En el marco del día nacional de la ingeniería

Biofármacos y mejoramientos de redes de agua potable: Ingenieras aplican su disciplina para el abordaje de problemáticas país

Formando parte de los valores institucionales y buscando aportar a los desafíos globales, académicas de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile, desarrollan innovadoras tecnologías sobre biofármacos y recursos hídricos, que se pondrán al servicio del país.  

Optimizar las condiciones de cultivo de células mamíferas para la producción de biofármacos, es el objetivo de la plataforma Cell Culture Media Optimization (CELIA). La iniciativa es liderada por la académica del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales, Ziomara Gerdtzen y fue creada a partir de un modelo matemático que integra la composición celular y parámetros de cultivo que determinan los requerimientos nutricionales de las células.

Desde su nacimiento en el 2018, CELIA se ha  alojado en el Centre for Biotechnology and Bioengineering (CeBiB) de la FCFM de la Casa de Bello, y ha hecho posible el desarrollo de una estrategia de alimentación y una composición de medio de cultivo específicos para el sistema, maximizando así su productividad. De esta forma, el proyecto ha permitido mejorar las condiciones de productividad en procesos de manufactura de vacunas y biofármacos, lo que permitiría incrementar el rendimiento y reducir costos.

De acuerdo con la directora del proyecto, Ziomara Gerdtzen, el desarrollo de tecnologías que permitan enfrentar los problemas de la sociedad es fundamental, pues “en Chile tenemos la capacidad técnica, científica y humana para abordar los temas de investigación y desarrollo que son relevantes para nuestro país, y considerando los aspectos que son propios a nuestro contexto social, cultural y económico”.

En la misma línea, la académica del Departamento de Ingeniería Civil, Yolanda Alberto, desarrolló el proyecto Riesgo de Perdidas en Redes de Agua Potable (RiPRA).  La iniciativa surgió bajo la necesidad de reducir las pérdidas físicas de agua potable a través de una solución integral, generando herramientas y conocimientos para la toma de decisiones y así mejorar la eficiencia de las redes de agua potable.

Alojada el Centro Avanzado Para las Tecnologías del Agua (CAPTA) en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Casa de Bello, RiPRA se ha dividido en cinco módulos de trabajo, comenzando por la definición de elementos críticos y de optimización. Luego, se cuantifican las probabilidades del riesgo de amenazas naturales, operativas y de deterioro que pudiesen existir.

La tercera etapa consiste en el análisis estático o dinámico del sistema, basado en presiones o demandas. La siguiente se efectúa a través de la optimización de presiones, definiendo la que cause un menor impacto en las tuberías a través de inteligencia artificial. Por último, se identifican las fugas, prediciéndolas y cuantificándolas.

La directora de RiPRA, Yolanda Alberto, resaltó el rol que tienen la investigación, ya que “nos da la oportunidad de avanzar en el conocimiento para encontrar soluciones necesarias para los problemas actuales”. A su vez, realizó el llamado a priorizar la innovación, pues “es imperativo que se aporte tiempo y recursos para lograr estas soluciones que nos van a beneficiar como sociedad”.

Convergencia de saberes

Los conocimientos generados por ambas iniciativas significan un aporte sustancial a los problemas que enfrenta la sociedad chilena en los últimos años. Problematizar en torno a la gran crisis hídrica generada por el cambio climático y un mal uso de las aguas, como también estudios y avances en productos biotecnológicos a partir de la pandemia provocada por el Covid-19, son temas que apremian un abordaje integral.

Al respecto, Yolanda Alberto, mencionó que los aportes que realiza el proyecto son transversales debido a que “se ha generado una gran cantidad de información que no solo es aplicable al proyecto, sino que también a mapas hidrogeológicos, de amenazas y de infraestructura, entre otros. También hemos cubierto temas como la gestión del riesgo de desastres, la gobernanza y la parte financiera”.

Para esto, RiPRA ha contado con la sinergia de saberes de las distintas áreas de la ingeniería civil, generando conocimiento interdisciplinar a partir de la hidráulica, estructuras, geotecnia y sistemas. “Las personas que participan se benefician de involucrarse en otras áreas y generar un aporte que fortalece los resultados del proyecto. Esperamos poder avanzar e involucrar otras áreas relacionadas con ciencias físicas y sociales”, sostuvo Alberto.

Por otro lado, CELIA presenta un avance en torno a la productividad de bioproductos, sobre todo en el contexto de la instalación de plantas de manufactura de vacunas y biofármacos en Chile. “Gracias a esta herramienta podremos implementar procesos con mayor rendimiento y a menor costo, lo que mejora la competitividad de los procesos de manufactura que se realicen en nuestro país y responder a una mayor demanda”, afirmó Gerdtzen.

A su vez, destacó el enfoque interdisciplinar de la iniciativa al concretarse, ya que “este es un proyecto que combina el conocimiento de redes metabólicas celulares, bioprocesos y cultivo celular con modelamiento matemático y simulación computacional. La integración de estos aspectos y una comunicación fluida entre quienes desarrollan experimentos y quienes ejecutan las actividades de modelamiento y simulación son aspectos clave para el éxito de la implementación de la plataforma”.

Ciencias con perspectiva de género

La incorporación de la perspectiva de género en ingeniería y ciencias no es un problema resuelto, sino un enfoque que se trabaja desde distintas áreas, ya sea en formación académica, como en la ejecución proyectos.

La docente Ziomara Gerdtzen, también se desempeña como Directora Diversidad y Género de la FCFM, espacio donde se ha enfrentado la situación desde distintas áreas. “A través de la formación de estudiantes, mediante la incorporación de una competencia genérica de igualdad de género y no discriminación que permita asegurar que este aspecto en su formación. Además, se elaboraron lineamientos para la realización de docencia con perspectiva de género y se fomenta la formación de equipos de trabajo diversos en todo tipo de proyectos y actividades", mantuvo la profesora.

También Gerdtzen destacó la importancia de mantener este proceso y sumar nuevos abordajes para enfrentarlo de forma integral. “Para discutir cómo es posible incorporar la perspectiva de género en proyectos de investigación y desarrollar una metodología para esto, formamos una mesa de trabajo con académicos y académicas de distintas áreas de la ingeniería, y avanzaremos en desarrollar pilotos de aplicación”, afirmó la investigadora.

Por su parte, Yolanda Alberto, analizó la transición que ha tenido el tema, pues “es un proceso que ha ido avanzando lentamente, pero confío que a paso seguro”. Además, sostuvo que “se ha abierto el camino para que comprendamos que es necesario eliminar constructos sociales que limitan y logremos integrar las diferencias para fortalecer, no solo la formación de las ingenierías, sino de todas las ciencias”, concluyó la docente.

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