Diseño y desarrollo de superficies modificadas. Aplicaciones ambientales, biomédicas y farmacéuticas. Design and development of modified surfaces. Environmental, biomedical and pharmaceutical applications.

El objetivo general de este proyecto de investigación es diseñar, desarrollar y optimizar superficies con propiedades especificas para ser utilizadas como sensores y biosensores, materiales biocompatibles, columnas para separaciones por electroforesis capilar, matrices para la liberación controlada de fármacos y sorbentes para remediación ambiental. Para concretar este objetivo, se propone específicamente modificar superficies o particulas apuntando a optimizar un sistema concreto relevante en aplicaciones farmaceuticas, ambientales o biomedicas: 1. Modificacion de arcillas naturales o sinteticas para desarrollar matrices portadoras de farmacos o sorbentes para remediacion ambiental:1.1 Estudiar ilitas modificadas con Fe(III) para maximizar las propiedades adsortivas frente a aniones contaminantes como arsenico. 1.2 Sintetizar LDH de Al y Mg modificados con compuestos de interés farmacéutico para diseñar sistemas de liberación controlada.2. Modificación de canales de chips y electrodos para optimizar la separación, detección y cuantificación de compuestos farmacéutico: 2.1 Diseñar y construir microchips para la separación por EC de compuestos de base fenólica.2.2 Evaluar polímeros que mejoren la respuesta y/o estabilidad de electrodos de Carbono para ser usados como detectores amperométrico de compuestos de base fenólica en sistemas FIA y miniaturizados de análisis integrados.3. Modificación de superficies sólidas con biomoléculas para el desarrollo y optimización de superficies de bio-reconocimiento:3.1 Evaluar el comportamiento de superficies de titanio modificadas con TiO2 y depósitos inorgánicos frente a la interacción con proteínas plasmáticas (PP) para el análisis de la biocompatibilidad superficial.3.2 Diseñar y desarrollar superficies biofuncionales para el reconocimiento especifico de D-aminoácidos, anticuerpos en pacientes chagásicos y simple hebra de ADN. Las técnicas que se emplearán para llevar a cabo el proyecto dependen del tipo de sistema de estudio. En particular los estudios correspondientes al objetivo 1 se realizarán mediante análisis químicos, térmico, DXR, SEM, IR, BET así como mediante titulaciones ácido-base potenciométricas, movilidades electroforéticas, cinética e isotermas de adsorción.En general para desarrollar el objetivo 2 se utilizarán técnicas electroquímicas clásicas para la caracterización de los electrodos, los que luego se utilizarán como detectores en un sistema FIA amperométrico, mientras que los microchips se emplearán en electroforesis capilar para la separación de diferentes compuestos de interés farmacéutico.Finalmente, el objetivo 3 se llevará a cabo por un lado modificando electrodos de titanio con distintos depósitos (electroquímicas, sol-gel, térmicas) de TiO2 e hidroxiapatita y evaluando la interacción con proteínas plasmáticas para analizar la biocompatibilidad de los materiales preparados. Por otro lado, se estudiará el proceso de adsorción-desorción de D-aminoácido oxidasa, antígenos del T. Cruzi y ADN de simple hebra para optmizar la capacidad de bio-reconocimiento superficial de D-aminoácidos, anticuerpos de chagásicos y de cadena complementaria de ADN. Para concretar este objetivo se utilizarán técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopias.Debido al carácter multidisciplinario del presente proyecto de investigación, su ejecución se llevara a cabo a través de la colaboración de investigadores pertenecientes a distintas áreas de la Química y permitirá continuar con la formación de recursos humanos mediante la realización de tesis doctorales y estadías postdoctorales.

