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 Número 8 :: marzo de 2009
 
   
   NOTICIA DESTACADA
     

Corazón virtual para estudiar las arritmias


Un equipo de científicos del Instituto Interuniversitario de Investigación en Bioingeniería y Tecnología Orientada al Ser Humano (I3BH) de la Universidad Politécnica de Valencia, dirigido por los profesores José Mª Ferrero y Javier Sáiz, en colaboración con el Grupo de Estructuras y Modelado de Materiales de la Universidad de Zaragoza, ha desarrollado un corazón virtual –se trata de una simulación por ordenador en tres dimensiones- que permite analizar y estudiar los mecanismos básicos que generan las arritmias cardiacas. Los resultados de esta investigación fueron publicados el año pasado en la revista Annals of Biomedical Engineering.

El “corazón virtual”, reconstruido a partir de complejos sistemas de ecuaciones matemáticas, simula el comportamiento eléctrico del órgano vital. “El corazón es un tejido biológico, pero si lo analizas desde el punto de vista de la ingeniería, se trata de un aparato eléctrico y mecánico. De hecho, una arritmia no es más que un desorden eléctrico del funcionamiento del corazón”, apunta José Mª Ferrero, investigador del Grupo de Bioelectrónica del I3BH.

Así, con este corazón virtual se puede investigar hasta el más mínimo detalle lo que ocurre en cada célula del órgano, para determinar las causas que generan la arritmia y, a partir de ahí, intentar mejorar las terapias que existen contra estas anomalías cardiacas.

Con la ayuda de médicos, electrofisiólogos y cirujanos del Hospital Clínico Universitario de Valencia y del Hospital General Universitario de Valencia, los investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia estudiaron los principios básicos del funcionamiento del corazón, traduciéndolos a complejos sistemas de ecuaciones matemáticas. A partir de estas ecuaciones, generaron el programa que permite simular en tres dimensiones el corazón y los diferentes comportamientos anómalos en su funcionamiento. Gracias a él, se puede obtener una descripción totalmente detallada de cómo está funcionando cada célula del corazón, cuál es su potencial eléctrico, las corrientes iónicas, etc.
 
Los investigadores de la UPV han desarrollado un modelo matemático, geométrico y anatómico de las aurículas y ventrículos. Además, la herramienta informática incluye la programación de todos los sistemas de ecuaciones que expresan el funcionamiento eléctrico de las aurículas y ventrículos. “Con un modelo de este tipo puedes relacionar lo que está pasando en lo microscópico, que es la célula, con lo que está pasando en lo macroscópico, que es el corazón. De este modo, podemos comprender mejor el origen, mantenimiento y fin de las arritmias, complementando la información que se obtiene en los experimentos en laboratorio realizados por los electrofisiólogos”, señala José María Ferrero.

Su estudio se ha centrado fundamentalmente en las arritmias por reentrada. Estas aparecen casi siempre como consecuencia de una isquemia, que se produce cuando hay una parte del corazón a la que deja de llegarle sangre, justo lo que ocurre antes de un infarto de miocardio. “Nosotros hemos estudiado cómo evoluciona la probabilidad de que un paciente sufra una arritmia desde el instante mismo en que se produce la oclusión coronaria y en los primeros diez minutos. Hemos observado con el corazón virtual algo que experimentalmente también se sabe: la probabilidad de que aparezcan arritmias sube y luego baja. Hemos estado investigando los mecanismos íntimos de por qué ocurre esto y por lo tanto viendo qué canales iónicos son los responsables de que aparezca esa probabilidad alta de sufrir una arritmia mortal”, explica José María Ferrero.
     
  OTRAS NOTICIAS
     

Hypertransport-Universidad Politécnica de Valencia

El Consorcio HyperTransport está formado por más de 50 empresas punteras en el sector de las Tecnologías de la Información, entre las que se encuentran las multinacionales AMD, Hewlett-Packard, Sun Microsystems, Cisco, Dell, IBM, Nvidia y Cray. La Universidad Politécnica de Valencia también participa, a través del Grupo de Arquitecturas Paralelas (GAP), liderado por el catedrático José Duato.

