Un investigador tandilense detrás de una tecnología que salva vidas

Por: Gabriel Lourenço Schiavoni

Fruto del trabajo conjunto entre investigadores de Brasil y Argentina, entre los diversos proyectos en desarrollo, destaca la mejora tecnológica de una patente de un semiconductor que detecta e interrumpe fugas de gases tóxicos. El dispositivo ha sido perfeccionado y discutido en paralelo al avance tecnológico mundial, con investigaciones dirigidas tanto a la mejora del proyecto como a su implementación en Brasil desde 2019.

La patente es de autoría del profesor e investigador tandilense Miguel Adolfo Ponce, Fernando Trabadelo y Celso Aldao. Ponce utilizó los conocimientos de su tesis doctoral para idear un dispositivo de corte de gas aplicando sensores basados en nanotecnología, área en la cual Brasil es vanguardista.

¿Cómo surgió la colaboración?

La colaboración entre Brasil y Argentina comenzó en 2003 mediante un proyecto de la Agencia Española de Cooperación Internacional, en el cual participaron diversos países de América Latina. Por Argentina estuvo a cargo Miriam Castro, quien fue codirectora de la tesis doctoral de Ponce. Los encuentros comenzaron en España, con una gran presencia de intercambios, becarios e investigadores, que juntos dieron inicio a una fuerte cooperación entre Argentina, Brasil y España.

En paralelo, Miguel Ponce se integró al grupo de la Universidad degli Studi di Ferrara, en Italia, con quienes comenzó a compartir varias teorías de mecánica cuántica que actualmente son utilizadas en el mundo. Esta colaboración hizo que becarios brasileños, codirigidos por el tandilense, realicen estancias en laboratorios de Italia abocados al desarrollo de biosensores tumorales.

Estos encuentros llevaron al surgimiento de una acción conjunta entre el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), el Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico (CNPq), la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) y la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes). A través de esta asociación, los grupos comenzaron a interactuar entre diferentes laboratorios: el Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais da Universidade Federal de São Carlos (CDMF), el Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (Intema) de Mar del Plata y el Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires (Cificen) en la ciudad de Tandil, además de la Universidad Nacional de Mar del Plata, la Universidade Federal de São Carlos y la Universidade Estadual Paulista (Unesp).

Paralelamente a esta colaboración, durante 2006, el investigador serrano fue responsable del desarrollo de una patente de la llave de corte de gas para monóxido de carbono y metano en Argentina. Posteriormente, con la ayuda de los investigadores brasileños, se hicieron mejoras a la patente, marcando el inicio de una nueva etapa enfocada en la detección de gases tóxicos y explosivos y su aplicación mediante materiales semiconductores como sensores de gases integrados con teléfonos inteligentes.

Actualmente, los profesores argentinos trabajan en asociación con el profesor Júlio Ricardo Sambrano, coordinador del Grupo de Modelagem e Simulação Computacional de la Unesp. El proyecto establece una metodología multidisciplinaria, correlacionando los resultados obtenidos con modelado y simulación computacional. Esta tecnología prevé el uso de superficies y control atómico para la miniaturización de los sistemas a escala para poder colocar los sensores en smartphones. Desde 2022, en vista a estos desarrollos, se modelan interfaces a nivel atómico y se aprovecharon tecnológicamente las propiedades bactericidas basadas en la generación de especies peróxidos producidas en las superficies sintetizadas por una de las estudiantes que dirigió el grupo del doctor Ponce en Brasil. La combinación de los materiales utilizados para sensores de gases con fibras de origen orgánico dio lugar a un nuevo producto en el que varios laboratorios de Brasil tienen puesta la mirada.

Cabe destacar que estas superficies (en escala atómica) son estudiadas en el Laboratorio de Positrones de Tandil (Cificen-Uncpba-Conicet), único en Sudamérica y especialista a nivel mundial en el uso de la técnica para superficies de cerámicos y de fibras usados como sensores de gases y biocidas, entre otras propiedades. Se debe mencionar la participación científica del tandilense en la etapa IGNITE de la aceleradora GRIDX para llevar al mercado un desarrollo para cicatrizar heridas. Este desarrollo, logrado en parte en Brasil, posee tecnología a nivel atómico y existen desde hace unos diez meses avales y pruebas experimentales de cierre de heridas (en movimiento) en cuatro días.

Estas tecnologías, patentables, serán desarrolladas por un grupo de ingenieros argentinos y cuentan con el apoyo de la incubadora de empresas de la UNMDP y la empresa QM y de los laboratorios del CDMF de Brasil para su ejecución en el exterior. No se detallan informaciones, por el marco de confidencialidad, pero se sabe que la tecnología está siendo estudiada por el grupo brasileño/argentino y que apunta al mercado de Estados Unidos, siendo desarrollada desde 2022 tras las estancias en Brasil de una de las integrantes de la tecnología de marco confidencial. La investigación también cuenta con el apoyo del Centro de Pesquisa, Divulgação e Difusão (CEPID), coordinado por el profesor Elson Longo, del Instituto de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), del doctor Julio Sambrano de Unesp Bauru y del laboratorio de Guaratinguetá del doctor Alexandre Zirpoli Simões. Se han sumado otras universidades de varios países.

¿Cómo funciona la patente de 2006 para evitar las intoxicaciones?

La patente consiste en un pequeño dispositivo que se conecta al aparato a gas. Cuando detecta cualquier señal de fuga, corta automáticamente el suministro y envía un aviso al teléfono móvil conectado al sistema.

