Retos y oportunidades de la investigación transdisciplinar. Reflexión sobre el papel de la mecánica de materiales en biomedicina : discurso del académico electo Excmo. Sr. D. Manuel Doblaré Castellano y contestación del académico Excmo. Sr. D. Enrique Alarcón Álvarez

En este discurso de ingreso se destacó la importancia de la Mecánica de Materiales y el Modelado Matemático en Biomedicina y, en particular, se mostraron algunas aportaciones relacionadas con el comportamiento funcional de tejidos biológicos. Más en concreto se discutió la importancia de la transdisciplinariedad en la investigación actual y el papel que en esa búsqueda de un lenguaje común entre disciplinas tienen el modelado matemático y la simulación computacional.En particular, en la nueva Biomedicina basada en la evidencia, la interacción transdisciplinar es esencial, como lo demuestran resultados tan evidentes como los dispositivos e implantes inteligentes, las nuevas técnicas de imagen médica, la aparición de órganos artificiales o las crecientemente importantes técnicas de Ingeniería Tisular y Terapias Génica y Celular. Uno de los aspectos de creciente estudio en los últimos años es la epigenética, es decir, el estudio de la influencia del entorno específico de cada individuo en su respuesta biológica. Uno de estos estímulos externos, que se está constatando como fundamental, corresponde a las deformaciones, y ello en todas las escalas: molecular, celular, tisular y orgánica, dando lugar a una nueva subdisciplina: la Mecanobiología de creciente interés. En ella se acoplan los fenómenos mecánicos (movimiento, deformaciones, tensiones,..) con los biológicos (respuesta celular, expresión génica, adaptación tisular, regeneración y morfogénesis orgánica, etc.) y, en general, con otros campos físicos como la bioquímica o la electricidad también acoplados en los procesos de señalización y expresión celular. De nuevo el modelado multiescala y multifísico de estos problemas es esencial en su comprensión última y en el diseño de nuevas estrategias quirúrgicas, terapéuticas o de diagnostico. En este discurso se mostraron los problemas y posibilidades de estas metodologías y su aplicación en problemas tales como el diseño de implantes, la remodelación reparación y morfogénesis óseas, así como en la planificación preoperatoria y cirugía virtual.

Células madre mesenquimales orales: estado del arte en Odontología

Desde la organogénesis y hasta estadios adultos, las células madre mesenquimales participan activamente dando origen y manteniéndola homeostasis del organismo. En la cavidad oral han sido aisladas desde variadas estructuras del órgano dental tales como el ligamento periodontal, pulpa dental, tejido gingival, folículo dental y papila apical significando una prometedora fuente de células madre mesenquimales las que pueden ser caracterizadas de acuerdo a los criterios mínimos establecidos por "The International Society for Cellular Therapy" que son: a) La adherencia al plástico; b) La expresión de marcadores CD73, CD90, CD105 y la carencia de CD34, CD45, CD14, CD11, CD79, CD19 y HLA-DR (clase II); c) Capacidad multipotencial de diferenciación hacia linaje osteogénico, condrogénico y adipogénico. El objetivo de esta revisión consiste en realizar un levantamiento de la situación actual de este tema efectuando una revisión comprensiva de la literatura en los campos de; identificación a través demarcadores de superficie, aislamiento por medio de mecanismos de digestión enzimática o explante, almacenamiento atendiendo a la necesidad de suprimir el uso de suero fetal bovino como medio de cultivo en un esfuerzo por avanzar hacia aplicaciones terapéuticas, banca o criopreservación destacando nuevas experiencia en este campo como lo es la criopreservación de piezas dentales completas gracias a la tecnología láser Nd:YAG. Y, finalmente, las aplicaciones clínicas que promete este grupo de células a través de la medicina regenerativa y la ingeniería tisular tanto en el campo de la odontología como la medicina general.

