Resumen

Desde el 2005 investigadores del Centro de Investigación en Biotecnología del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) y personal médico de la Caja Costarricense del Seguro Social (CCSS), han conjuntado iniciativas para que Costa Rica disponga de la tecnología apropiada en el desarrollo de tratamientos terapéuticos innovadores, que ayuden a mejorar la calidad de vida de pacientes con afecciones epidérmicas (quemados, ulcerados y que padecen de epidermólisis bullosa). Un porcentaje considerable de estas afecciones son incapacitantes y provocan serios trastornos funcionales, sicológicos y económicos, ya que la CCSS debe invertir muchos recursos al tratamiento y convalecencia de estos pacientes.

Gracias a la Cooperación Técnica del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y de instituciones costarricenses, ha sido posible establecer en el ITCR el cultivo de queratinocitos sobre una base de fibroblastos irradiados con Rayos Gamma, para su posterior trasplante al mismo paciente, con el fin de permitir mejor la cicatrización de la zona afectada.

La presente propuesta pretende validar mediante métodos moleculares los cultivos de los queratinocitos in vitro para optimizar y monitorear su producción.

Es pertinente señalar que este es un esfuerzo pionero de la Biomedicina en América Central y se realizaría gracias a la incorporación de una estudiante del Postgrado de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Costa Rica.

Palabras claves
Queratinocitos, fibroblastos, autólogo, cultivo in vitro, citoqueratinas, biomaterial.

Evaluación de la capacidad regenerativa de tres apósitos biológicos elaborados por ingeniería de tejidos para el tratamiento de lesiones en la piel en un modelo animal en Costa Rica.

Resumen

Este proyecto comprende el establecimiento de facilidades de irradiación gamma multipropósito en el Instituto Tecnológico de Costa Rica. Cuyo funcionamiento beneficiará directamente a pacientes que necesitan trasplantes de piel y huesos, sean estos tejidos de origen cadavérico o de queratinocitos (células de la epidermis) cultivados in vitro sobre una base fibroblastos irradiados por rayos gamma. De esta forma se dispondría de tejidos para implementar o mejorar tratamientos actuales, lo que implicaría una mejora en la calidad de vida de los pacientes y una eventual reducción de los costos hospitalarios. Asimismo, con este proyecto, se pueden favorecer las empresas productoras de dispositivos médicos y que requieren la polimerización de materiales mediante una fuente de irradiación gamma de alta intensidad. Otros beneficiados serían los mejoradores genéticos de plantas, para la generación de nuevas variedades obtenidas por mutaciones provocadas por la irradiación gamma. A nivel nacional uno de los principales socios será la Caja Costarricense de Seguro Social (CCSS), dado que esta institución ofrece servicios de salud pública a la mayoría de los costarricenses. A la fecha, se está negociando un convenio marco, que posibilitaría convenios específicos, tales como la irradiación de tejidos y células para uso posterior en pacientes de hospitales públicos. Otros asociados serán las universidades públicas del país, las cuales podrían utilizar la unidad de irradiación con fines de enseñanza, investigación y servicio. Los países participantes que se encuentran en dentro del proyecto regional ARCAL 6062, proporcionarán asesoramiento técnico.

Otra contraparte importante de esta actividad será el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), que coofinancia un proyecto nacional para establecer las facilidades de irradiación gamma multipropósito en el TEC, con el nombre de: Establishing Gamma Irradiation Capabilities at the Costa Rican Institute of Technology (ITCR) for the Use of Radiation Processing Technology, proyecto N COS1007. Proyecto que cuenta con un financiamiento de 130345 euros para el bieno 2012-2013.

Palabras Claves
Irradiación, Gammacell, tejidos

Resumen

Esta propuesta tiene origen en el proyecto “Estudio exploratorio para el desarrollo de un dispositivo de asistencia cardíaca”, del ITCR en el año 2011. Es la etapa inicial de un proyecto que desarrolle un prototipo funcional para proporcionar energía a un dispositivo de asistencia cardiaca, pero que sirva como referencia para el desarrollo de
dispositivos de este tipo, autóctonos y aplicables en seres vivos.

El desarrollo de dispositivos médicos implantables ha significado la necesidad de llevar energía eléctrica al interior de los pacientes. Hacer esto mediante baterías o cables, significa poner en riesgo la salud de la persona, debido al riesgo de infecciones al necesitar tener una herida abierta. La transmisión de energía inalámbrica a través de la piel, o Transmisión de Energía Transcutánea (TET), es una opción atractiva que significa disminuir riesgos para el paciente, con lo que gana calidad de vida. Además deben evaluarse los riesgos que un sistema de este tipo significa para la piel expuesta a las radiaciones electromagnéticas. En este proyecto se estudiarán modelos de transmisión de energía y modelos de la piel humana, para elegir uno de cada uno y realizar una
prueba de concepto de un sistema de TET. Se realizará una simulación numérica del sistema y su interacción con la piel, para luego validarlo experimentalmente. Se analizará tejido de piel animal similar a la humana, expuesto al sistema de transmisión, para determinar la afectación de este debido a la transferencia de energía a través de la piel. Los resultados se darán a conocer a la comunidad científica.