En palabras de Ponce: “El sistema de llave de corte de gas usa un detector de monóxido de carbono, metano, cualquier tipo de gas. Y lo que hace es, con una señal electrónica, interrumpir la entrada de gas del artefacto que está funcionando. Entonces apaga la combustión, apaga la llama (ataca a la fuente del problema haciendo uso de sensores). Y al apagar la llama, el sistema evita la muerte por monóxido de carbono, te avisa al celular, avisa a los contactos y eleva la información segundo a segundo a la nube. O sea, hace un relevamiento permanente de la concentración de gas emitido por el artefacto. El sistema lo está detectando, cómo está funcionando y si hay una falla, lo que hace es cortar, te avisa y corta el ingreso de gas”.

¿Cuál es la importancia del equipamiento?

El desarrollo de esta tecnología es un paso fundamental para combatir los casos de intoxicación y muerte por monóxido de carbono, muy comunes especialmente durante el invierno.

Según datos divulgados por el portal Datasus, organismo ligado al Ministerio de Salud de Brasil, al menos 756 personas murieron en ese país por intoxicación accidental con gas entre 1996 y 2021. El año con más registros fue 2013, cuando 46 personas fallecieron por inhalación de gases tóxicos. Entre las víctimas, siete de cada diez eran hombres y el grupo de edad más afectado fue el de jóvenes entre 20 y 29 años, con 142 muertes. El relevamiento también revela que la mayoría de los casos ocurrieron en la región Sudeste, con 364 registrados.

En la Argentina, el problema es aún más común. Según la edición de 2014 de la Guía de Prevención, Diagnóstico, Tratamiento y Vigilancia Epidemiológica de las Intoxicaciones por Monóxido de Carbono del Ministerio de Salud de la Nación, cada año se registran más de 200 muertes por esta causa. De esos casos, el 87 por ciento fue causado por calentadores de agua, el 8 por ciento por calefactores y el 5 por ciento por cocinas. Se estima que en Argentina el 90 por ciento de la población utiliza gas natural en sus hogares.

Proyecto de ley “Dulces Sueños”

El proyecto de ley "Dulces Sueños" (Nº 0846-D-2020) fue presentado en la Cámara de Diputados de Argentina para proponer la obligatoriedad de medidas de prevención de accidentes por monóxido de carbono. La ley fue impulsada con base en investigaciones, estudios y evidencias científicas recolectadas por grupos vinculados al Conicet, investigadores, médicos toxicólogos y familias de víctimas.

El objetivo central es evitar muertes por intoxicación con monóxido de carbono, promoviendo la instalación obligatoria de dispositivos de seguridad inteligente en todos los aparatos a gas del país. El proyecto se sostiene en la tecnología de llave electrónica de corte de gas desarrollada por Ponce junto al grupo de investigación del ex-Intema-Conicet y actualmente del grupo Cificen-Conicet Tandil.

El impacto de la ley va más allá de la prevención, sirviendo como un estímulo industrial y económico. Con el avance en la implementación de la tecnología en Argentina, se abren oportunidades de exportación para Brasil y otros países de América Latina. Con la apertura a la importación de gasodomésticos que incorporen la tecnología, Argentina podría ejercer un control sobre los desarrollos que ingresan al país, dado que el Conicet y la Unmdp son los titulares de la propiedad intelectual.

¿Cómo ocurren las intoxicaciones?

Las intoxicaciones ocurren por la liberación de un gas tóxico, normalmente monóxido de carbono, que puede ser letal. El gas es generado por la combustión incompleta de cualquier material que contenga carbono, como combustibles a gas, madera, carbón, gasolina, diésel, alcohol o querosene en ambientes con poco oxígeno. El gas se une al cuerpo 250 veces más fuerte que el oxígeno y el dióxido de carbono, bloqueando los sitios de transporte y oxigenación celular.

El monóxido de carbono es extremadamente peligroso, ya que es invisible e inodoro. Entra al cuerpo a través de la respiración, pasando de los pulmones a la sangre y cortando el suministro de oxígeno. Esta disminución de la circulación puede causar síntomas como mareos, náuseas y vómitos y, en casos más graves, puede llevar al infarto e incluso a la muerte.

Del semiconductor sensor al biocida

Consultado por el desarrollo de sistemas de “curitas inteligentes”, el grupo de investigadores no pudo detallar información dado que está en un proceso de aceleración, como cofounders. El desarrollo, probado experimentalmente por el grupo, logró el cierre de úlceras desde el interior de la herida en pocos días, tiene control de fármacos y posee la capacidad de acelerar la cicatrización, reduciendo en un 60 por ciento su tiempo de cierre. Los investigadores no dieron más detalles porque tienen que pasar las pruebas clínicas y para ello buscaron los recursos en el extranjero.

Se sabe también que existen estudios teóricos realizados por el grupo del doctor Sambrano (Unesp Brasil) que avalan la posibilidad de implantación de superficies atómicas controladas y recubiertas con partículas desarrolladas en laboratorios de Brasil, que son caracterizadas con antimateria en Tandil, en el laboratorio de Positrones del Cificen. “El desarrollo es inviable sin recursos ni instrumental en Argentina para el control de semiconductor en sus superficies a nivel atómico”, detalló Ponce. 

El proyecto está liderado por una nueva camada de ingenieros recibidos recientemente en Argentina, prevé surgir desde una start-up y está pensado para el mercado de Estados Unidos gracias a fondos de inversión extranjeros. “Simplemente ayudamos a que estos emprendimientos surjan desde Brasil, dado que allí se encuentra la tecnología y tenemos los laboratorios adecuados para hacerlo, apuntando fuerte en el mercado sudamericano con intenciones de ayudar a los investigadores y profesionales que prevén el desarrollo de tecnologías útiles en el área farmacológica mundial”, concluyó.

Sobre el autor

Por El Eco de Tandil

Más de 142 años escribiendo la historia de Tandil