Efecto de la hormona de crecimiento, el plasma rico en plaquetas y la brushita sobre la regeneración ósea

Desde los tiempos míticos, el hombre ha soñado con la posibilidad de que sus tejidos dañados por la enfermedad, las heridas o la senescencia pudiesen ser regenerados y sustituidos por unos nuevos plenos de vida La medicina regenerativa o Ingeniería Tisular es una de las ramas de la investigación biomédica que más se ha desarrollado en los últimos años y que al mismo tiempo presenta unas perspectivas de futuro prometedoras. Desde un punto de vista un tanto academicista, que permite simplificar el abordaje del tema, consideramos que esta estrategia terapéutica se basa en tres pilares...

Ingeniería de glicanos: diseño de inmunógenos y ligandos de lectinas. Glycan engineering: design of immunogens and ligand of lectins.

La ingeniería de glicanos es un área de investigación emergente, la que posee múltiples aplicaciones en medicina. Mediante esta herramienta se intentará reducir la flexibilidad de las uniones glicosídicas de antígenos tumorales, como la del antígeno T (Galbeta3GalNAcalfa-Ser/Thr). Aquí se realizarán las menores alteraciones posibles en la topología de glicanos que generen la mejor respuesta inmune hacia el antígeno de interés. Por otra parte, se buscará ligandos de alta afinidad que interaccionen con lectinas involucradas en diseminación de metástasis. Mediante ensayos teóricos de Docking se tratará de hallar modificaciones topológicas de glicanos que potencialmente tengan propiedades anti-adhesivas para células tumorales. Este proyecto constará de tres etapas: una teórica, utilizando programas de cálculos para ensayos de Docking y mínimos energéticos de glicanos. Otra de síntesis, generando los glicoconjugados sugeridos en la etapa anterior. En la última, se verificará si estos glicanos rediseñados adquirieron las propiedades biológicas deseadas. Así se determinará si generan una respuesta inmune que reconozca antígenos y células tumorales. También, se analizarán las propiedades anti-adhesivas de los glicanos utilizando diferentes modelos experimentales. Finalmente, se determinará si los inmunógenos producidos y/o glicoconjugados rediseñados poseen efecto en el desarrollo tumoral y sobrevida animal.

Los entornos virtuales como herramienta sustituta del laboratorio "real" y como complemento de la enseñanza de Química a alumnos de Ingeniería. Virtual environments as substitute tools for the "conventional" laboratories and as a complement for Chemistry teaching to Engineering students.

El presente proyecto se plantea el siguiente problema de investigación:¿Cuál es la eficacia de los entornos virtuales de enseñanza para optimizar los aprendizajes de Química? Se sostiene la hipótesis de que los entornos virtuales de enseñanza, empleados como mediación instrumental, son eficaces para optimizar los aprendizajes de química, particularmente facilitando la vinculación y reversibilidad entre "mundo micro y macroscópico"; capacidad que usualmente sólo se atribuye al trabajo experimental de laboratorio. Los objetivos propuestos son: Determinar la eficacia de entornos virtuales de enseñanza, como mediaciones instrumentales, para optimizar los aprendizajes de química en estudiantes de ingeniería. Implementar un entrono virtual de enseñanza de química, diseñado como mediación instrumental y destinado a estudiantes de dos carreras de ingeniería del IUA. Evaluar el desarrollo y los resultados de la innovación introducida. Comparar los resultados de la innovación con los resultados de la enseñanza usual. Derivar conclusiones acerca de la eficacia de la innovación propuesta. Socializar el conocimiento producido en ámbitos científico-tecnológicos reconocidos. Se generará un aula virtual en plataforma Educativa y utilidzando el laboratorio de computación de la institución se buscará desarrollar laboratorios virtuales donde se propondrán actividades de simulación de trabajo experimental. Los resultados esperados son: - Un Aula Virtual que cumpla funciones análogas a las de un laboratorio experimental. - Información válida y confiable acerca de la eficacia de la misma como medio para optimizar los aprendizajes de química. - Publicaciones en ámbitos científico-tecnológicos reconocidos que sometan a juicio público la innovación y la investigación efectuadas. La importancia del proyecto radica principalmente en poner a prueba la eficacia de los entornos virtuales para optimizar los aprendizajes de química, analogando tareas usualmente limitadas al trabajo experimental de laboratorio. Su pertinencia apunta a un replanteo del curriculo de los cursos de Química para estudiantes de Ingeniería.