Recientemente, el Consorcio ha presentado la definición de un nuevo estándar de comunicaciones, en cuyo desarrollo han trabajado el propio Duato, junto con el profesor titular Federico Silla. La adopción de este estándar por el Consorcio HyperTransport permite la transferencia efectiva de la tecnología desarrollada por el GAP.

Los computadores requieren la definición de estándares para garantizar la interconexión de componentes de diferentes fabricantes. En este sentido, las empresas suelen asociarse en consorcios para definir dichos estándares y gestionar la propiedad intelectual relacionada con los mismos.

La nueva tecnología extenderá las posibilidades de HyperTransport 3.0., el estándar de comunicaciones gestionado hasta la fecha por dicho Consorcio. Denominadas High Node Count HyperTransport Specification 1.0., estas nuevas especificaciones serán usadas como base para servidores de altas prestaciones y clusters (torres de computadores en formato “pizza” o en formato “blade”). La importancia de este desarrollo estriba en que los futuros supercomputadores, centros de procesado de datos, servidores de Internet, servidores de bases de datos científicas, etc., serán más rápidos y fáciles de programar gracias a la mayor velocidad de comunicación y a la arquitectura de memoria compartida, acelerando así operaciones de gran complejidad tales como predicciones meteorológicas, estudios de aerodinámica, o estudios del genoma humano, entre otras.

 

 

El profesor Silla explica su funcionamiento: “Los procesadores de una misma placa base (o nodo) utilizaban el estándar anterior para comunicarse entre sí, pero para contactar con los demás nodos del sistema tenían que convertir el mensaje a otro estándar, con lo cual se perdía tiempo y, por tanto, prestaciones. Ahora bien, todo cambia con la nueva extensión que hemos desarrollado, ya que emplea un único estándar en sus comunicaciones y permite compartir la memoria de todos los nodos conectados. La potencia se multiplica enormemente: se extiende el número de dispositivos conectables a través de memoria compartida en ocho órdenes de magnitud”. La otra ventaja es que cuanta más capacidad tenga una memoria, mayor es su precio de fabricación. Con este avance ya no será necesario adquirir memorias grandes y costosas, sino que se podrá utilizar la memoria de los nodos vecinos de forma efectiva. Según comenta Silla, “lo más difícil no ha sido desarrollar el nuevo estándar de comunicaciones, sino convencer a AMD (impulsor del estándar) de que había mercado para los servidores de memoria compartida con miles de procesadores”. “Para ello, hubo que convencer primero a las empresas Hewlett-Packard y Sun Microsystems, principales clientes de AMD, cuyos representantes en el consorcio declararon el interés de sus empresas por la nueva tecnología. El proceso de negociación ha durado dos años”, añade Duato.

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Tejidos con microcápsulas aromáticas e hidratantes    

Investigadores del Grupo de Investigación de Gestión Integral en la Industria Textil del campus de Alcoy de la UPV están trabajando en el desarrollo y aplicación de microcápsulas con sustancias activas en textiles, proporcionando a estos productos “acabados no convencionales” y un nuevo valor añadido. Los estudios de estos expertos han sido publicados en revistas científicas como Textile Research Journal o Journal of Applied Polymer Science, entre otras.

Las microcápsulas están formadas por una membrana externa, compuesta por materiales poliméricos, y un núcleo que contiene la materia activa, que se libera por rotura de la cápsula o por permeabilidad de la misma. Tal y como explica la investigadora Mª Ángeles Bonet, conforme la persona va moviéndose, estas cápsulas se van rompiendo y el producto que está en su interior es el que interactúa con la piel.

