Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS

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Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
Experiencias de I+D+i
                  implementadas
  Centro de Investigaciones Tecnológicas, Biomédicas y Medioambientales –
CITBM, centro de excelencia de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Andreas Mühlbach, Asistente de Dirección
Miriam López Paraguay, Investigadora
Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
Índice
I. El CITBM como plataforma de I+D+i
II. InterACTION Labs
III. Nanotecnología para la remoción
     de arsénico del agua
Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
I. CITBM – plataforma de I+D+i

             Initiator
             Iniciador

Initial Funding Agency:   Additional Funding:
Financiamiento inicial:   Otras fuentes de Financiamiento:

                                                3
Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
Núcleo de la Red Latinoamericana de investigación e
Red de colaboradores    innovación en salud y medioambiente” (UDUAL)
                        Universidades y Centros de
                              Investigación                 Organismos de
                        •   UNAM    •   UNAL                 Integración
                        •   UNMSM   •   UNICAMP        • COMISCA,    • ISAGS,
                        •   UNAN    •   FioCruz        • ORAS/CONHU, • OTCA
                        •   UCR     •   INTA U Chile
                        •   UNC     •   MSP- Cuba

                                                           Organismos de
                       Asociaciones de Ciencias         Cooperación técnica y
                       de la Salud de la UDUAL             financiamiento
                              • ALADEFE,               • PNUD;   • CAF,
                              • ALAFEM,                • OPS/OMS • ONU (Sur-
                              • OFEDO                  • CEPAL     Sur)
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Networking                     Redes

CITBM’s KNOWLEDGE TRANSFER MAP          MAPA DE TRANSFERENCIA DE CONOCIMIENTO DEL CITBM

                                 Academic or
                                 research partners
                                 Funding5
                                                     Companies
                                 agencies
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Capital humano                        Resultados
30+ investigadores                    15 proyectos de investig.
participando                          8 de ellos adicionales a la cartera inicial
50+ personal                          de proyectos

soporte técnico, trabajo de campo y
administración
                                      25 artículos
                                      En revistas indizadas, citados 87 veces

22 instituciones                      2 patentes
con las cuales intercambiamos         presentados para evaluación
experiencias

                                         6
Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
Coco Alarcón
II. InterACTION Labs   Prof. Afiliado, University of Washington
                       Landscape Architecture Dep.
                       arquitecto paisajista, MLA
                       CocoA84@uw.edu
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Equipo del Proyecto                                                                Coco Alarcón + Leann Andrews

  Alexandra Jhonston           Gabriela Ganoza              Marc Horton                     Silvia Marin
  Alvaro Olarte                Georgios Kotsakis            Marina Martinez                 Stefanos Tyrovolas
  Ana Lucia Seminario          Helvio Astete                Marissa Masihdas                Sunmy Rosa Inuma Lao
  Anika Larson                 Ingrid Santander Ramirez     Marco Alarcon Palacios          Susan Bolton
  Ashley Powell                James Wohlers                Milagros Zavaleta               Susan Paredes Fernandez
  Austin Bidman                Jeffrey McLean               Milko Echevariia Wong           Susana Cubas Poclan
  Belle Chen                   Jennifer Ricaldi             Mojde Eftekhar                  Tania Ariza Fritas
  Ben Spencer                  Joe Zunt                     Morgan Busse                    Teresa Mori
  Carlo Tapia del Aguila       Johny Ahuite del Aguila      Nancy Rottle                    Todd Benkart
  Carolina Reategui Reategui   Jorge Villacrés Vallego      Peter Rabinowitz                Tracey Chaplin
  Chih-Ping Chen               Jorge Liao Guevara           Pierina Vargas                  Vanessa Barnett Pinedo
  Christian Ampudia Gatty      Juan Ruiz Maceda             Pooja Rajanbabu                 Vickie Ramirez
  Cristian Flores Satalaya     Julia Piscoya                Priscila Koo Pinedo             Victoria Arévalo Noguieira
  Crystyan Syles               Karol Ramirez Marayahua      Rachel Booher                   Viviana Rios Saavedra
  Dan Dicker                   Klinger Ushinahua Lopez      Raul Chuquiyaur                 Yeiko Rojas Campos
  Dario Davila Paredes         Lauren Frisbie               Rebecca Neumann                 Yessenia Pinedo Mecicomes
  David Witte                  Laura Jara Vidalon Orrillo   Reiser Pinedo Shupingahua       Yvette Rodriguez
  Diego Macedo Ramirez         Leah Isquith-Dicker          Rommell Mosquo                  Zenaida Caycho Herbo
  Diego Amphibio               Lourdes Bocanegra Torres     Roopa Sriram
  Edinson Sanchez Linare       Lourdes Rios Tanchiva        Samantha Solis Ruiz             And the LARC 502 Design
  Eli Ruiz Lopez               Lucia Quinto Hinojos         Samantha Zwicker                Activism Studio students,
  Evan Patrick Lester          Lynsey Tafreshi              Sarah Gimbel                    and Architects Without
                                                                                            Borders…
Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
¿Qué es              InterACTION Labs ?
1
              Nuevas Tecnologías de Jardín y su
2             Impacto en la Salud Humana,
              Ecológica y Ambiental

