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Software detecta patógenos en el agua

Este programa, integrado a un microscopio, automatiza el proceso para identificar Giardia intestinalis, parásito causante de enfermedades gastrointestinales que llegan a provocar diarrea, flatulencias, náuseas y distensión abdominal, e incluso la muerte de los niños.

Medellín, 01 de abril de 2019Agencia de Noticias UN-

Prototipo conformado por el microscopio y el sistema con pantalla táctil. Foto: cortesía Dirección de Investigación y Extensión Sede Medellín.

Las muestras se tomaron de filtros por los que pasó el agua recogida de charcos, quebradas y tanques, entre otros. Foto: Unimedios.

Los 12 objetos semiovalados y con un borde ligeramente más oscuro que el interior son Giardias. Foto: cortesía Mateo Agudelo.

Una de las interfaces que se observa en el software desarrollado. Foto: cortesía Mateo Agudelo.

Mateo Agudelo, investigador del proyecto. Foto: cortesía Dirección de Investigación y Extensión U.N. Sede Medellín.

Profesor Freddy Bolaños, investigador del Grupo Automática (Gaunal) de la Facultad de Minas de la U.N. Sede Medellín. Foto: Unimedios.

Dicho microorganismo está presente en aguas no aptas para el consumo humano o que no fueron potabilizadas correctamente, explica Mateo Agudelo, investigador del Grupo Automática (Gaunal), de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín, que desarrolló el proyecto en convenio con la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Antioquia (UdeA).

Para el proceso de identificación se toma la muestra del agua y se pasa por un filtro, en el que quedan atrapados los microorganismos; estos se ponen en un portaobjetos para analizarlos en el microscopio.

“Este dispositivo tiene habilitados dos visores: en uno está la cámara que toma las fotos de la muestra depositada en la plaqueta, y con el otro se ajusta y calibra lo que se quiere ver”, agrega Freddy Bolaños, profesor de la Facultad de Minas e integrante del Gaunal.

La cámara se conecta a un sistema con pantalla táctil que tiene instalado el software y que lee las imágenes en tiempo real. El programa las procesa e identifica si hay algún patógeno, si es solo ruido, es decir que hay otros elementos, o si es mejor que un experto analice el microorganismo.

El software funciona gracias a un algoritmo de inteligencia artificial que requiere de entrenamiento para funcionar. “Es como si a él se le estuviera enseñando algo, necesita ejemplos, alimentarse con casos para que aprenda cómo clasificar la información”, explica el investigador del Gaunal.

Los ejemplos se obtuvieron de cultivos de bacterias y agua contaminada con heces fecales suministrados por la profesora Ana Luz Galván, de la facultad de Salud Pública y de la escuela de Microbiología de la UdeA.

Esta versión del software funciona tanto en la plataforma de desarrollo de pantalla táctil como en computadores portátiles. En ese caso, la cámara se conecta al monitor.

Los beneficiados

El proyecto se realizó a lo largo de un año y se dividió en dos fases: en la primera se desarrolló el software, y en la segunda –financiada por la U.N. Sede Medellín– se le hicieron mejoras al programa y se diseñó el dispositivo que se utilizaría para adecuar los portaobjetos.

Sin el prototipo, el procedimiento para identificar el patógeno se vuelve manual, lo que supone tiempo, altos costos relacionados con los equipos utilizados para dicho proceso y la posibilidad de que el cansancio o la subjetividad del especialista no den resultados precisos.

“Aunque la parte en la que se saca el agua y se lleva a los filtros todavía es manual, lo que el Gaunal quiso hacer fue automatizar esa segunda parte del proceso”, aclara el docente.

Además de los laboratorios, este prototipo puede beneficiar a las administraciones rurales y a los particulares que pretendan implementar plantas de potabilización de agua caseras o de baja escala y que no cuenten con los recursos necesarios para comprar equipos especializados.

“Identificar dicho patógeno contribuye a reducir el número de enfermos por problemas gastrointestinales asociados con Giardia intestinalis, lo cual suele presentarse en zonas rurales y de difícil acceso”, indica el investigador Agudelo.

El proyecto tiene potencial de negocio, pero los investigadores llegaron a la conclusión de que lo que se debe comercializar es el software, pues los laboratorios ya cuentan con microscopios que se pueden adaptar a la necesidad del programa. Por eso están pensando en hacer un registro a nombre la U.N.

(Por: fin/SCD/MLA/LOF
)
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