Palabras Claves
Bobinas, transmisión de energía transcutánea, transmisión de energía inalámbrica,
TET,radiofrecuencia, piel. Coils, transcutaneous energy transmission, wireless energy.

I Fase: Análisis del potencial de tres especies frutales con propiedades beneficiosas para la salud Psidium guajaba (guayaba, Mangifera indica (mango) y Malus sp. (manzana variedad Ana).

Aplicación de tecnologías innovadoras para contribuir con el desarrollo sostenible del cultivo de higo y mora en Costa Rica

Resumen

La familia Orchidaceae es una de las más amenazadas a nivel mundial. La deforestación, la extracción descontrolada y los cambios en su hábitat han generado dicha condición. Aunque las orquídeas son muy eficientes produciendo semillas, los porcentajes de germinación en condiciones naturales son muy bajos. El tamaño, el poco o ningún material de reserva y la necesidad de formar relaciones simbióticas con hongos específicos para la germinación, provocan esta situación. Los esfuerzos de conservación se han enfocado en el mantenimiento de poblaciones in situ, colecciones vivas ex situ y bancos tradicionales de semillas. Las técnicas de crioconservación de semillas y otras estructuras como ápices y protocormos han sido poco exploradas y ha sido en variedades comerciales de origen asiático. El proyecto propuesto consiste en el establecimiento de una metodología para la crioconservación de semillas y protocormos de cinco especies mesoamericanas representativas de la familia Orchidaceae, amenazadas o en peligro de extinción.

Las semillas, que constituyen el material inicial, serán obtenidas del banco de germoplasma del Jardín Botánico Lankester. Se evaluará su viabilidad y se llevarán a germinación en varios medios de cultivo. Tanto las semillas como los protocormos obtenidos luego de la germinación, serán sometidos a tratamientos de crioconservación. Las semillas serán deshidratadas de su inmersión en nitrógeno líquido, en una atmósfera controlada. Los protocormos también serán sometidos a varios tratamientos de deshidratación.

El procedimiento final es transferir las semillas tratadas a un medio de cultivo estándar para su normal recuperación y desarrollo.

Palabras claves
Crioconservación, semillas, protocormos, orquídeas, Orchidaceae, nitrógeno
líquido.

Diagnóstico de las principales plagas y enfermedades que se presentan en los ciclos fenológicos del higo (Ficus carica) para la implementación futura de técnicas de biocontrol.

Resumen

La presente propuesta de investigación posibilitaría llevar a cabo un estudio sistemático que permita caracterizar los insectos plagas y las enfermedades presentes en las actuales unidades de producción de higo en la zona Norte de Cartago y en la Zona de los Santos, con miras a plantear posteriormente un manejo integrado tendiente a disminuir el impacto de éstas sobre el entorno ambiental en el que crece el cultivo.

Palabras claves
Biocontrol, manejo integrado, plagas, enfermedades, control biológico, higo.

Inducción de callogénesis y establecimiento de suspensiones celulares de mora con miras al escalamiento en biorreactor.

Resumen
El cultivo de células vegetales en suspensión es una de las tecnologías más eficientes para la obtención de metabolitos y compuestos de interés comercial, tales como los antioxidantes. Varios estudios científicos han demostrado que una variedad costarricense de mora (Rubus adenotrichus var. “Vino”) posee altos contenidos de compuestos antioxidantes, incluso más que otros frutos reconocidos por esta característica. El Centro de Investigación en Biotecnología, por más de 12 años, ha participado en diferentes proyectos de investigación con este cultivo, incluyendo la variedad “Vino”, y actualmente posee material in vitro establecido en sus colecciones de germoplasma. El proyecto propuesto tiene como objetivo la inducción de callogénesis y el establecimiento de suspensiones celulares a partir de segmentos foliares de R. adenotrichus var. “Vino” in vitro, como etapas previas al escalamiento en biorreactor. Para la inducción de callo, se utilizarán diferentes concentraciones de 2,4-D y a partir del mejor tratamiento, se trazará una curva de crecimiento con los indicadores de peso seco y peso fresco. Con muestras de callo en fase exponencial, se establecerán suspensiones celulares de 25 ml, utilizando dos tipos de medio: uno con la misma composición del mejor medio de inducción de callo y otro sin 2,4-D. Para la obtención de suspensiones finas, se realizarán subcultivos repetidos y posteriormente se filtrarán haciendo uso de un tamiz de 80 mesh. A partir de la biomasa retenida, se establecerán suspensiones con concentración conocida de biomasa. Se evaluará volumen celular empacado, peso fresco y peso seco, cada tres días desde el establecimiento inicial, con lo que se trazarán las curvas de crecimiento. A partir del mejor tratamiento, se realizarán pruebas con los compuestos elicitores Quitina y Ácido Jasmónico con el fin de inducir una mayor producción de antioxidantes, lo cual será evaluado mediante HPLC. También se evaluará la concentración de polifenoles por medio del método Folin-Ciocalteu y la actividad antioxidante mediante la técnica del radical DPPH.

Palabras Claves
Rubus adenotrichus, mora, callogénesis, suspensión celular, callo, antioxidante, elicitor.