Desarrollo de sistemas nano/micro-particulados con aplicación en la fotodegradación selectiva de contaminantes orgánicos en solución

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA DE ESTUDIO. Las sustancias orgánicas solubles en agua no biodegradables tales como ciertos herbicidas, colorantes industriales y metabolitos de fármacos de uso masivo son una de las principales fuentes de contaminación en aguas subterráneas de zonas agrícolas y en efluentes industriales y domésticos. Las reacciones fotocatalizadas por irradiación UV-visible y sensitizadores orgánicos e inorgánicos son uno de los métodos más económicos y convenientes para la descomposición de contaminantes en subproductos inocuos y/o biodegradables. En muchas aplicaciones es deseable un alto grado de especificidad, efectividad y velocidad de degradación de un dado agente contaminante que se encuentra presente en una mezcla compleja de sustancias orgánicas en solución. En particular son altamente deseables sistemas nano/micro -particulados que formen suspensiones acuosas estables debido a que estas permiten una fácil aplicación y una eficaz acción descontaminante en grandes volúmenes de fluidos. HIPÓTESIS Y PLANTEO DE LOS OBJETIVOS. El objetivo general de este proyecto es desarrollar sistemas nano/micro particulados formados por polímeros de impresión molecular (PIMs) y foto-sensibilizadores (FS). Un PIMs es un polímero especialmente sintetizado para que sea capaz de reconocer específicamente un analito (molécula plantilla) determinado. La actividad de unión específica de los PIMs en conjunto con la capacidad fotocatalizadora de los sensibilizadores pueden ser usadas para lograr la fotodescomposición específica de moléculas “plantilla” (en este caso un dado contaminante) en soluciones conteniendo mezclas complejas de sustancias orgánicas. MATERIALES Y MÉTODOS A UTILIZAR. Se utilizaran técnicas de polimerización en mini-emulsión para sintetizar los sistemas nano/micro PIM-FS para buscar la degradación de ciertos compuestos de interés. Para caracterizar eficiencias, mecanismos y especificidad de foto-degradación en dichos sistemas se utilizan diversas técnicas espectroscópicas (estacionarias y resueltas en el tiempo) y de cromatografía (HPLC y GC). Así mismo, para medir directamente distribuciones de afinidades de unión y eficiencia de foto-degradación se utilizaran técnicas de fluorescencia de molécula/partícula individual. Estas determinaciones permitirán obtener resultados importantes al momento de analizar los factores que afectan la eficiencia de foto-degradación (nano/micro escala), tales como cantidad y ubicación de foto- sensibilizadores en las matrices poliméricas y eficiencia de unión de la plantilla y los productos de degradación al PIM. RESULTADOS ESPERADOS. Los estudios propuestos apuntan a un mejor entendimiento de procesos foto-iniciados en entornos nano/micro-particulados para aplicar dichos conocimientos al diseño de sistemas optimizados para la foto-destrucción selectiva de contaminantes acuosos de relevancia social; tales como herbicidas, residuos industriales, metabolitos de fármacos de uso masivo, etc. IMPORTANCIA DEL PROYECTO. Los sistemas nano/micro-particulados PIM-FS que se propone desarrollar en este proyecto se presentan como candidatos ideales para tratamientos específicos de efluentes industriales y domésticos en los cuales se desea lograr la degradación selectiva de compuestos orgánicos. Los conocimientos adquiridos serán indispensables para construir una plataforma versátil de sistemas foto-catalíticos específicos para la degradación de diversos contaminantes orgánicos de interés social. En lo referente a la formación de recursos humanos, el proyecto propuesto contribuirá en forma directa a la formación de 3 estudiantes de postgrado y 2 estudiantes de grado. En las capacidades institucionales se contribuirá al acondicionamiento del Laboratorio para Microscopía Óptica Avanzada (LMOA) en el Dpto. de Química de la UNRC y al montaje de un sistema de microscopio de fluorescencia que permitirá la aplicación de técnicas avanzadas de espectroscopia de fluorescencia de molecula individual.

