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El antígeno carcinoembriogénico (CEA) es un potente marcador tumoral de distintos tipos de cáncer como el colorrectal y el pancreático, que además está involucrado en procesos metastásicos. Así, se cree que su temprana detección e inclusión en pruebas rutinarias, puede ser un pilar básico para disminuir la tasa de mortalidad de estos tipos cáncer hasta en un 30%. En este proyecto se pretende implementar nuestros conocimientos adquiridos en la preparación de nanoaptasensores, en el desarrollo de un sistema basado en nanopartículas de oro y aptámeros-horquilla (apt-HO) para la detección del marcador tumoral CEA de manera rápida y sencilla. El uso de nanotriángulos funcionalizados con un apt-HO biotinilado (AuNT@apt-HO-biot) permite el desarrollo de un sistema dual, ya que en presencia de CEA, el cambio conformacional experimentado por el aptámero puede ser monitoreado mediante dos técnicas analíticas accesibles y portátiles como son la espectroscopía UV-Vis-NIR y la espectroscopía Raman amplificada en superficie (SERS), proporcionando mayores señales que los aptámeros convencionales. Para mejorar aún más los límites de detección de este sistema, se va a introducir un elemento extra de amplificación, nanoesferas de oro modificadas con estreptavidina (AuNS@tiop-strept). Así, únicamente en presencia de CEA y tras el cambio conformacional experimentado por el aptámero, la biotina terminal del mismo queda expuesta y es reconocida por la AuNS@tiop-strept, que debido a su pequeño tamaño pueden unirse con un bajo impedimento estérico cual piezas de un rompecabezas. Este acoplamiento permite amplificar de manera sencilla y directa las señales del sensor, no sólo mediante la aparición de una nueva banda plasmónica perteneciente a las AuNS, sino permitiendo que la interacción biot-strept también sea monitoreada, ya que dicha unión se produce únicamente en presencia de CEA y, por tanto, su magnitud está directamente relacionada con la concentración de este último.
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La expansión de los nanomateriales ha permitido un gran desarrollo en el campo de los sensores, pudiendo llegar a límites de detección antes sólo accesibles para las técnicas más complejas y de mayor costo. En este campo se encuentran las nanopartículas de metales nobles, en especial, de oro y plata, que presentan unas propiedades ópticas muy especiales, ya que poseen unas bandas de extinción en el rango visible e infrarrojo cercano, que pueden modularse en función del material, la forma y el tamaño, entre otros. Dicha característica hace que cambios a su alrededor, como la interacción con un analito, induzcan una serie de cambios electromagnéticos que puedan ser detectados convirtiéndose en magníficos transductores. De hecho, su implementación en técnicas como la espectroscopía Raman (en lo que se conoce como SERS por sus siglas en inglés) permite una amplificación de la señal del orden de 108 veces actuando de este modo como potentes nanoantenas. Un aspecto clave es la selección del nanomaterial atendiendo a los factores que modulan las propiedades ópticas de este. Este trabajo plantea la síntesis de diversos tipos de nanopartículas de oro y plata con distintas formas y tamaños, que permitan el estudio de los distintos parámetros y su influencia en el aumento de las señales, para su posterior aplicación al desarrollo de un sensor de ácidos clorogénicos (CGAs) en solución. Esta familia de compuestos, han demostrado ser potentes antioxidantes y poseer propiedades muy beneficiosas para la salud. Los CGAs están presentes en algunos de los productos más importantes del Perú , destacando entre ellos el café y la papa. El contenido en CGAs en café depende de diversos factores como la variedad y procedencia del mismo, así como de los distintos procesos a los que se somete, principalmente del tostado. Todo esto lo convierte en un buen candidato para que su estudio pueda ser implementado en el desarrollo de nuevas técnicas para los procesos de control de calidad.