3   Visión a corto y largo plazo.
Experiencias de I+D+i implementadas - Evidencia MIDIS
1                           InterACTION Labs

        CENTRO DE INVESTIGACIONES
CITBM   TECNOLÓGICAS, BIOMÉDICAS
        MEDIOAMBIENTALES
InterACTION Labs

                ¿Qué hacemos?
Investigación + Diseño + Activismo + Capacitación
Disciplinariedad del Proyecto

        Práctica                     Práctica            Práctica
    Multidisciplinaria          Interdisciplinaria   Transdisciplinaria
¿Cómo lo
  hacemos?
                                       InterACTION Labs

                                        Visión Holística:

Investigación Acción Transdisciplinaria (Transdisciplinary Action Research):
Metodos de investigación que integra multiples disciplinas, que colaboran e intercambian roles, para el
desarrollo de investigación y acciones (intervenciones) con un enfoque participativo comunitario.

Visión de Paisaje : Tteoría del diseño urbano y arquitectura paisajista que integra disciplinas,
escalas, tiempo, personas, animales y medio ambiente para el proceso de análisis y diseño de
intervenciones ambientales

“Una Salud” (One Health): Enfoque holístico de la salud, que integra la salud de los humanos,
animales y ambiente.
¿Cómo lo
     hacemos?
                                  InterACTION Labs

                      Visión Holística, Disciplinas Involucradas:

-ARQUITECTURA       -BOTÁNICA                 -MEDICINA             -CIENCIAS POLÍTICAS
-INGENIERIA CIVIL   -HERPETOLOGÍA             -ENFERMERÍA           -ANTROPOLOGÍA
-HORTICULTURA       -ENTOMOLOGÍA              -SALUD PÚBLICA        -EDUCACIÓN
-ESTUDIOS           -ORNITOLOGÍA              -NUTRICIÓN            AMBIENTAL
INTERNACIONALES     -CIENCIAS AMBIENTALES     -ODONTOLOGÍA          -BIOESTADÍSTICA
-ARQUITECTURA       -INGENIERIA FORESTAL      -EPIDEMIOLOGÍA        -MÉTRICAS DE SALUD
PAISAJISTA          -INGENIERÍA AMBIENTAL     -UNA SALUD            -NEUROLOGÍA

                                                      Y cualquier campo es invitado…
South América, Perú

                      El proyecto
South América, Perú

                      “Claverito”
South América, Perú

                      Claverito
4m

             RIO ALTO
 Enero a
  Mayo

  2m

  Junio y
 Diciembre

   0m

             RIO BAJO
  Julio a
Noviembre
42% reportó accidentes transitando
82% tiene parásitos
42% diarrea crónica
89% inseguridad alimentaria media a severa
70% depresión media a severa
Salud Ambiental   Salud Humana   Salud Ecológica

                                                   Prioridades identificadas:

                                                   • Mejorar el acceso a espacios
                                                     verdes
                                                   • Incrementar biodiversidad
                                                     local
                                                   • Reducir la basura
                                                   • Mejora la seguridad
                                                     alimentaria
                                                   • Proveer acceso a medicina
                                                   • Tratar los problemas de
                                                     parásitos y gastrointestinales
                                                   • Reducir el estrés en la
                                                     comunidad
Esquema del Proyecto

           Intervención paisajista
           Investigación y/o evaluación
           Educacion y actividades participativas
South América, Perú

               Líneas bases y proceso
               de diseño participativo
¿Qué
  estudiamos?
                                  InterACTION Labs

      ¿Cómo impacta el manejo del paisaje en “Una Salud” ?
      ¿Cómo podemos impactar “Una Salud” (positivamente) con el manejo del paisaje?