Descubriendo el virus de la Hepatitis E en Córdoba: implicancias clínicas, zoonóticas y ambientales.

La infección por el virus Hepatitis E (HEV) es un importante problema de salud pública en regiones endémicas, causando grandes brotes epidémicos. Sin embargo, en los últimos años se ha reportado la ocurrencia de casos de hepatitis E esporádicos autóctonos en países industrializados y/o zonas no endémicas. Las cepas humanas de HEV se clasifican en 4 genotipos, 1-4, los cuales a su vez se subclasifican en subtipos. Estos genotipos poseen incidencia sobre la clínica y han sido asociados con áreas geográficas y modos específicos de transmisión. Si bien el virus se transmite fundamentalmente por vía fecal-oral, la trasmisión zoonótica desde reservorios animales (principalmente porcinos) también se ha reportado, así como también su transmisión a través de consumo de alimentos derivados de carne porcina (salchichas, salames, entre otros). Durante los últimos años la actividad humana ha provocado la contaminación de los recursos hídricos en una magnitud históricamente sin precedentes, relacionado, entre otras causas, con un manejo inadecuado de las aguas residuales. En este marco se ve favorecida la diseminación de virus entéricos (entre los que se encuentra HEV) en matrices acuosas superficiales provocando contaminación de espacios acuáticos destinados a recreación, constituyendo un riesgo de infección para la población expuesta. Si bien en Argentina se han reportado casos de HEV en humanos, poco se conoce acerca de este virus en Córdoba. Actualmente, la detección del virus no está incorporada al algoritmo diagnóstico de las hepatitis virales. Hasta hace 2 meses los equipos diagnósticos para detección de IgM/IgG anti-HEV no habían sido aprobados por ANMAT en nuestro país, por lo que no había posibilidad de acceso al diagnóstico ni a estudios seroepidemiológicos específicos que evidencien su circulación. Además, el monitoreo de HEV ambiental y en alimentos es desconocido en nuestro país. El presente proyecto propone investigar el estado de situación de la circulación de HEV en Córdoba, Argentina, mediante estudios moleculares (por RT-Nested PCR), serológicos (Elisa e inmunofluorescencia) y aislamiento viral en cultivo celular, a partir de diferentes fuentes de transmisión (humanos, cerdos, alimentos y matrices acuosas) a fin de identificar su potencial de diseminación en nuestra población, su impacto en salud pública y para evaluar su posible incorporación en el algoritmo diagnóstico de hepatitis virales. El acceso a los diagnósticos serológicos permitirá concretar estudios epidemiológicos en población inmunocompetente e inmunosuprimida aportando datos inéditos en nuestra región. Además, las técnicas moleculares implementadas y optimizadas en el presente estudio podrán ser transferidas a los centros de salud que así lo requieran. El monitoreo ambiental y en alimentos, sumado al aislamiento viral permitirá detectar las fuentes de transmisión de HEV y profundizar en el perfil molecular de las cepas circulantes locales. Este trabajo aportará datos originales sobre la presencia viral en escenarios de procesamiento de carne porcina para consumo humano. Datos generados en este estudio podrán ser utilizados para evaluar la calidad sanitaria de la carne para consumo humano. Asimismo, este proyecto intenta aportar información a los programas sanitarios de la región sobre la circulación de contaminación viral de aguas recreacionales a fin de reforzar el sistema de saneamiento ambiental, mejorar el diagnóstico de calidad microbiológica de aguas superficiales e impulsar a programas de control para atenuar la diseminación de virus entéricos en nuestro medio. Estudios preliminares recientes de vigilancia viral ambiental en aguas residuales mostraron la presencia de HEV, mediante detección molecular, lo que muestra los primeros indicios de la circulación de este virus en la población de Córdoba enfatizando la necesidad de profundizar su estudio y caracterización.