Skip to main content

Siete proyectos de la Universidad de La Laguna reciben financiación del Gobierno de Canarias para I+D aplicada

miércoles 29 de enero de 2025 - 11:27 GMT+0000

Se ha publicado recientemente la resolución de concesión del Programa de Apoyo a la Investigación María del Carmen Betancourt y Molina de la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información. Esta convocatoria ha reconocido siete proyectos de investigación aplicada de la Universidad de La Laguna, que abordan temas como la economía azul, el desarrollo de la inteligencia artificial para el diagnóstico médico, innovaciones en la sostenibilidad biomédica e industrias emergentes. Con una ratio de éxito del 70%, los proyectos de este centro académico reciben más de 1.150.000€ en subvenciones y se ejecutarán entre 2024 y 2026. Conozcamos con detalle de qué se trata.

Sensores ópticos

Ulises Ruymán Rodríguez.

El proyecto titulado ‘Materiales funcionales ópticamente activos para aplicaciones en sensores bajo condiciones extremas. Correlación entre las propiedades estructurales y ópticas’ cuenta como Investigador Principal (IP) a Ulises R. Rodríguez, del grupo de investigación Espectroscopía Láser y Altas Presiones de la Universidad de La Laguna, especializado en el estudio de la espectroscopía óptica.

El grupo estudia la interacción entre la radiación y la materia en un rango del espectro electromagnético que va desde los 200 nanómetros (ultravioleta) hasta los 3000 nanómetros (infrarrojo cercano), con el objetivo de caracterizar ópticamente diversos materiales con aplicaciones en fotónica (LEDs, OLEDs…), células fotovoltaicas, sensores ópticos, entre otros. Para ello se propone la síntesis de materiales como nano cristales y polímeros de coordinación, dopados con iones de elementos de transición y tierras raras, con el fin de caracterizar sus propiedades ópticas desde la perspectiva de la absorción óptica y la luminiscencia.

Una de las fortalezas del grupo es su capacidad para estudiar estas propiedades en condiciones extremas de presión y temperatura. Es uno de los pocos equipos en España que permite combinar ambas variables termodinámicas, con un rango de presión que va desde la presión ambiente hasta aproximadamente 500.000 atmósferas (50 GPa), mediante celdas de yunque de diamante, y un rango de temperatura de 15 K a 600 K. Además, la caracterización estructural a alta presión, mediante la técnica de difracción de rayos X, permite correlacionar las propiedades estructurales con las ópticas.

El proyecto se centra en el diseño de sensores ópticos basados en materiales luminiscentes que responden a la presión y la temperatura, con aplicaciones en diversos entornos, especialmente en el control de procesos industriales. Según Rodríguez, el control de estas variables permite comprender mejor el comportamiento de los materiales bajo distintas condiciones y facilita la síntesis de materiales con propiedades predefinidas.

Se trata de un proyecto multidisciplinar integrado por siete profesores: dos del departamento de Química y cinco del departamento de Física de la Universidad de La Laguna. La colaboración abarca desde la síntesis de materiales hasta su caracterización óptica y estructural. Los investigadores del departamento de Química se encargan de la síntesis y optimización de los materiales, mientras que los del departamento de Física se dedican tanto a su caracterización óptica y estructural. El proyecto cuenta con la participación de Javier González, investigador del departamento de Física, quien se encargará de la caracterización estructural a alta presión y el desarrollo de software para la determinación de ecuaciones de estado. González ha sido durante muchos años responsable del servicio de difracción de rayos X de la Universidad de La Laguna.

Modificación de materiales a escala nanométrica

Por otro lado, ‘Superficies biomiméticas nanoestructuradas de óxido de zinc químicamente funcionalizadas para la producción de especies reactivas de oxígeno’ es el título del trabajo que tiene

Miriam Candelaria Rodríguez.

como IP a Miriam Candelaria Rodríguez, del grupo de Nanoscopías, Superficies y Electroquímica Molecular de la Universidad de La Laguna. Este grupo centra su actividad en la modificación de materiales a escala nanométrica. En este sentido, el proyecto propone modificar superficies de acero aplicando primero una capa metálica nanoestructurada de óxido de zinc a la que se incorporarán posteriormente algunas moléculas que favorezcan la generación de especies reactivas de oxígeno.