                      • Salud humana (mental, social, fiísica, bienestar, etc..)
• Arquitectura
                      • Salud ecológica (Salud de plantas, reptiles, anfibios , aves, etc..)
  Paisajista
                      • Salud Ambiental (agua, suelo, aire, etc…)
Nuevas Tecnologías de Jardín y su
2   Impacto en la Salud Humana,
    Ecológica y Ambiental
a. ¿Cómo diseñar
intervenciones paisajistas?

                               b. ¿Cuál es el impacto
                              de estas intervenciones
                                en la salud humana,
                              ecológica y ambiental?
South América, Perú

                      Intervenciones
                      Arquitectónicas
                      paisajistas y sus
                         impactos
Reducción de basura / reservorios de mosquitos

                       ANTES      DESPUES   2 MESES   4 MESES   6 MESES
KG recogidos in situ   5,443 kg     0 kg     5.5 kg    4.7 kg   2.2 kg
Incremento de la biodiversidad

                                             ANTES   DESPUES
           Especies de Aves                   77        90
           Especies de Mariposas              11        22
           Especies de Reptiles y Anfibios    11        10
Incremento de belleza y orgullo

  Residentes que piensan que      ANTES   DESPUES
  Claverito es bonito:            27%     68%     p < .001
Seguridad alimentaria y acceso a medicina tradicional

                                              ANTES   DESPUES
familias con seguridad alimentaria severa     57%     27%     p < .001
Familias sin accesso a medicina tradicional   68%     24%     p < .001
                                                      HFIAS- household food insecurity access scale
Salud Mental y Bienestar

                               ANTES   DESPUES           PHQ-9 : depression scale
 Depresión moderada a severa                             GAD-7 anxiety scale
                               70%     44%     p = .02
Bienestar Social

  Pobre relación con vecino y amigos   ANTES   DESPUES
  como causa de estrés                 76%     28%     p < .001
Reducción de accidentes

  Reporte caídas y heridas en los   ANTES   DESPUES
  ultimos 6 meses                   42%     1%      p < .001
oral

casa

                                                   agua
                     diges.

                          camino

       Con plantas                   Sin plantas
Visión a corto y largo plazo.
3
2015        2016          2017        2018      2019      2020          2021          2022           2023

               Nuevas Tecnologías de Jardín y
               su Impacto en la Salud Humana,
               Ecológica y Ambiental
                                                       “Plan Maestro para el Manejo del Paisaje de
                                                       Iquitos Orientado a «Una Salud».y el Desarrollo
                                                       Sostenible”

                                                                    “Comunidad Ecológica Saludable
 Investigación Acción                                                    Flotante, Claverito”

 Desarrollo Conceptual

 Aplicaciones prácticas,
                                                                           “Jardines Domesticos como
 Innovación + Investigacion
                                                                           Estrategia de Salúd Publica”
Coco Alarcón
InterACTION Labs   Prof. Afiliado, University of Washington
                   Landscape Architecture Dep.
                   arquitecto paisajista, MLA
                   CocoA84@uw.edu
III. Nanotecnología para la
 remoción de arsénico del agua
                 Grupo de Investigación

Miriam López Paraguay, Fred Montalvo Amanca, Jenny Reyes,
  Jorge Andrade, Justiniano Quispe M., Carlos Landauro S.
Áreas de Investigación

                Agua, Suelo y Sociedad      Biotecnología y Salud

Laboratorio de Química       Laboratorio de síntesis de materiales

                                                                         Síntesis de
                                                                      Nanoestructuras y
                                                                      Nuevos Materiales

Laboratorio de Caracterización

 Difracción de Rayos X   Magnetometría de   Espectroscopía   Fluorescencia de Rayos X
     y Cristalografía    Muestra Vibrante     Mössbauer
Nanotecnología

