Seis proyectos de investigación de interés nacional liderados por investigadores (as) de la Universidad de Costa Rica (UCR) y dos compartidos, uno con el ITCR y el otro con la UTN, recibirán ¢319,054.441 millones de colones del Fondo de Incentivos 2020 del Ministerio de Ciencia, Tecnología y Telecomunicaciones (MICITT).
Laboratorio BIODESS de la Escuela de Química de la UCR. En la imagen: el M.Sc. Felipe Vargas Huertas (fondo), la B.Sc. Mónica Acuña Quirós (adelante) y la B.Sc. María Isabel Quirós Fallas, ambas tesiarias de licenciatura.
En conjunto, las iniciativas serán desarrolladas por más de cincuenta investigadores (as) del más alto nivel, distribuidos (as) en ocho equipos de investigación multidisciplinarios de unidades académicas y centros e institutos de investigación de la UCR, con la participación de investigadores (as) de tres universidades públicas e institucionales nacionales, así como expertos (as) de instituciones académicas internacionales (VER LISTA DE GRUPOS DE INVESTIGACIÓN).
La convocatoria para el 2020 se realizó del 9 de julio al 30 de setiembre del 2019 y se recibieron 23 propuestas, de las cuales 18 fueron aprobadas y una quedó pendiente. Los resultados se comunicaron a mediados de este año y se desarrollarán durante los próximos dos años.
Según informaron representantes del MICITT, en esta convocatoria disponía de ¢473 millones de colones para financiar proyectos de investigación aplicada bianuales en las áreas de alimentos y agricultura, ambiente y agua, tecnologías convergentes y tabaquismo.
Todas las propuestas fueron previamente analizadas por expertos (as) nacionales e internacionales en cada una de las áreas, bajo la coordinación de la Unidad de Evaluación Técnica del Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICIT).
En este concurso también recibieron financiamiento el ITCR, con cinco proyectos y uno en conjunto con la UCR, tres de la Universidad Nacional (UNA), dos de la Fundación Centro de Alta Tecnología (FunCeNAT) y uno de la Universidad Técnica Nacional (UTN), en conjunto con la UCR.
Dr. Keilor Rojas Jiménez, profesor de la Escuela de Biología,UCR.
En el ámbito del ambiente y agricultura fueron seleccionados cinco proyectos. El primero de ellos se titula “Caracterización de la biodiversidad de los bosques montanos altos mediante técnicas de ‘barcoding’ y metagenómica, y su importancia como servicio ecosistémico de polinización para la agricultura local”, a cargo del Dr. Eric Fuchs Castillo, profesor catedrático de la Escuela de Biología y coordinador del Laboratorio de Ecología Molecular de dicha Escuela. Recibirá ¢47.138.271,00 millones de colones.
Tiene como objetivo determinar la contribución por servicios ecosistémicos de las Áreas Naturales Protegidas (ANP) de zonas altas a la bioeconomía local a través del estudio de los polinizadores en las ANP y en los cultivos aledaños, como por ejemplo café, mora, arándanos, manzana y durazno.
“Se pretende contribuir al conocimiento y la valorización de la biodiversidad de los ecosistemas tropicales de zonas altas como reservorios naturales de polinizadores. Por medio del trabajo de campo y el uso de técnicas modernas de secuenciación genómica y “metabarcoding” se identificarán aquellas especies que forman parte de las interacciones planta-polinizadores, particularmente los grupos de polinizadores más importantes para los cultivos locales”, manifestó el investigador.
También obtuvo recursos del MICITT el proyecto “Biodiversidad de microorganismos fijadores de nitrógeno como base para el desarrollo de nuevos biofertilizantes para la agricultura y la reforestación”, liderado el Dr. Keilor Rojas Jiménez, profesor de la Escuela de Biología. Recibirá ¢38.949.126,00 colones.
El investigador explicó que gran parte del éxito de las plantas leguminosas en los ecosistemas de Costa Rica podría deberse a su capacidad de establecer relaciones simbióticas con algunas bacterias del suelo, las cuales les permiten fijar nitrógeno, es decir, que actúan como un fertilizante natural.
Por eso en el proyecto se aislarán esos microorganismos de diversas plantas y se caracterizará su biodiversidad. También se estudiará el tipo de relaciones simbióticas que tienen con sus plantas hospederas.
Para el Dr. Rojas, “la fijación biológica de nitrógeno permite aumentar el rendimiento de cultivos agrícolas y forestales, promueve una agricultura más sostenible, mejora la fertilidad del suelo y a la vez reduce los costos de producción e impactos ambientales negativos asociados a la fertilización química”.
Entre los proyectos ganadores se encuentra también el denominado “Valorización de los desechos del procesamiento de café para el control de hongos en granos y semillas”. Es coordinado por la Dra. Patricia Esquivel Rodríguez de la Escuela de Tecnología de Alimentos e investigadora del Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), ambos de la UCR. Recibirá ¢45.002.846,00 millones de colones.