La proliferación bacteriana en material quirúrgico y prótesis se ha vuelto cada vez más común, lo que supone un problema complejo debido a la resistencia bacteriana a los fármacos. Así, una estrategia que ha despertado el interés del grupo es la prevención del crecimiento bacteriano a través de una superficie nanoestructurada (en este caso, de óxido de zinc) conformada por un conjunto de pilares que aíslan a las bacterias impidiendo la formación de biofilms. Además, el grupo busca eliminar las bacterias generando especies reactivas de oxígeno, lo que previene la formación de biofilm sobre la superficie.

En cuanto a las fases del proyecto, desde la perspectiva química, el grupo se centra en tres etapas clave: la construcción de la superficie, la síntesis del compuesto que generará la actividad deseada y la evaluación del material con bacterias. Se comparará un acero convencional con uno que tenga la superficie modificada para determinar si se ha logrado eliminar la mayoría de las bacterias que se depositan sobre el material.

La aplicación del trabajo se proyecta a largo plazo, ya que buscan modificar biomateriales utilizados en prótesis y en material quirúrgico. La ventaja de basar este proceso en métodos químicos y de electrodeposición es que prácticamente cualquier metal podría ser funcionalizado, lo que permitiría un ahorro significativo en la sustitución de prótesis y materiales quirúrgicos.

Elementos traza en el medio ambiente del volcán de La Palma

Ángel José Gutiérrez.

Otro de los proyectos que han resultado ser beneficiarios en esta convocatoria se titula “Efecto de la erupción volcánica de La Palma en la monitorización de elementos traza en el intermareal y evaluación de la seguridad de especies de interés humano”, cuyo IP es Ángel José Gutiérrez, del grupo interuniversitario de Toxicología Ambiental y Seguridad de los Alimentos y Medicamentos de la Universidad de La Laguna.

Esta investigación tiene como objetivo principal, una vez finalizada la erupción volcánica de La Palma que comenzó en 2021, comprobar la presencia de elementos traza en el medio ambiente, prestando especial atención a las especies de interés pesquero y que habitan en el intermareal. El fin es determinar la cantidad de estos elementos, incluidos metales pesados tóxicos como el plomo, que podrían transferirse a la población a través de la alimentación del pescado.

El proyecto contempla la realización de muestreos en seis zonas de estudio. Se analizarán dos zonas directamente afectadas por la erupción, ubicadas en la nueva fajana y sus alrededores; dos zonas de influencia media, situadas a unos siete kilómetros de distancia a cada lado de la isla, en relación con la zona donde la erupción llegó al mar formando la fajana; y una zona de baja incidencia, a unos 15 kilómetros del punto de llegada de la lava al mar.

Se llevarán a cabo dos muestreos anuales durante dos años, abarcando especies animales y vegetales, y especies de interés pesquero, en colaboración con los pescadores locales. El objetivo es determinar la concentración de elementos traza en la biota y evaluar el posible riesgo para la población a través del consumo de estos alimentos. Gutiérrez afirma: “Queremos garantizar la seguridad en el consumo de pescados procedentes de La Palma, y en caso de que exista algún tipo de riesgo, establecer controles y recomendaciones sobre la cantidad adecuada de consumo, las especies recomendadas, y otros aspectos importantes”.

Nanopartículas magnéticas para desarrollar materiales funcionales

‘Desarrollo de plataformas MAGnéticas ajustables para aplicaciones BIOmédicas en biodetección y como agente contraste en resonancia magnética, MAGBIO’ tiene como objetivo el diseño

María López y Pedro A. Salazar.

de materiales funcionales basados en el empleo de nanopartículas magnéticas. Las nanopartículas magnéticas han recibido una gran atención en múltiples áreas como el almacenamiento de datos, biodetección, catalizadores, biorremediación, estimulación neuronal, liberación farmacológica y diagnóstico clínico y ofrecen múltiples posibilidades para diseñar superficies biocompatibles y biomiméticas para aplicaciones en biodetección y bioimagen en biomedicina.

