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JAVIER NAKAMATSU KUNIYOSHI

JAVIER NAKAMATSU KUNIYOSHI

JAVIER NAKAMATSU KUNIYOSHI


Doctor of Philosophy (Ph.D.) (LOUISIANA STATE UNIVERSITY) y Licenciado en Química (PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU)
DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ciencias - Sección Química

Investigaciones

Se encontraron 36 investigaciones

2016 - 2017

Obtención de quitosana con 100% de desacetilación

La quitina es el segundo polisacárido en abundancia en la naturaleza y a partir de ella se obtiene la quitosana, un polielectrolito catiónico cuando se diesuelve en soluciones acuosas ácidas y cuyas propiedades de biodegradabilidad, biocompatibilidad, bacteriostática, antifúngica y capacidad para formar películas, fibras y matrices porosas ligeras. Así, la quitosana es interesante para aplicaciones en medicina, farmacia, alimentos, cosmética, agricultura, tratamiento de aguas, etc. Existen reportes contradictorios o poco reproducibles de las propiedades de la quitosana, aun para un determinado grado de desacetilación y peso moelcular, principalmente porque su obtención a partir de la quitina es un proceso heterogéneo que no permite una distribución homogénea a lo largo de la cadena de las dos unidades repetitivas (glucosamina y glucosamina acetilada). La diferencia en la distribución de estas unidades repetitivas hace variar la solubilidad, viscosidad e incluso reactividad química del polímero, por lo que es importante diseñar un método eficiente para su desacetilación completa sin degradar sustancialmente sus cadenas. Para ello se propone estudiarla eficiencia de la radiación de microondas en el proceso de desacetilación y diseñar un proceso (de una o varias etapas) que puede involucrar también un pretratamiento de la muestra, para alcanzar grados de desacetilación cercanos al 100%. Los productos serán caracterizados por técnicas espectroscópicas (grado de desacetilación) y por viscosidad y cromatografía por permeación de gel (peso molecular y distribución).

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2015 - 2016

Desarrollo de un método espectroscópico de cuantificación basado en dispersión Rayleigh de resonancia para el análisis de mercurio II y cianuro en aguas contaminadas

La contaminación de aguas por mercurio (Hg) y cianuro (CN-) es un problema ambiental grave que amenaza la ecología y la salud pública debido a la alta toxicidad de estos contaminantes. En el Perú, este es un problema especialmente importante debido al empleo irresponsable de estos químicos en la minería aurífera ilegal. Este proyecto busca desarrollar un método de cuantificación sensible, selectivo y de bajo costo para estos contaminantes empleando nanopartículas de oro (AuNPs) como sensores. Para esto, se adaptarán sensores de absorción (colorimétricos) basados en la agregación y el consiguiente acoplamiento plasmónico de AuNPs reportados en la literatura a un esquema de detección ratiométrica basado en dispersión Rayleigh de resonancia (DRR) empleando un espectrofluorímetro de laboratorio. Se espera que estos nóveles sensores DRR posean una sensibilidad equivalente a la de un sensor de fluorescencia y por tanto superior a la de sus equivalentes de absorción, tal como se ha observado para sensores DRR de otras especies químicas. La continuación de este proyecto permitirá la aplicación del método al análisis de muestras acuosas complejas (i.e., agua de ríos contaminados) y su implementación en un espectroscopio portátil para análisis químicos in situ de aguas contaminadas.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2015

N°053-PNICP-PCTI-2015: Conociendo y valorando nuestro patrimonio cultural con ciencia y tecnología