Para la realización de estos estudios, los investigadores de la UPV cuentan con la colaboración de diferentes empresas del sector textil de la Comunidad Valenciana. Los trabajos hasta el momento se han centrado en la aplicación y estudio de rendimiento de microcápsulas sobre fibras de algodón, lino, poliéster y poliamida. En concreto, han trabajado con microcápsulas con aromas,  hidratantes y con sustancias repelentes de mosquitos. Según explican Mª Ángeles Bonet y Pablo Monllor, responsables de esta línea de investigación, la microencapsulación ha permitido la obtención de fragancias y perfumes resistentes a los lavados en productos textiles. Junto con los aromas, empresas e investigadores relacionados con este sector están encapsulando productos como repelentes de insectos, antibacterias, antiácaros, y otros como retardadores del vello sobre las medias de señora, microcápsulas con hidratantes y reafirmantes de piel, productos de origen cosmético y que cumplen su función cuando se incorporan a las prendas textiles.  

  La novedad de la investigación de los científicos de la UPV reside en el desarrollo de un sistema de caracterización de las microcápsulas tanto en su forma comercial como una vez aplicadas en el textil. Ello permite la búsqueda de nuevas formulaciones y métodos que ayuden a mejorar las prestaciones de las microcápsulas para que se adhieran mejor al textil, cumplan su función de forma más eficaz y aumenten su vida útil.

“Ya hay empresas que comercializan estas líneas de productos. Nosotros hemos estudiado cómo incrementar la vida útil de la microcápsula, rentabilizar su uso y que sea lo más resistente posible a lavados, frotes, etc. De este modo, pretendemos poder dar un mayor valor añadido al producto textil y, por ende, a la competitividad de un sector clave en nuestra economía”, señala la investigadora Mª Ángeles Bonet.

En los estudios de las aplicaciones de las microcápsulas sobre tejidos de algodón, los investigadores de la UPV han demostrado que por impregnación se consiguen mejores resultados que por agotamiento. También se ha observado la situación de las microcápsulas en determinadas posiciones en función del tipo de fibra analizado. Estos tejidos sometidos a múltiples lavados continúan presentando microcápsulas en posiciones reservadas o protegidas.

Los investigadores han establecido también la cantidad de sustancia ligante que hay que utilizar para fijar la microcápsula en el producto textil, en este caso, tejidos de algodón. En su estudio, aplicaron diferentes concentraciones de ligante mediante impregnación, empleando una dispersión de microcápsulas con aroma.

Los resultados obtenidos muestran que la presencia de ligante en las formulaciones permite una mayor adherencia de las microcápsulas sobre el tejido, permaneciendo más tiempo en él después de someterlas a varios procesos de lavado.

“Nuestro estudio ha permitido conocer la cantidad de ligante que hay que utilizar para optimizar el rendimiento de las microcápsulas”, apunta Pablo Monllor. 


     AGENDA I+D
Próximos Eventos y Convocatorias I+D    

ICAS 2009 - ICNS 2009

La Ciudad Politécnica de la Innovación (CPI), parque científico de la Universidad Politécnica de Valencia, acogerá la Quinta Conferencia Internacional sobre Sistemas Autónomos, organizada por la International Academy, Research and Industry Association (IARIA). Durante este encuentro, se debatirá entre otros temas sobre los últimos avances en sistemas de automatización, redes, servicios y aplicaciones, entornos móviles, etc.

Paralelamente, se celebrará también la Quinta Conferencia Internacional sobre Redes y Servicios, en la que se abordarán temáticas como la tecnología GRID, redes emergentes en comunicación, etc.

+ info: Conferencias IARIA

Jornada GALILEO-ITACA IV Jornada sobre servicios de movilidad

El Instituto ITACA como entidad de investigación y desarrollo de la Universidad Politécnica de Valencia y la Asociación ITACA, creada con el fin de fomentar y llevar a la práctica acciones de investigaciones científica de desarrollo tecnológico y de transferencia en el campo de las tecnologías de la información, decidieron posicionarse en la vanguardia del proyecto, organizando este congreso enfocado a destacar las oportunidades de negocio que se producirán a las empresas e instituciones con Galileo.

El evento mostrará las técnicas actuales de organización y desarrollo de Galileo, sus instituciones financieras y los desarrolladores que crean aplicaciones que utilizan el sistema. Empresas de tecnología, transporte, aeroespacial y de sectores de servicios, así como instituciones nacionales y regionales, las grandes empresas, las PyME, los usuarios y los inversores estarán representados en las conferencias, mesas redondas y debates.