                                                             Pantallas TV,
                                                              celulares

 Protectores
solares transp.
                                                              Industria
                                                             cosmética

            ¿Que entendemos por nanotecnología?
Estudia los fenómenos físico químicos que ocurren en la nanoescala
            (1-100 nm) de los llamados nanomateriales.
Dicho conocimiento se usa para el diseño, fabricación y aplicación de
                nanoestructuras o nanomateriales.
Las nanopartículas en remediación ambiental

            Al2O3
                                 Óxidos férricos y ferrosos

   Arcillas/Arcillas activadas                Zeolitas

Las nanopartículas pueden ser naturales o sintéticos con una elevada
      porosidad y sobretodo con alta capacidad de adsorción
¿Porque remover el arsénico del agua?
• Ingestión e
                                Exposición
                                             • Inhalación

                                                     • Músculos y piel,
                                           Se
                                                     • Huesos e hígado
                                        acumula
                                                     • Riñones (menor
                                           en          grado)

                                              • Lesiones cutáneas y
    Esta considerado como                       viscerales-HACRE
cancerígeno del grupo A (OMS)
                                              • Sistema nervioso,
                                Afecciones
                                              • Irritación de aparato
                                                respiratorio, gastro.
                                              • Cáncer.
Arsénico orgánico e inorgánico

    Los compuestos                                 Los compuestos
  orgánicos son: ácido                             inorgánicos son:
  monometilarsónico           Se da lugar a las    arsenito As(III) y
    (MMA(V)), ácido
                             diferentes formas      arseniato As(V)
                             orgánicas a través
dimetilarsínico (DMA(V))       de procesos de     son las formas mas
                             biotransformación    tóxicas y de mayor
                                                      abundancia

                                                   As+3
                                                  es 100
                                                  veces
                                                   mas
                                                  tóxico
                                                   que
                                                   As+5
• Normatividad                                         Arsénico
                                         Concentració               País /
                             País /                                                          Concentració
                                           n de As               Organizació
                          Organización                                                       n de As (mg/L)
                                            (mg/L)                    n
                              OMS            0.01                       India                        0.05
                           EPA (USA)         0.01                      China                         0.01
                             Unión
                                            0.01                  Bangladesh                         0.05
                            Europea
                            Perú 2011        0.01                     México                     0,025
                          Canadá/Japón       0.01                   Argentina                        0.01
                            Australia       0.007                   Sudáfrica                        0.01

País / Organización   Concentración de As
                                                    Fuentes:
                       reportados (µg/L)
                                                    • Litter Marta I. Mansilla H. D.; 2003
       Perú                 1.2–193                 • US Environmental Protection Agency, National
                                                    Primary DrinkingWater Standards, EPA 816-F-03-
      México                 1-500                  016, 2003
                                                    • World Health Organization (WHO), 2004. Guidelines
     Argentina             100-2000                 for Drinking-Water Quality. In: Recommendations, third
                                                    ed., vol. 1. WHO, Geneva, Switzerland.

   Norteamérica
¿El agua que llega a nuestras casas podría
           contener arsénico?
Presencia de Arsénico en
          Perú

                           Niños de 06 a 12 años, tienen presencia
                           de As y Cd en sangre
Acciones tomadas por el estado

                       2 de mayo 2018

10 localidades de Mórrope: Arbolsol, Carrizal, Casa   Equipos de purificación por
  Blanca, Cruz del Medano, Fanupe Barrio Nuevo,        electrolisis, valorizado en
Lagunas, Quemazón, Santa Isabel, Tranca Fanupe, y      S/421,000, ya se pagaron
                   Tranca Sasape.                             S/395,000.
CITBM en Pacora
Planteamiento de una
            alternativa de solución

       Estudiar el potencial que tienen las
     nanopartículas magnéticas para remover
       el arsénico (As+3) del agua, mediante
         procesos de adsorción y filtración
                     magnética.