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La alta toxicidad de ocratoxina A (OTA), micotoxina presente en diversos cereales y alimentos agro-industriales, ha generado que las autoridades alimentarias en el mundo establezcan medidas estrictas para controlar los máximos niveles de permitidos en alimentos, sobretodo en café, a fin de proteger a los consumidores. Existe por tanto un gran interés a nivel global por el desarrollo de métodos analíticos eficientes que permitan la rápida y fácil detección de OTA. Las propiedades fisicoquímicas de las nanoestructuras metálicas permiten detectar de manera selectiva y a bajas concentraciones una gama de moléculas. Al ser materiales con una extensa área superficial, químicamente manipulable, y con propiedades ópticas altamente sensibles a las sustancias que los rodean se convierten en candidatos idóneos para el desarrollo de nuevos sistemas de detección. El presente trabajo busca preparar dos nanosensores ópticos, uno de ellos bajo la forma de coloides suspendidos y otro soportado sobre una plataforma sólida, que faciliten la determinación del contenido de OTA. En ambos casos la superficie de oro metálico será modificada con receptores moleculares conocidos como aptámeros. Mediante un análisis colorimétrico y de los espectros Raman de los nanosensores, se construirá una curva de calibración de soluciones estándar de OTA que permitan evaluar ambos sensores y validar un novedoso método analítico cuantitativo. Finalmente se analizará la posible implementación de la técnica en la detección de OTA en muestras de café. Se estima que esta metodología posea límites de detección potencialmente comparables o mejores a los métodos validados internacionalmente para cuantificar OTA en muestras de café y pueda ser, en un futuro cercano, implementada en análisis rutinarios que garantice la calidad de nuestros granos de café y promueva su exportación.
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El presente trabajo consiste obtener un nanocompósito a base de nanopartículas de ZnO (NNps-ZnO) a fin de evaluar sus propiedades fungicidas frente a cepas específicas como las Aspergillus flavus, Aspergillus caelatus, Aspergillus novaparasiticus, Aspergillus arachidicola y A. pseudocaelatus que atacan los granos de maíz amarillo. Estas cepas son responsables de la producción de aflatoxinas en diferentes estadios de granos de estos cereales. De esta manera el nanocompuesto podría ser utilizado como materia prima para la elaboración de empaques que protejan los granos evitando que estos puedan ser afectados. Primero, se obtendrán las NNps-ZnO mediante el método de reacción química utilizando nitrato de zinc e hidróxido de sodio. Después las NNps serán analizadas por FTIR, UV-Vis, SEM, DRX y TEM para obtener información sobre su pureza, cristalinidad, distribución de tamaño de partícula y su morfología. Se realizará una evaluación fungicida a fin de determinar la concentración mínima inhibitoria (MIC) que se necesita para inhibir el crecimiento o proliferación de los hongos. Luego se realizará la incorporación de las NNps-ZnO en una matriz polimérica (quitosano, PLA) tomando en consideración el valor del MIC. De la misma manera se evaluará la actividad fungicida del nanocompósito a base de NNps-ZnO a fin de determinar cuál de los nanocompuestos exhibe un mejor MIC. Dependiendo de los resultados obtenidos, se tendrá que ajustar el porcentaje de NNps-ZnO en la matriz polimérica. Finalmente, se realizarían ensayos con granos de maíz amarillo duro. En este caso, se quiere observar si el nanocompósito elegido evita la proliferación y crecimiento de los hongos en los granos infectados a diferentes estadios.
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El café debe sus apreciadas cualidades a una combinación de factores que favorecen la mezcla ideal de varias moléculas. Entre éstos resaltan, variedad y especie, zona de cultivo y el proceso de tostado. Nuestro país no sólo produce la especie de café más valorada (C.arabica), sino que la diversidad de su clima facilita el cultivo de café en zonas muy especiales que le otorgan al café peruano características muy particulares. Si bien somos el sexto productor de café en el mundo, casi todo este producto es exportado en grano verde. Ello ocurre en parte, a que el control de calidad del tostado aún no se encuentra debidamente formalizado. Un proceso de tostado optimizado otorga valor agregado al producto. Los estudios realizados por nuestro laboratorio, asociados con el perfil químico del café peruano han permitido identificar y cuantificar siete compuestos mediante cromatografía liquida (HPLC), resonancia magnética nuclear (RMN) y masas (MS). A través de un análisis quimiométrico se ha podido identificar los marcadores determinantes de la discriminación del café según origen y tostado. Si bien los resultados son positivos, las técnicas analíticas utilizadas son costosas y no accesibles a la industria, de manera rutinaria. El objetivo de este trabajo es aprovechar los resultados hasta ahora conseguidos para implementar el uso de técnicas vibracionales como Raman y reflactancia total atenuada, que permita evaluar la calidad de café de forma rápida y menos costosa. Se propone estudiar café en grano -verde y tostado-, café en taza y café instantáneo, a través del contenido de lípidos, kahweol, cafestol, y de los marcadores de calidad identificados en nuestro laboratorio, ac. clorogénicos, trigonellina, N-metilpiridonio, 5-hidroxifurfural y cafeína. Este estudio permitirá determinar el tiempo de vida útil (frescura) del café verde durante su almacenamiento y la calidad tanto del café en grano (variedad, tipo de tostado) como del café instantáneo.