Se celebrará los días 22 y 23 de abril, en el Museo Príncipe Felipe de la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia.
+ info: Jornada Galileo-ITACA

 

IBERGRID 2009

La Universidad Politécnica de Valencia (UPV) ha organizado la tercera edición de la conferencia IBERGRID, que se celebrará del 20 al 22 de mayo. Previamente, el día 19 de mayo, se llevará a cabo un taller sobre Supercomputación.

Destacados expertos debatirán a lo largo de este evento sobre los últimos avances en el desarrollo de las infraestructuras de red, las tecnologías y las aplicaciones. El lema de la edición de este año es "Hacia una Red Internacional: Un Trabajo de todos ". La conferencia se centra en los planes para el futuro y las actividades de integración en el marco de la Unión Europea y en el escenario Internacional de e-Ciencia.
+ info: Ibergrid 2009

Electrostatics 2009

La 11a Conferencia Internacional de Electrostática, Electrostatics 2009, tendrá lugar en Valencia (España) del 27 al 29 de mayo de 2009.

La Conferencia está organizada por el Instituto de Tecnología Eléctrica (ITE) y la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) conjuntamente con el Grupo de Trabajo Europeo: "Static Electricity in Industry" (EFCE)

La Conferencia Internacional de Electrostática es una conferencia cuatrienal que se viene organizando con gran éxito en Europa desde hace 40 años. Se trata de un foro interdisciplinar único que gira alrededor del fenómeno electrostático y de sus aplicaciones industriales.

Electrostatics 2009 constituye además una excelente oportunidad para los investigadores y usuarios que trabajan en áreas científicas y técnicas en las cuales la electrostática constituye un importante núcleo, pudiendo también discutir las futuras tendencias en este ámbito.

+ info: Electrostatics 2009


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  BREVES  
   

 
El personaje: Santiago Elena Fito  
Santiago F. Elena Fito, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (centro mixto de la Universidad Politécnica de Valencia y el CSIC), ha participado en el proyecto llevado a cabo por el profesor Nam-Hai Chua en el que se revalúa la utilidad de las estrategias de control de virus basadas en el desarrollo de plantas transgénicas. El trabajo se ha publicado en el último número de PLos Pathogens.

A través de este estudio, se ha evaluado la probabilidad de que los cambios en la secuencia del genoma viral confieran al mismo la capacidad de eludir el sistema defensivo e inducir una infección. Previamente, este grupo de trabajo desarrolló una estrategia para el control de virus que se basaba en la expresión transgénica en las plantas de unos pequeños RNAs artificiales de 21 nucleótidos de longitud (llamados microRNAs ó amiR). Los amiRs estaban específicamente diseñados para unirse al genoma viral, dando lugar a un RNA bicatenario (doble cadena) que activa un sistema endógeno de las plantas que degrada los mismos y evitan que los virus puedan replicarse (este sistema se denomina de silenciamiento del RNA). Estas plantas transgénicas demostraron ser resistentes y que esta resistencia era específica del virus para el que se había desarrollado. 

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Navegación inteligente  
Investigadores del Grupo de Tecnología Informática de la Universidad Politécnica de Valencia, coordinados por José Soler Bayona, han desarrollado un sistema inteligente para embarcaciones de regatas de vela. A diferencia de otras aplicaciones que existen en el mercado, el “Easy Racing Navigator” –nombre que recibe el sistema- se ejecuta sobre una PDA, que va conectada vía bluetooth a la electrónica del barco. 

La aplicación desarrollada por el Grupo de Tecnología Informática de la UPV permite monitorizar y visualizar en tiempo real la posición de la embarcación dentro del campo de regatas, y facilita la toma de decisiones estratégicas durante la competición, y todo ello de una manera sencilla e intuitiva desde la PDA de los tripulantes de la embarcación.