DOMESTICACIÓN, CULTIVO Y EVALUACIÓN DE PRINCIPIOS ACTIVOS DE PLANTAS AROMÁTICAS Y MEDICINALES NATIVAS DE ARGENTINA

Estudios etnobotánicos demuestran que varios géneros de plantas de la región central de Argentina pueden ser seleccionados por su uso en la medicina tradicional para resolver problemas de distintas enfermedades, como las oncológicas, gastrointestinales, las provocadas por virus, entre muchas otras. Por otra parte resulta de marcado interés encontrar, a partir de especies vegetales, drogas que como tales o por sus derivados semisintéticos puedan tener aplicación en tratamientos curativos o quimiopreventivos de diferentes patologías incluyendo infecciones microbianas, diversos tipos de cáncer, alteraciones del sistema inmune, como así mismo que presente actividad contra insectos que actúan como reservorios y vectores de patógenos de importancia sanitaria para el hombre y/o animales. Frente a estos descubrimientos aumenta la demanda de grandes volúmenes de plantas fuente de principios activos, lo que se cubre con la recolección directa de plantas silvestres. La práctica extractiva, a veces destructiva, puede llevar a las especies en cuestión a su potencial peligro de extinción. Se vuelve imperioso generar el conocimiento necesario para poner en cultivo a las especies amenazadas. El posterior mejoramiento genético llevará a lograr productos de calidad y productividad, que aseguren su inserción en un mercado competitivo. Además, por ser cultivos alternativos a desarrollarse en pequeñas superficies, es posible asegurar el desarrollo de regiones tradicionalmente postergadas que poseen escasos recursos genuinos para generar ingresos. El presente proyecto se desarrollará estudiando tres especies aromáticas nativas: carqueja (Baccharis crispa), peperina (Mintostachys verticillata) y suico (Tagetes minuta). Se plantea que: 1) Existe variabilidad dentro y entre poblaciones carqueja y estas diferencias están relacionadas al ambiente; 2) Existen genotipos de peperina y de suico con características agronómicas y bioquímicas distinguibles, a partir de los cuales es posible generar variedades selectas por rendimiento y calidad; 3) La puesta a punto de metodologías de multiplicación y de prácticas culturales adecuadas para las especies en estudio permite preservar germoplasma proveniente de poblaciones nativas y llevar a cabo la producción en cultivo de las mismas; 4) Las especies en estudio son fuente de compuestos con bioactividad de interés médico-veterinario, entre los que existe gran variabilidad. Por lo tanto se pretende conservar el germoplasma de especies nativas de importancia por sus bioactividades, buscar variabilidad para caracteres morfológicos y de principios activos, profundizar estudios que avancen en la domesticación de estas especies para generar cultivos sustentables e identificar genotipos superiores por sus principios activos que expresen alta bioactividad. En este contexto se tendrá en cuenta los distintos grados de avance de cada una de las especies en estudio. Se realizarán muestreos in situ y ex situ (cultivo a campo), donde se evaluarán caracteres morfológicos y fenológicos para determinar la variabilidad poblacional y orientar el proceso de selección y domesticación. Se destilará material para la obtención del aceite esencial que será cuantificado y analizado en su composición química por GC/MS. A su vez se realizarán extractos acuosos y orgánicos que, junto con los aceites esenciales, serán utilizados en ensayos de bioactividad sobre larvas de mosquitos, virus y cultivos celulares donde se evaluará si el efecto de cada muestra varía según su composición química. La evaluación del germoplasma disponible de las especies en estudio permitirá avanzar sobre varios problemas relacionados con su conservación, la domesticación y la selección por rendimiento y producción de principios activos. De esta manera se realizarán avances significativos en los estudios de plantas medicinales nativas, generando resultados de gran aplicación y propuestas productivas para regiones que resultan marginales para otros cultivos.

Desarrollo de productos cárnicos con bajo contenido en sodio, adicionados con sustancias prebióticas y microorganismos potencialmente probióticos