Desarrollo de un método científico aplicable al análisis y prevención de fallas en ingeniería.

El proyecto busca profundizar lo incorporado como método de análisis, a partir de lo realizado en el proyecto anterior, relativo a la Fragilidad por Hidrógeno en Metales Ferrosos. Sobre la base de lo actuado, se pretende aplicar el método científico de análisis a las fallas en casos que ocurren en la práctica y que tienen como origen errores en el diseño, construcción o mantenimiento de componentes o sistemas. Procesos industriales que aplican técnicas de fabricación o construcción de componentes, frecuentemente fallan por un uso erróneo de los mismos, ya sea por mala práctica o bien por desconocimiento de las variables que los gobiernan. Mediante la aplicación del método científico se busca llegar a las primeras causas de las fallas y a partir del entendimiento de las mismas generar prevención para futuros casos.

Acerca del ciclo evolutivo del Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi Chagas 1909, en sus fases tisular y hematica

El autor pasa en revista los trabajos publicados sobre el ciclo evolutivo del Trypanosoma (S.) cruzi en el huésped vertebrado, desde el descubrimiento de la enfermedad hasta nuestros días. Luego analiza las ideas de los autores modernos, fundadas en gran parte en las observaciones que ya en 1914 realizaron MAYER y ROCHA LIMA de las cuales participan actualmente ROMAÑA y MEYER, ELKELES y WOOD. Finalmente expressa que a partir de los tripanosomas infectantes los parásitos que penetram en el protoplasma celular pueden seguir dos mecanismos en su evolución hacia cuerpos leishmanioides: 1.º) Por "regresión fusiforme" y 2.º) por "regresión orbicular"; llegados a la forma leishmanioide los parásitos se multiplican por división binaria, una vez lleno el protoplasma celular, siguen un processo inverso de transformación hacia tripanosoma que puede seguir igualmente dos mecanismos diversos: 1.) "progresión fusiforme" y 2.º) "progresión orbicular". Estos diversos mecanismos de transformación están esquematizados en la fig. N.º 1 del trabajo.

El Real Conservatorio de Artes (1824-1850): Orígenes y gestación de la ingeniería industrial moderna

El "Conservatorio de Artes" tuvo un origen Ilustrado, emulando a su homónimo parisino, pero nació durante el absolutismo (1824), tras un frustrado intento afrancesado (1810). Absorbió al "Gabinete de Máquinas" y tuvo como primer director a López de Peñalver. Supuso un puente entre la Ilustración y la Ingeniería Industrial decimonónica, sobre todo, a partir de la institucionalización del envío de pensionados a la "École Centrale des Arts et Manufactures" parisina, con cuyo retorno consigue transformarse en "Real Instituto Industrial" (1850). Aparte destaca su proyección social, tanto en su papel de oficina de patentes como en la promoción de exposiciones industriales.

La utilización de los recursos actualmente existentes en Internet para la enseñanza de Ingeniería de Materiales

El presente trabajo describe la planificación y posterior puesta en marcha de distintos mecanismos para la realización de prácticas de simulación con ordenador a modo de asignatura virtual. Los contenidos pertenecen a distintas áreas de conocimiento del plan de estudios relativo a la Ingeniería de Materiales. Primeramente se hace un análisis de las causas que motivaron la realización del mismo, así como de las posibilidades y necesidad de utilización de los Laboratorios Virtuales en la enseñanza contemporánea. Posteriormente se presenta el sistema desarrollado, sus características y posibilidades de utilización. El objetivo del trabajo es doble: por un lado, crear una base de datos interactiva de consulta con la finalidad de que el alumno pueda asentar conceptos clave necesarios para cursar la titulación con éxito; por otro, crear un servidor de prácticas de simulación por computador haciendo uso de la World Wide Web y que permita a los alumnos acceder a las prácticas de forma remota, con las múltiples ventajas, tanto educativas como económicas, que ello supondría.