• Síntesis de
  nanopartículas
                   • Ensayos en
                     sistema Batch
                                       • Escalamiento
                                         a Prototipo
Metodología Experimental-Batch
                                                       Agitación de la        Filtración de las
Preparación del estándar de
                            Pesaje de la magnetita      muestras en         muestras sometida a
           As+3
                                                        sonificador          campo magnético

                                                             0.26 Teslas

                                       Agitación por                               TXRF-Picofox
  Solución de
                                        ultrasonido                            Espectroscopia de
    NaAsO2
(100 a 700 ug/L)                                                                Fluorescencia de
  En agua caño      Pesado de                                                      Rayos-X por
                     material                                                    reflexión Total
                                                        Filtración de la muestra
                                                        a flujo constante (40-80
                                                                 ml/min)
Metodología Experimental-Piloto

                             Recuper
                              ación
                               NP
                 Unidad de             Separador
                 agitación               de NP

                             Recuper
                              ación
                               NP
RESULTADOS
DEL SISTEMA A ESCALA LABORATORIO
INFLUENCIA DE LA DOSIS DE NANOMATERIAL
                                                                                                                                           Areas of Arsenic Removal Efficiency (Co=300 µg/L)
                            700                                                                                              0.30
                                                                                                                                                                                                       Removal
                                                                                                                                                                                                       Efficiency
                            650                                                                                                                                                                        As+3 (%)
                                                                                                                                                                                                            < 80
                            600                                                                                                                                                                        80 – 90
                                                                                                                             0.25
As+3 concentration (g/L)

                                                                                                Adsorbent Dose (g/L)
                                                                                                                                                                                                       90 – 96
                                                                                                                                                                                                            > 96
                            550
                                                                        0.1g/L-300PPB
                            500                                                                                              0.20
                                                                        0.3g/L-300PPB
                            450                                         0.1g/L-700PPB
                            400                                         0.3g/L-700PPB                                        0.1 5

                            350
                            300                                                                                              0.1 0
                                                                                                                                       1 0 25 40 55 70 85 1 00 1 15 130 145 160 175 1 90 205 220 235
                            250                                                                                                                               Time (minut)
                            200                                                                                                      100

                            150                                                                                                      90

                                                                                                                                     80

                                                                                                            Removal efficiency (%)
                            100
                                                                                                                                     70

                             50                                                                                                      60

                                                                                                                                     50
                              0
                                                                                                                                     40
                                  0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240                                                       (Time: 25 minutes, Co: 160 µg
                                                                                                                                     30
                                                                                                                                                    As (III)/L, pH: 7.3±0.2, T: 21±2
                                                     Time (minutes)                                                                  20             oC, Magnetic filtration flow: 40

                                                                                                                                     10             ml/min)
                            Tiempo: 4 horas, Co: 300, 700 µg As (III)/L, pH: 7.3±0.2, T:                                              0
                                21±2 oC, Flujo de filtración magnética: 40 ml/min                                                      0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55
                                                                                                                                                          Nanoparticles dose (g/L)
RESULTADOS
DEL SISTEMA A ESCALA PILOTO
200
.....                  180

                       160
                                          Co As+3     =220 µg/L
                       140
                                          Co Fe total = 31 µg/L
   Cf de As+3 (ug/L)
                       120

                       100                     Eficiencia alcanzada
                                                     del 92%
                        80

                        60

                        40

                        20

                         0
                             0   5   10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
                                         Tiempo de filtrado (min)

  Nanoparticles dose: 0.3 g/L, Volume treated: 20 L, Time: 2 h, Co: 183 µg
     As+3/L, pH: 7.3±0.2, T: 21±2 oC, Magnetic filtration flow: 1L/3min
Fe1 g/L
                           350
                                                                     Fe2 g/L
                                                                     Fe3 g/L
.....                      300

   Cf de Fe total (ug/L)
                           250

                           200

                           150

                           100

                            50

                             0
                                  0    5   10    15   20   25   30   35   40    45   50   55   60

                                                Tiempo de filtrado (min)
                           Nanoparticles dose: 0.3 g/L, Volume treated: 20 L, Time: 2 h, Co: 183 µg
                              As+3/L, pH: 7.3±0.2, T: 21±2 oC, Magnetic filtration flow: 1L/3min
GRACIAS
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Contactos

Dr. Carlos Landauro,
clandauros@citbm.pe
Teléfono: (+511) 619-7000 anexos 3821, 3827.
Dra. Miriam Lopez Paraguay,
mlopezparaguay@gmail.com
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