El objetivo del trabajo es el desarrollo de productos cárnicos bajos en sodio, adicionados con sustancias prebióticas y bacterias con capacidad probiótica,se trabajará con cultivos inciadores comerciales y con cepas microbianas indígenas, provenientes de fabricas de chacinados, aisladas e identificadas, a las que se le probarán sus capacidades probióticas en ensayos in Vitro, a partir de las que mejores resultados se obtengan se elaborarán diferentes productos cárnicos (emulsiones cárnicas y embutidos crudo-curados) sobre la base de formulaciones regionales modificadas en su contenido de sodio (2,5 %, 2%, 1,5%, 1%, 0,5 %) y con el agregado de fibra de cítricos en diferentes concentraciones (0,5%, 1%, 2.5% y 5 %), a nivel escala piloto y en condiciones de producción industrial de volúmenes controlados, se compararán con productos elaborados a partir de la incorporación de cultivos iniciadores comerciales con capacidad probiótica ,con la misma formulación, a fin de comparar los resultados obtenidos con los diferentes inóculos. Se realizarán las siguientes determinaciones analíticas: pH, color, TPA (análisis instrumental de perfil de textura), humedad, proteínas y lípidos totales, contenido de sodio, recuento de microorganismos probióticos durante las etapas de elaboración y almacenamiento para determinar viabilidad de los mismos en el producto final. También se realizará la evaluación sensorial de los productos obtenidos A través del proyecto se pretende atender la demanda de los consumidores, con mayor variedad de productos que posean características que sean benéficas para la salud.

Enlaces – Construcción del Espacio Iberoamericano del Conocimiento (Espacio de Educación Superior y de Investigación en América Latina y el Caribe)

Las condiciones de desventaja creciente que presenta América latina y el Caribe frente a los países desarrollados, tienen su origen –entre otras causas- en la escasa producción de conocimientos científicos. Paradójicamente, las Universidades y las instituciones de educación superior son, por medio de la docencia, la investigación y la extensión, las fuentes más importantes de generación y producción de conocimiento, en pos de una cultura democrática, una ciudadanía global, la defensa de los derechos humanos, el respeto al medio ambiente, la tolerancia, la paz. En otras palabras, para el desarrollo sustentable. En 1999, mediante la Declaración de Bolonia, comienza un proceso de convergencia regional educativa. Estas bases se plasman en la construcción de un Espacio Europeo de Educación Superior que adquirirá vigencia plena a partir del año 2010. Esta nueva estructura se ha convertido en un referente mundial. Persigue facilitar un efectivo cambio hacia modelos académicos que fomenten la movilidad, transferencia de créditos, enseñanza centrada en el aprendizaje y competencias, asimilación de las prácticas y estrategias de aseguramiento de la calidad. Además, se desarrollan innovadoras políticas, estrategias conjuntas y desafíos como la aplicación del aprendizaje permanente. Ante esta realidad entre América latina y Europa, las Universidades latinoamericanas deberían concentrarse en la construcción de un Espacio Común de Educación Superior y de Investigación en Latinoamérica y el Caribe (que en el marco de este proyecto identificaremos con la denominación “ENLACES”), cuya construcción debería estar basada en acuerdos políticos y académicos, en estrategias operativas, y en el fomento masivo de la ciencia y sus actores. Se debería fortalecer la cooperación interuniversitaria Europa-Iberoamérica, y fomentar la reflexión y el análisis crítico de las ventajas del establecimiento de dicho Espacio, ya que se requiere discutir e investigar acerca de las fortalezas y las debilidades del Espacio Europeo de Educación Superior, para, desde él, aportar elementos al diseño y a la construcción de un posible Espacio Latinoamericano y del Caribe de Educación Superior.

La izquierda latinoamericana en su laberinto: ¿entre el radicalismo y la moderación? Manejo de coaliciones y política económico-social en Chile, Bolivia y la Argentina, 2001-2009