El IP del proyecto, Pedro Ángel Salazar, perteneciente al grupo de investigación Laboratorio de Sensores, Biosensores y Materiales Avanzados del departamento de Medicina Física y Farmacología señala que, tras esa primera fase, se llevarán a cabo distintos desarrollos, aprovechando posteriores modificaciones y adecuaciones de los diseños. Una de las aplicaciones de este proyecto será en electroquímica, con el objetivo de detectar analitos de interés, mientras que otra plantea la modificación de estas nanopartículas con capas porosas de sílice para cargarlas de fármacos y producir liberación farmacológica, un proceso que podría tener aplicaciones en tratamientos anticancerígenos.

Una tercera aplicación consistirá en el empleo de estas nanopartículas magnéticas como agente de contraste en resonancia magnética nuclear. En la síntesis de dichos materiales se hará uso de métodos de precipitación química, pero también se emplearán magneto partículas biosintetizadas, que tienen la propiedad de ser biocompatibles y son fácilmente funcionalizados, tal y como apunta el investigador del departamento de Física Paul Soto, corresponsable del proyecto. MAGBIO se articula como un proyecto multidisciplinar, ya que cuenta con la participación de investigadores del departamento de Medicina Física y Farmacología, Física, Química Inorgánica y Química Física de la Universidad de La Laguna, así como colaboradores de la Universidad de Aix-Marsella, en Francia.

Moléculas bioactivas en microalgas

Javier Fernández.

Por otro lado, el proyecto BIMICMAR, ‘Bioprospección del microbioma marino mediante alternativas sostenibles para el control de enfermedades en el sector primario (agrí- y acuicultura)’, está dirigido por los IP José Javier Fernández, del Instituto Universitario de Bio-Orgánica Antonio González (IUBO AG) y Ana Raquel Díaz, perteneciente al Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA) del CSIC. Este proyecto tiene como objetivo el estudio de microalgas y bacterias para el aislamiento e identificación de moléculas bioactivas de alto valor añadido con aplicaciones en agricultura, acuicultura o en el ámbito de la seguridad alimentaria.

La biotecnología de las microalgas puede considerarse el pilar fundamental de la biotecnología azul. Sin embargo, los bioprocesos basados en microalgas para la producción de metabolitos secundarios y productos bioactivos de interés están aún por desarrollar. Esto contrasta con la importancia biotecnológica de las especies productoras de sustancias bioactivas, que pueden tener atractivas aplicaciones en las industrias agroalimentaria, acuícola y farmacéutica. Los resultados esperados en este proyecto podrán contribuir a reducir la elevada presión química en la producción intensiva de alimentos y a atenuar la aparición de patógenos resistentes a fármacos.

El interés de los investigadores de BIMICMAR radica en el descubrimiento de sustancias bioactivas que tienen su origen en la microbiota marina y que puedan ser de utilidad en el tratamiento de patógenos en el sector primario. El proyecto se articula con una estrategia multidisciplinar y contará con una segunda vertiente, en la que colaborarán con investigadores del Instituto de Enfermedades Tropicales y Salud Pública de Canarias y el grupo de investigación BIOLAB del IUBO, para el ensayo de estas moléculas como agentes antiparasitarios, o anti proliferativos, así como para evaluar su potencial como anticancerígeno. En el proyecto, que cuenta con una de las subvenciones más altas en esta convocatoria, colaboran además investigadores de los departamentos de Química, Química Orgánica y Servicio General de Apoyo a la Investigación (SEGAI) de la Universidad de La Laguna.

IA para un diagnóstico precoz

‘Hacia una estrategia colaborativa para el diagnóstico del glaucoma mediante aprendizaje profundo explicable’ es el título del proyecto que cuenta como IP a Silvia Alayón, perteneciente al grupo de Análisis de Imágenes Médicas, que forma parte del  departamento de Ingeniería Informática y de Sistemas de la Universidad de La Laguna.

Este proyecto es resultado de una colaboración estrecha con investigadores del área de Oftalmología del Hospital Universitario de Canarias, con el objetivo de mejorar las técnicas para el

Silvia Alayón.

diagnóstico precoz del glaucoma, mediante aprendizaje profundo.