Según explicó la investigadora, la iniciativa pretende determinar la efectividad de extractos fenólicos obtenidos de subproductos del procesamiento del café para el control de hongos patogénicos y micotoxigénicos en semillas y granos.
“Estos desechos poseen un alto contenido de ácidos clorogénicos, los cuales podrían mostrar capacidad inhibitoria sobre el crecimiento de hongos en granos y semillas. En vista de que algunos de estos hongos producen micotoxinas, compuestos muy tóxicos para la salud humana y animal, es imperativo reducir su aparición y el grado de infección en los productos agrícolas”, manifestó la especialista.
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Dos de los proyectos a desarrollar trabajarán en diferentes áreas para un mejor aprovechamiento de la broza del café. Fuente: Patricia Esquivel.
Por su parte, el proyecto “BIOECODES: El biocarbón como estrategia de economía circular: valorización de residuos agroindustriales para la descarbonización y la protección de los recursos”, estará a cargo de la Dra. Cristina Chinchilla Soto, profesora de la Escuela de Agronomía e investigadora del Centro de Investigación en Contaminación Ambiental (CICA). Recibirá ¢37.575.572,00 millones de colones.
“Con el proyecto se pretende estudiar y proponer una forma de darle un manejo a los residuos de la producción de la palma aceitera que resulte en su revalorización, a la vez que se pone a disposición de los productores de frijol una tecnología que busca mejorar sus condiciones de producción.
“Se contempla un componente que involucra el diseño de hornos de pirólisis de bajo costo adaptados para la carbonización del pinzote de palma en condiciones de campo. “Además, se pretende generar una propuesta de uso del biocarbón sustentada por información científica, considerando las condiciones propias de la zona de producción del frijol.
“Finalmente, se considera el análisis y sistematización de los procesos de producción de palma y de biocarbón, así como el análisis de los beneficios ambientales (huella de carbono, emisiones de gases de efecto invernadero y ecotoxicidad) del uso de este último”, explicó la investigadora.
En este ámbito temático también fue seleccionado el proyecto “Revalorización de la broza del café como material adsorbente alternativo al carbón activado en la remoción del bromacil de fuentes agua”, a cargo de la Dra. Andrea Araya Sibaja, de la Dirección de Investigación, de la UTN e investigadora del Laboratorio Nacional de Nanotecnología (LANOTEC), en conjunto con la Dra. Mirtha Navarro Hoyos, directora Laboratorio de Bioactividad para el Desarrollo Sostenible (BIODESS) de la Escuela de Química, UCR. Este proyecto recibirá ¢31.804-929,00 millones de colones.
Tiene como objetivo obtener nuevos materiales adsorbentes de bajo costo a partir de biomasa de café como alternativa al carbón activado en la remoción de bromacil de fuentes de agua.
Según manifestó la Dra. Navarro, el proyecto busca contribuir al manejo sostenible del recurso hídrico y de desechos sólidos a través de la mitigación de efectos de contaminantes químicos en fuentes de agua potable y de la gestión y valorización de residuos de broza de café, aportando así a la económica circular.
“Como parte del proceso de elaboración de materiales adsorbentes de bajo costo para la remoción de contaminantes, se realizará también la extracción de compuestos bioactivos con potencial comercial, tales como polifenoles de la broza de café.
“Por otro lado, se utilizará la técnica del plasma, ambientalmente amigable, para la elaboración de los materiales adsorbentes innovadores. La utilización de materiales de bajo costo representa un aporte importante, pues las zonas afectadas son rurales y en muchos casos abastecidas por ASADAS con bajo presupuesto y acceso técnico”, explicó la Dra. Navarro.
Destacó además que estos materiales adsorbentes, innovadores, diferenciados, de alta calidad, así como el conocimiento sobre los compuestos bioactivos y su potencial antioxidante, además de constituir una contribución científica, serán objeto de transferencia tecnológica a sectores productores interesados del país, buscando la generación de encadenamientos de mayor valor agregado, contribuyendo de esta manera en el ámbito social y económico.
Dr. Javier Mora Rodríguez, profesor de la Facultad de Microbiología e investigador del Centro de Investigaciones en Enfermedades Tropicales (CIET). Fuente: Javier Mora.
En el área de tecnología y salud resultaron ganadores tres proyectos, el primero se denomina "Desarrollo y caracterización de matrices porosas extracelulares con propiedades eléctricas (MECC) para el estudio in vitro de tejido celular", coordinado por el Dr. Ricardo Starbird Pérez, de la Escuela de Química del ITCR, en colaboración con un grupo de investigadores (as) de la UCR liderado por la Dra. Mónica Prado Porras de la Facultad de Microbiología y del Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales (CIET). Recibirá ¢ ¢48,854,595.00 millones de colones.