La creciente literatura sobre el “giro a la izquierda” en América Latina ha dejado en un llamativo descuido el tratamiento de los factores políticos involucrados en la política económica de los gobiernos de la así llamada Nueva Izquierda latinoamericana. En este proyecto, sobre la base y la crítica de los escasos estudios sobre la temática, nos proponemos abordar la economía política de aquellos gobiernos a partir de una estrategia comparativa de tres casos que consideramos paradigmáticos: Chile, Argentina y Bolivia. Apoyándonos analíticamente en las nociones de coaliciones y de manejo de coaliciones, desarrollamos las hipótesis de que: 1) los gobiernos de la Nueva Izquierda responden a tres tipos diferentes según las características originales de su coalición de apoyo; 2) que los gobiernos tienden a implementar políticas económico-sociales compatibles con estas características cuya “cara izquierda” puede ser incompleta si tales características así lo exigen, y 3) que el mantenimiento, los cambios y eventual crisis de estas políticas se relaciona con los desequilibrios propios de cada tipo de gobierno y el intento de reequilibrio por parte de este a través del manejo -decisiones económicas y políticas orientadas a producir redistribuciones de recursos y a incentivar la continuidad o cambio de comportamientos económicos y políticos, respectivamente- de su coalición de apoyo. Con la guía de estas hipótesis procedemos, siguiendo la estrategia de process tracing, a la especificación de los mecanismos involucrados en los procesos de cada caso seleccionado con el fin de avanzar en el desarrollo de una teoría tipológica.

Investigación básica y aplicada, y desarrollos empleando la Resonancia Magnética Nuclear

La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es una técnica experimental de gran utilidad y de amplia aplicación a un variado campo de investigación multidisciplinario. En particular la RMN en sólidos requiere de la disponibilidad de un complejo equipamiento que contempla sofisticados accesorios experimentales. Sin embargo, se compensa el gasto que involucra la compra de equipamiento con el amplio número de usuarios del mismo. Este PIT refleja la necesidad de un equipo permanente que tienen los distintos investigadores que forman parte de este proyecto. Las tareas de investigación se desarrollarán en el Laboratorio de Investigación y Servicios de Resonancia Magnética Nuclear (LANAIS de RMN) de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FAMAF) de la UNC. La adquisición del equipamiento permanente solicitado es de fundamental importancia para la concreción de los planes de investigación como también a la formación de recursos humanos a nivel de doctorado en Física. El Objetivo General de este PIT es el de contribuir de una forma centralizada al mantenimiento del equipamiento con que cuenta este LANAIS de RMN, a incorporar mejoras que sean necesarias y a adquirir accesorios que incrementen sus posibilidades, que sean de uso y utilidad general a los proyectos antes mencionados y que permitan realizar nuevos experimentos, no factibles actualmente. El Objetivo Específico a lograr en estos tres años es el de incorporar y desarrollar la capacidad de realizar estudios de alta resolución de líquidos, debiéndose adquirir un cabezal de banda ancha que cubra el rango de frecuencias desde Ag-109 hasta P-31 (15-120 MHz), para portamuestras de 10 mm de diámetro y con capacidad para variar la temperatura alrededor de la temperatura ambiente. Este cabezal tiene uso inmediato en los siguientes proyectos: * Estudio de polimorfismos y estructuración del agua en polímeros. * Propiedades estructurales y dinámicas de organizaciones supramoleculares de interés biológico. * Estudios por Resonancia Magnética Nuclear. * Utilización de Resonancia Magnética Nuclear de sólidos en el campo farmacéutico.

Transporte de carga y espín en sistemas mesoscópicos

Se busca profundizar en el entendimiento del transporte cuántico prediciendo y observando efectos de interferencias temporales (ecos mesoscópicos) y espaciales. Estos conocimientos se aplican a la difusión de excitaciones, cuantificando así las interacciones que controlan la relajación. En el caso de espines, se desarrollan métodos de análisis que permiten una mejor cuantificación de las interacciones magnéticas. Se posibilita así la caracterización de moléculas y nanopartículas metálicas por RMN. En el caso de microdispositivos, el control de las excitaciones cuánticas nos permitió el diseño de un amplificador de ultra-sonido por emisión estimulada (SASER) que convierte las excitaciones electrónicas en ultrasonido. Objetivos En lo relativo al transporte de carga, se quiere optimizar los parámetros del dispositivo SASER (amplificador de ultra-sonido por emisión estimulada). Se estudiará la compatibilidad de las aproximaciones de transporte coherente y secuencial. Por otra parte se continuará con el estudio de las manifestaciones del confinamiento electrónico en una nanoestructura en el espectro de RMN de núcleos metálicos para lograr un mejor ajuste con los resultados experimentales. En lo relativo al transporte de magnetización, el objetivo teórico es encontrar las condiciones para la observación de ecos cuánticos así como otros fenómenos temporales en el transporte de espines en molécula, procurando extenderlos al transporte de carga en microdispositivos. Se desea evaluar la influencia de interacciones de muchas partículas y otras interacciones que rompen la coherencia de fase en la descripción dinámica de las excitaciones. En la parte experimental, se crecen monocristales de moléculas orgánicas susceptibles de presentar los ecos dinámicos estudiados en la parte teórica. (...) También deseamos explorar la difusión de magnetización mediante el análisis de Coherencias Cuánticas Múltiples. En síntesis, se espera mejorar la cuantificación e identificación de los ecos medidos en ferroceno y cimantreno, incorporando el efecto de las interacciones que rompen la coherencia de fase.