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Consumir alimentos libres te toxinas es un derecho, pero lamentablemente no siempre se puede asegurar. A lo largo de toda la cadena alimentaria, los hongos pueden atacar a los productos y producir sustancias químicas, conocidas como micotoxinas, capaces de generar cáncer, enfermedades al hígado, a los riñones e incluso ocasionar la muerte. La situación se agrava, cuando la presencia de estas micotoxinas se encuentra en alimentos ampliamente consumidos, como los cereales, granos y hortalizas, y pueden mantenerse intactas aún después de la cocción. Ante esta situación, es necesario contar con sistemas que aseguren la inocuidad de nuestros alimentos. Sin embargo, las técnicas establecidas requieren equipos sofisticados y costosos, basados en técnicas cromatográficas que no siempre son accesibles. Alternativamente, se usan sistemas basados en anticuerpos, susceptibles a cambios de temperatura y al medio, y que, al ser de un solo uso, terminan siendo costosos. Por ello, este proyecto plantea el uso de nanopartículas de oro depositadas en una plataforma de vidrio y modificadas con cadenas cortas de ADN sintético que reconozcan selectivamente a tres de las micotoxinas más recurrentes (ocratoxina A, aflatoxina B1 y fumonisina B1), y que son conocidos como aptámeros. A nanoescala, las partículas de oro tienen propiedades ópticas excepcionales, muy sensibles a pequeños cambios al ambiente que las rodea. Se plantea emplearlas como ¿reglas moleculares¿ que al combinarse con los aptámeros reconozcan selectivamente la presencia de las micotoxinas. Además, esta plataforma nanoestructurada puede integrarse dentro de un sistema de microfluidos a fin de mejorar la detección de las muestras y minimizar el contacto que podría tener el analista. Así, se lograría desarrollar nanosensores específicos que detecten de manera sencilla, rápida y accesible el contenido de micotoxinas en alimentos como el maíz y el arroz y que demuestren la inocuidad de los productos que todos consumimos.
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El hermano jesuita Bernardo Bitti es uno de los pintores más importantes en la historia de la pintura colonial peruana. Su obra se caracteriza por sus figuras alargadas y refinadas, de influencia manierista,y por los tonos claros y pálidos de sus lienzos. Además de pintor, Bitti fue también escultor y se atribuyen a él diversas obras pictóricas y escultóricas en las ciudades en las que vivió durante su estancia en América del Sur: Lima, Cusco, Arequipa, Juli, La Paz, Potosí y Chuquisaca. Bitti no firmaba sus obras, por lo que la atribución de autoría correspondiente está basada en documentos históricos y en un análisis del estilo de las mismas. Es así que, en la iglesia de San Pedro de Lima, se encuentran tres pinturas atribuidas a Bitti, así como otras cuya autoría es dudosa. Si bien algunas obras de este artista han sido estudiadas a nivel técnico, no existen muchos reportes de los resultados de dichas investigaciones. Dada la importancia de Bitti en el desarrollo del arte colonial peruano, consideramos relevante realizar una evaluación de los materiales empleados por el autor, a nivel químico, con el fin de incrementar nuestro conocimiento sobre las técnicas empleadas por él. Se analizarán las obras de la iglesia de San Pedro ya mencionadas y la información obtenida será comparada con los pocos estudios reportados en la bibliografía disponible. Con esto pretendemos contribuir a la documentación existente sobre Bitti y a obtener información que pueda ser utilizada para evaluar la autoría de Bitti en las obras que están en discusión.
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Proyecto que busca el desarrollo de un sistema de detección alternativo de tres micotoxinas en granos de café y de kiwicha mediante el uso de la nanotecnología y la generación de aptámeros selctivos.
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