A nivel mundial, existe cada vez menos interés por el estudio de la ciencia, y nuestro país no es una excepción. La percepción que se tiene de la ciencia es la de conceptos áridos, difíciles de entender y que tienen muy poca conexión con la vida diaria. Existe la idea errónea de que un joven que decida estudiar una carrera científica tendrá muy pocas opciones de desarrollo profesional: solo podrá dedicarse a la docencia. Este proyecto busca implementar un programa en el que, mediante una serie de actividades demostrativas y participativas, la población pueda descubrir que los conceptos científicos aprendidos en los libros de texto están presentes en un contexto poco usual: tres espacios patrimoniales peruanos. Las personas que participen en el programa entenderán la importancia del aporte de la ciencia y la tecnología en la conservación de los espacios a los que serán expuestos durante las actividades y cómo es que solo mediante el trabajo interdisciplinario pueden lograse los objetivos de conservación y puesta en valor de nuestro patrimonio. Finalmente, podrán darse cuenta de las carencias que tenemos actualmente en nuestro país en el ámbito de la ciencia y la tecnología aplicadas a la conservación del patrimonio cultural, algo que resulta particularmente en un país como el nuestro, con un patrimonio tan rico y diverso. Se espera que este programa inspire el uso y la aplicación de técnicas analíticas modernas y promueva la creatividad en el planteamiento de propuestas innovadoras que contribuyan a solucionar este problema.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • FUNDACIÓN DESCALZOS DEL RIMAC - MUSEO DE LOS DESCALZOS (Financiadora)
  • IGLESIA DE SAN PEDRO DE LIMA - TALLER DE CONSERVACIÓN Y RESTAURACIÓN (Financiadora)
  • IGLESIA DE SANTA ROSA DE OCOPA - MUSEO (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - departamento de ciencias (Financiadora)
  • Programa Nacional de Innovación para la Competitividad y Productividad - INNÓVATE PERÚ (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU - FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)
2014 - 2015

Desarrollo de materiales para aplicaciones biomédicas a partir de biopolímeros extraídos de algas

Existe abundante literatura sobre el uso de los biopolímeros para diversas aplicaciones, incluyendo las aplicaciones biomédicas. Un recurso que podría utilizarse para la extracción de biopolímeros son las algas. En el Perú, existe una reserva importante de algas rojas y marrones conocidas comúnmente como yuyo y cochayuyo. En la actualidad, estas algas son usadas principalmente para el consumo humano directo o para la exportación para la industria alimentaria y textil. Este proyecto pretende explorar por primera vez en el país el potencial de los biopolímeros extraídos de algas para desarrollar aplicaciones biomédicas. Entre las principales aplicaciones a considerar se tiene: adhesivos biomédicos, armazones para ingeniería de tejidos y parches para heridas. Los biopolímeros serán principalmente alginato, carragenina y mezclas de ambos en los estados puros y modificados o reforzados con nanopartículas. Las técnicas para la preparación de serán solvent casting (vaciado) y melt processing (proces.del fundido). La caracterización incluirá la caracterización morfológica, térmica, mecánica y biomédica. La caracterización biomédica involucra ensayos de biocompatibilidad y citotoxicidad. Se busca dar un tratamiento interdisciplinario al desarrollo de un tipo de producto avanzado obtenido a partir de recursos naturales renovables. El equipo de investigación estará formado por un especialista en Ciencia de los Materiales, un especialista en Química y un especialista en Física. Se contribuirá con la puesta en valor de un recurso que es parte de la biodiversidad del país y que actualmente es explotado para el consumo humano directo. Además, se contribuirá con el surgimiento de una industria de biopolímeros para aplicaciones biomédicas de alto valor agregado. Los resultados se comunicarán en al menos dos publicaciones en revistas indexadas (ISI Q1/Q2), al menos 1 conferencia internacional o nacional, al menos 1 tesis, así como seminarios abiertos al público y la sociedad civil

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2014 - 2015

Textiles antimicrobianos

En los últimos años se ha incrementado el interés en desarrollar tratamientos o acabados especiales para textiles en aplicaciones diversas como, por ejemplo, para vestimenta, decoración, farmacia y medicina, agricultura y alimentos con diferentes funciones. Entre ellos, el área de farmacia y medicina ha captado gran interés por la posibilidad de desarrollar tratamientos que logren incorporar actividad antimicrobiana a los textiles, tanto para proteger al usuario frente a microorganismos patógenos o que causen mal olor, como para evitar la degradación y manchado de las fibras textiles. En este trabajo se incorporarán agentes activos a materiales de fibra celulósica para evaluar su capacidad para limitar o eliminar el desarrollo de microorganismos (bacterias gram + y gram-). Así, se estudiará el efecto de la presencia de polisacáridos, en especial la quitosana, un agente antimicrobiano comercial (triclosán) y nanopartículas metálicas en tela de algodón y papel de celulosa (100%). Se evaluará también la pérdida de la actividad por lixiviación en agua.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA - Departamento de microbiologia (Financiadora)
2013 - 2015

Estudio del mejoramiento de las propiedades mecánicas, químicas y biológicas del adobe utilizando biopolímeros extraídos de fuentes locales