De acuerdo con los investigadores (as), los materiales basados en matrices porosas compuestas por polisacáridos y polímeros conductores reúnen en su conjunto características únicas que los hacen interesantes en aplicaciones de medicina regenerativa e ingeniería biomédica.
“Las tecnologías verdes y de bajo costo basadas en el secado supercrítico se utilizan durante el proceso de fabricación de dichos materiales, generando estructuras con micro y macro poros que promueven su uso como matrices extracelulares, permitiendo la circulación de fluidos biológicos, la adhesión celular y la formación de vasos sanguíneos, lo que influye en el mantenimiento de la estructura y función de las células”, explicó la Dra. Prado.
Detalló que el objetivo de la investigación abarca el diseño, fabricación y caracterización de este tipo de sistemas macro y microporosos conductores para la estimulación y el establecimiento de líneas celulares específicas, de manera que se favorezca la regeneración tisular. Lo anterior representa un aporte tecnológico en medicina regenerativa e ingeniería de tejidos que beneficiará la salud pública.
En este mismo ámbito de la salud, también fue seleccionado el proyecto “Caracterización de los cambios en el perfil inmunológico sistémico y la microbiota intestinal en respuesta al tratamiento quimioterapéutico de cáncer pulmonar asociado al consumo de tabaco”, bajo la conducción del Dr. Javier Mora Rodríguez, profesor de la Facultad de Microbiología e investigador del CIET. Este proyecto recibirá ¢ ¢38.147.902,00 millones de colones.
La iniciativa es producto de una colaboración entre el Laboratorio de Docencia en Cirugía y Cáncer (DCLab-UCR) y el Centro de Investigación y Manejo del Cáncer (CIMCA).
“El cáncer de pulmón se caracteriza por estar altamente asociado al consumo de tabaco y por ser a nivel mundial una de las principales causas de muerte por enfermedades malignas.
“Debido a su ubicación anatómica, el abordaje terapéutico adecuado se dificulta al encontrarse en los pulmones; ya que no es tan sencillo operar para extraer el tumor como se hace en otros tejidos”, explicó el Dr. Mora. %20Patricia%20Esquivel.jpg)
El proyecto liderado por liderado por la Dra. Patricia Esquivel Rodríguez, investigadora del CIGRAS, busca un mejor aprovechamiento de los desechos del procesamiento del café para el control de hongos.
La investigación estudiará el perfil inmune de pacientes con cáncer de pulmón que están recibiendo tratamiento quimioterapéutico, tomando en cuenta marcadores inmunológicos, carga y tipo de mutaciones en el tumor, así como el tipo y diversidad de la microbiota intestinal. Se ha demostrado que estos marcadores influyen en la respuesta de los pacientes a las inmunoterapias.
“Otro aspecto novedoso del proyecto es que se realizará el seguimiento de los pacientes utilizando técnicas no invasivas conocidas como biopsia líquida, en las cuales se determinan los marcadores inmunes, así como la cantidad de ADN (ácido desoxirribonucleico) tumoral circulante y las mutaciones del ADN del tumor en muestras de sangre.
“Además, la información generada en el proyecto será analizada con herramientas bioinformáticas y de inteligencia artificial”, manifestó el especialista.
El tercer proyecto en esta área se denomina “Escalamiento mediante microfluídica de la producción de coloidosomas biocompatibles”, coordinado por la Dra. Mavis Montero Villalobos, profesora de la Escuela de Química e investigadora del Centro de Investigación en Ciencias e Ingeniería de Materiales (CICIMA). Recibirá ¢31.581.200,00 millones de colones.
Según explicó la investigadora, en analogía a los liposomas, los coloidosomas (relacionados con transporte y liberación de medicamentos), poseen un revestimiento conformado por partículas coloidales, orgánicas o inorgánicas, densamente empacadas.
Algunas características que poseen estos coloidosomas, que dan ventaja sobre otros sistemas de liberación, son su preparación a partir de materiales que no tienen biotoxicidad o generan alguna respuesta inmune, los costos de preparación son relativamente bajos, por lo que parece factible para aplicaciones prácticas y preparaciones a gran escala y la amplitud de liberar su contenido mediante disparadores que pueden ser diseñados. Como ultrasonido, fuerzas iónicas, presión mecánica, potencial de hidrógeno (pH), temperatura, entre otros.
“Los avances en microfluídica, ciencia que estudia el manejo de fluidos a microescala (10-9 a 10-18 litros), han permitido el desarrollo de micro-dispositivos con aplicación en bioseparaciones, generación de emulsiones, coloides, encapsulación, detección, liberación controlada, etc..
“Seriamos pioneros en el desarrollo de la aplicación de esta novedosa técnica con materiales desarrollados en nuestro país, como son las nanopartículas de hidroxiapatita”, manifestó la Dra. Montero.