El sistema se probó el año pasado en el Movistar 670 en el campeonato de España y en el Pasión por Castellón en el Trofeo Tabarca de Alicante y la Copa de S.M. la Reina en Valencia. Además ha contado con el asesoramiento técnico de la Federación de Vela de la Comunidad Valenciana. “La única diferencia con las que ya se utilizan es que esta se ejecuta sobre una PDA, no necesitas de un ordenador en el barco. Se conecta mediante Bluetooth a la electrónica del barco y recibe todos los datos de posicionamiento, dirección e intensidad del viento y rumbo y dirección del barco”, destaca José Soler Bayona.

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Rayos Ultravioleta C  
Un equipo de científicos del Departamento de Ingeniería Rural y Agroalimentaria de la Universidad Politécnica de Valencia ha desarrollado un prototipo de proyector de rayos ultravioleta C para la desinfección y reutilización de aguas sobrantes (lixiviadas) de cultivos hidropónicos de invernaderos. La reutilización de efluentes del riego en este tipo de cultivos puede representar un ahorro de hasta un 20% tanto en agua como en fertilizantes, con la ventaja añadida de una nula contaminación por ausencia de vertidos.

La novedad radica en la utilización para desinfectar los lixiviados de una radiación en vez de productos químicos -cloros y oxidantes- como se hacía hasta el momento. Se puede emplear en cualquier proceso en el que se quieran desinfectar aguas. Según explica Carlos Adrados, coordinador del equipo de investigadores de la UPV, el ultravioleta C es una de las herramientas más eficaces para tratar aguas contaminadas. “La radiación UVC es mucho más energética, mucho más lesiva para los organismos que los rayos UVA”, apunta. Así, el proyector de UVC aprovecha esa gran cantidad de energía para distintos procesos de desinfección.

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Superficies autolimpiables  
Generar superficies capaces de limpiarse por sí mismas sólo con la acción de la luz solar y la humedad ambiental, utilizando para ello recubrimientos fotocatalíticos e hidrófilos fabricados con nanopartículas de dióxido de titanio. Es el objetivo de un proyecto de investigación financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y el IMPIVA, en el que participa el Instituto de Tecnología de los Materiales (ITM) de la Universidad Politécnica de Valencia, y que está coordinado por el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC). El consorcio lo completan el Instituto de Ciencias de los Materiales de la Universitat de València y los Centros Tecnológicos AIDIMA y AIDICO.

La investigación, que se encuentra en su segundo año de ejecución, va dirigida fundamentalmente a desarrollar recubrimientos para materiales con usos exteriores, como productos cerámicos (tejas y baldosas), piedra natural, madera y morteros, que están sometidos a altos niveles de contaminación.

Para aplicar estos recubrimientos en los sustratos los investigadores del proyecto han desarrollado una suspensión que se pulveriza a modo de spray sobre el sustrato en cuestión. En este caso, las pruebas se han centrado en materiales cerámicos, con unos resultados óptimos hasta la fecha. El trabajo de los investigadores de la UPV se centra fundamentalmente en el estudio de los recubrimientos, no tanto ya en su efecto fotocatalítico, sino en la calidad de los mismos en cuanto a propiedades y prestaciones mecánicas.

 
FAQ'S I+D+i  
Preguntas Frecuentes sobre gestión de I+D+i  
¿Qué modos hay para realizar la prueba de concepto?

La prueba de concepto suele ser iniciativa de quien ha generado los resultados de investigación, no de quien los quiere aplicar. Hay tres rutas principales para implementar la prueba de concepto: colaboración con una empresa existente (la prueba de concepto se acuerda con una empresa, compartiéndose los riesgos y los beneficios); realización de la prueba de concepto por una empresa que obtiene una licencia de la tecnología (el riesgo y el trabajo recaen fundamentalmente en la empresa, actuando el investigador como un mero asesor del proceso); o creación de una spin-off que asume el riesgo y el trabajo de la realización de la prueba (los investigadores y el CI comparten riesgo y beneficio al participar en la empresa o al acordar con esta unas condiciones de transferencia preferentes).

 

     
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