El adobe, como material de construcción, se ha utilizado alrededor del mundo desde hace miles de años. Es un material económico, abundante y totalmente reciclable, con un mínimo impacto en el medio ambiente y que continúa siendo utilizado por una gran parte de la población mundial, a pesar que sus propiedades estructurales y de resistencia al agua son limitadas. Además, este material puede albergar plagas como bacterias, insectos, hongos y vegetación. Este proyecto busca evaluar el efecto de incorporar polisacáridos (materiales biodegradables y no tóxicos) extraídos de fuentes locales, en la preparación del adobe y en el tratamiento de su superficie. Se espera que la presencia de quitosana, carragenina o alginato, mejore las propiedades del adobe. Los polisacáridos serán caracterizados por técnicas espectroscópicas y se determinará su peso molecular. Se realizarán mediciones de flexión y compresión sobre las probetas de adobe modificado, y se estudiará el proceso de endurecimiento del mismo. Para las superficies tratadas, se evaluarán los cambios en su resistencia al agua y la actvidad biológica contra bacterias y hongos. Los resultados de este trabajo tendrán impacto no sólo en la construcción de mejores viviendas de adobe, sino que también podrán ser aplicados a la conservación y mantenimiento de restos arqueológicos.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA (Financiadora)
2011 - 2013

Estudio de las potenciales utilizaciones innovadoras de productos provenientes de la biodiversidad peruana

El Perú es un país de extraordinaria variedad de recursos vivos y ecosistemas. Sin embargo, esta biodiversidad es afectada por la presión de las actividades realizadas por el hombre y los efectos del cambio climático. Debido a ello se han planteado diferentes estrategias para la conservación de la biodiversidad y al manejo sostenible de los recursos naturales. Una de las estrategias planteadas es conocida como bioprospección y consiste en el estudio de los productos que forman parte de la biodiversidad con el fin de encontrar aplicaciones que den un valor comercial a dichos recursos. Este enfoque ha sido tomado por las industrias de agroquímicos, alimentos, cosméticos y farmacéutica las cuales valoran los potenciales productos que es posible desarrollar con estos recursos como nuevas medicinas, insecticidas, enzimas, fragancias, etc. La ciencia de materiales también ha efectuado el estudio de sistemas biológicos para el desarrollo de productos comerciales. Entre los ejemplos más conocidos están el velcro que imita como se sujetan las semillas de abrojo al cabello y el diseño de trajes de baño que replican el funcionamiento de las escamas de los tiburones. Con el presente proyecto se busca estudiar desde el punto de vista de la ciencia de materiales diferentes productos que son parte de la biodiversidad peruana para encontrar aplicaciones potenciales que pongan en valor dichos recursos. De esa manera se contribuirá con la conservación de la biodiversidad peruana al establecer un valor económico a los recursos que forma parte de la misma. Entre los sistemas a estudiar se encuentran los biopolímeros que puedan ser usados para fabricar nuevos materiales como las fibras celulósicas encontradas en diferentes especies de plantas o las proteínas estructurales encontradas en diferentes productos de origen animal que se encuentren dentro de la biodiversidad peruana en zonas como la sierra del departamento de Piura. Con estos recursos se producirán plásticos compuest

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2012

Estudio de la despolimerización de desechos plásticos - Parte 2

Esta propuesta es la continuación del proyecto DGI-2011-0138 en donde se estudió la despolimerización de desechos plásticos de PET, PC y Nylon 6,6 provenientes de botellas descartables, discos compactos e hilo de pescar, respectivamente. Los monómeros obtenidos en ese trabajo serán ahora combinados para formar otros polímeros, entre ellos poliésteres insaturados, poliésteres insaturados con componentes de grupos amida y resinas epoxi. De esta manera, se busca dar un mayor valor agregado a los monómeros obtenidos y convertir el reciclaje químico en una alternativa viable para contribuir a solucionar el problema de la acumulación creciente de estos desechos plásticos. En una primera etapa se optimizarán los métodos de despolimerización que se desarrollaron con éxito en el proyecto anterior. Más adelante, se desarrollarán las reacciones de polimerización con combinaciones de estos monómeros, los polímeros formados serán caracterizados por técnicas espectroscópicas disponibles en la Sección Química de la PUCP.

Participantes:

  • JAVIER NAKAMATSU KUNIYOSHI (Investigador principal)
  • MARIELA ELGEGREN LITUMA (Asistente)
  • GIULLIANA JACQUELINE TIRAVANTI BEOUTIS (Asistente)
  • MANUEL EMILIO OTERO RAMÍREZ (Asistente)
  • LUIS ALEXANDER NIEVA CHAVEZ (Asistente)

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - seccion quimica (Financiadora)