El glaucoma es una enfermedad degenerativa y crónica del nervio óptico que constituye la principal causa de ceguera irreversible en los países desarrollados, siendo una enfermedad difícil de detectar en sus etapas más tempranas por su carácter asintomático, de ahí el nombre de ceguera silenciosa. La estimación de afectados por esta enfermedad en 2020 se situaba en unos 76 millones, con una proyección para 2040 de unos 112 millones. Este proyecto pretende ser una herramienta más de ayuda al especialista en esta tarea.

La finalidad del proyecto es lograr crear un servicio colaborativo participado por especialistas de distintas instituciones médicas españolas, en el que se podrá hacer uso de un sistema de inteligencia artificial desarrollado para la evaluación de posibles casos de glaucoma. Esto se conseguirá mediante el entrenamiento del sistema con conjuntos de imágenes de retinografías, fotografías del fondo del ojo, que permitan un diagnóstico automático de manera independiente al origen de las imágenes. Además, se plantea que este sistema no solo realice dicho diagnóstico, sino que señale al especialista médico que lo utilice las evidencias que llevaron a concluir dicho diagnóstico, es decir, dotar de la capacidad explicativa a este sistema de aprendizaje profundo.

Este proyecto se desarrolla como parte de un estudio a largo plazo que ha permitido la creación de una aplicación web que proporciona datos de probabilidad de diagnóstico a partir del estudio de retinografías provenientes del Hospital Universitario de Canarias. La motivación principal del proyecto es que esta aplicación de ayuda al diagnóstico pueda ser usada de manera autónoma por especialistas de distintas instituciones que suban imágenes al sistema adquiridas con sus propios equipos.

Patógenos en micromamíferos

Pilar Foronda.

La investigación ‘Estudio de patógenos emergentes en micromamíferos de islas españolas’ está liderada por la investigadora Pilar Foronda, perteneciente al grupo de Investigación en Parasitología, del Instituto Universitario de Enfermedades Tropicales y Salud Pública de Canarias. El objetivo de este proyecto es el análisis de patógenos zoonóticos, es decir, bacterias, virus o parásitos que pueden producir enfermedades en animales y humanos, y evaluar su presencia en estos territorios insulares.

La propuesta se centra en el estudio de patógenos en islas españolas y se han seleccionado tres especies a estudiar. Por un lado, Angiostrongylus cantonensis, un parásito nematodo poco conocido y de reciente localización en España, que puede causar meningitis eosinofílica en humanos y animales. Se intentarán localizar zonas de presencia a través de hospedadoras del parásito habituales y de especies centinela. Por otro lado, se estudiará una variante de alfa coronavirus denominada coronavirus murino, presente en roedores y que afecta al hígado del animal. Y, en tercer lugar, se rastreará la presencia en especies locales de la leptospira, un género de bacterias presentes en la orina de determinados animales como las ratas y ratones.

La primera fase del proyecto consistirá en la toma de muestras en cuatro islas canarias (Tenerife, Gran Canaria, La Gomera y La Palma), así como dos islas baleares (Ibiza y Menorca). Estas muestras serán después estudiadas para llevar a cabo análisis moleculares y estadísticos, que permitan determinar con mayor precisión las áreas de presencia de estos patógenos en los archipiélagos españoles. Esta última fase conlleva una amplia labor divulgativa y de concienciación social para informar a la población de la incidencia local de cada especie y las medidas a tomar. Se trata, por tanto, de un proyecto multidisciplinar en el que colaboran además investigadores de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, la Universidad de Barcelona y la Universidad de las Islas Baleares.

Las subvenciones del Programa de Apoyo a la Investigación María del Carmen Betancourt y Molina promovido por la Consejería de Universidades, Ciencia e Innovación y Cultura del Gobierno de Canarias, a través de la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información, cuenta con una financiación del 85% procedente del programa FEDER Canarias 2021-2027. Estos fondos permiten avanzar en investigación industrial y desarrollo experimental, fortaleciendo el tejido científico-tecnológico de las islas.


Archivado en: Destacado, Investigación, Portada ULL