático. “El sistema propuesto consta de dos cámaras de vidrio acopladas, fabricadas en nuestro laboratorio�, puntualizó Centurión.

En una de ellas, denominada cámara de digestión, la miel es tratada con ácido nítrico y agua oxigenada y calentada mediante una lámpara halógena de 24 voltios. Posteriormente, mediante una bomba y válvulas de tres vías y a través de tubos conductores de aproximadamente 1 milímetro de diámetro interno, la solución de miel ingresa a la segunda cámara (de mezclado), la cual posee un diámetro interno de 3 centímetros y una altura de 15 centímetros. La determinación de mercurio presente en la muestra se lleva a cabo con avanzadas técnicas de laboratorio.

Este trabajo se realizó en el área de Química Analítica del Departamento de Química de la Universidad Nacional del Sur y pertenece a la tesis doctoral de la licenciada en Química Marina Domínguez, quién trabaja bajo la dirección de la doctora Centurión. El trabajo fue publicado en la revista internacional Journal of Agricultural and Food Chemistry. También participaron en la investigación los doctores Marcos Grünhut, Marcelo F. Pistonesi y María S. Di Nezio.

Fuente: Agencia CyTA-Instituto Leloir

http://www.agenciacyta.org.ar/2013/01/investigadores-argentinos-desarrollan-sistema-mas-rapido-para-medir-concentracion-de-mercurio-en-miel/

La administración de una proteína que actúa sobre las células que atacan las neuronas redujo los síntomas y llevó a una recuperación de los nervios afectados. Este hallazgo abriría las puertas al desarrollo de potenciales tratamientos.

Foto: infobae.com

El flamante descubrimiento disminuye el avance de la esclerosis múltiple (EM); una enfermedad autoinmune neurodegenerativa severa donde el organismo ataca y degrada las vainas de mielina de los nervios.

Según los especialistas, se trata de estructuras que son parecidas al aislante que recubre los cables: cuando se pierde, la transmisión de impulsos nerviosos se vuelve más lenta o incluso desaparece.

A partir de la función de la proteína Galectina-1 (Gal-1) —descubierta con anterioridad por Gabriel Rabinovich, investigador principal del CONICET— y de un estudio reciente, se pudo demostrar que el cerebro es clave para controlar la inflamación que lleva a la pérdida de neuronas en pacientes con EM.

De acuerdo a los resultados en animales de laboratorio muestran que la administración de Gal-1 previene la pérdida de las vainas de mielina, impide el avance de la EM, lleva a la recuperación de las neuronas afectadas y revierten los síntomas a través de un mecanismo de desactivación de un tipo celular llamado “microglia M1�. Los resultados fueron publicados en la prestigiosa Revista Immunity, del grupo Cell.

Sin embargo, estos resultados también abrirán a futuro perspectivas terapéuticas en otros tipos de patologías neurodegenerativas. Estos hallazgos podrían ayudar a individuos con enfermedades neuroinflamatorias como Alzheimer o patologías de las neuronas motoras.

Fuente: Prensa CONICET

http://www.ctys.com.ar/index.php?idPage=27&idArticulo=2339