Desarrollo y fomento caprino en las Sierras de los Comechingones: Etapa II. Programa de manejo integral y mejora genética

La cabra, tal vez la primera de las especies domesticadas por el hombre y relacionada a éste por más de 10.000 años, es un animal destacable por su rusticidad, precocidad, docilidad y adaptación al medio, que le prodiga tanto carne, como leche, pieles y fibras. Por lo general es el último eslabón de utilización de áreas pedregadas, habiéndola asociado desde siempre a la aridez, el sobre pastoreo y la erosión. No obstante, con un manejo racional, es posible obtener con su explotación importantes beneficios. (...) La problemática de estos productores es compleja. Las explotaciones son predominantemente de tipo familiar subsistencial. A la tendencia precaria de la tierra en la mayoría de ellos, que ha conducido a una degradación acentuada del suelo, se suman la carencia de conocimientos tecnológicos para mejorar la producción y la falta de capacidad empresarial. Con el propósito de conocer aspectos relativos a la estructura y manejos reproductivos, sanitarios, nutricional, productivo y de comercialización de la producción caprina de los departamentos Calamuchita y Río Cuarto, que cuentan con 338 EAPS con 12.225 cabezas, durante los años 1993 y 1994, la cátedra de producción ovina y caprina de la Universidad Nacional de Río Cuarto, realizó sendos relevamientos que arrojaron las siguientes conclusiones: La mayoría de los rebaños (84%) esta en poder de productores minifundistas, de escasos recursos económicos cuya principal fuente de ingresos proviene del trabajo en la explotación y donde las limitantes económico-productivas están relacionadas con el Manejo alimenticio; manejo productivo; manejo sanitario, nivel genético, nivel tecnológico y mercado. Objetivos generales: - Incrementar los índices de los hatos, a través de la instrumentación de normas adecuadas de manejos nutricional, reproductivo, sanitario y de mejora genética del pie de cría. - Impulsar la diversificación de la producción propiciando diferentes alternativas productivas. - Promover la organización de los productores para la producción, comercialización y capacitación. Objetivos específicos: 1. Difusión de pautas de manejos nutricional, reproductivo, sanitario y de infraestructura entre los productores caprineros de los departamentos Calamuchita y Río Cuarto. 2. Adopción por parte de los productores de un plan sanitario básico. 3. Mejoramiento genético del pie de cría criollo. 4. Introducción de espacies forrajeras adaptadas al hábitat que ofrecen las zonas semiáridas.

Dinámica Cuántica de Sistemas Complejos: Fundamentos y Aplicaciones. Quantum Dynamics in Complex Systems: Fundamentals and Aplications.

El procedimiento de revertir la dinámica colectiva (diablillo de Loschmidt apresurado) mediante un pulso de radio frecuencia, permite generar un Eco de Loschmidt, es decir la refocalización de una excitación localizada. Alternativamente, en acústica es posible implementar un Espejo de Reversión Temporal, que consiste en la progresiva inyección de una débil excitación ultrasónica en la periferia de un sistema, para construir una excitación que se propaga "hacia atrás". Así, podemos afirmar que es posible revertir y controlar la dinámica. Sin embargo, aún no se posee una comprensión detallada de los mecanismos que gobiernan estos procedimientos. Este proyecto busca responder las preguntas que posibilitan esta comprensión.