Tecnología e innovación al servicio de la calidad de vida de los tumaqueños

Como parte de su estancia de investigación en la Universidad Purdue, este joven de 27 años, coordinador del Aula STEM de la UNAL Sede Tumaco, participó en el diseño de un dispositivo portátil para analizar imágenes por escaneo fluorescente aplicado al diagnóstico in situ de patógenos en una configuración de detección de flujo lateral que se usa para pruebas rápidas, como por ejemplo las de embarazo.

Inicialmente durante la elaboración del biosensor se utilizaron características de nanotecnología (bolas microscópicas de oro) para que al unirse con polímeros líquidos y ciertos códigos de ADN se adhirieran a la materia.

Una vez hecho este proceso se emite una cierta longitud de onda que hace que el dispositivo analice la intensidad con la que se cambia el material. Para examinar el infrarrojo se utilizó una cámara astronómica para detectar ese tipo longitud y hacerle un procesamiento de datos a través de esas imágenes.

En esta etapa, además de la visión de máquina y la inteligencia artificial (IA), se utilizaron técnicas para hacer el procesamiento del biosensor y obtener los datos faltantes. A lo anterior se integraron técnicas para predecir el estado de las enfermedades, además de 3 tipos de patógenos orales.

Posteriormente se inició el diseño del dispositivo y la caja con manufactura aditiva (impresión 3D) que contiene diferentes tipos de lentes para que la configuración sea más eficiente, como en el caso del láser, ya que este que funciona a 780 nanómetros que es la longitud de onda que funciona para poder emitirlo al biosensor, y además usa la Raspberry Pi5, un hardware programable que controla la cámara astronómica que funciona en estos rangos de onda y que permiten analizar los datos.

Este proyecto, avalado por el Laboratorio de Nano-biotecnología del Departamento de Materiales de la Universidad Purdue, está dirigido a mejorar la prestación de servicios de salud en Tumaco, ya que permitiría usar tecnología en los centros de salud y hospitales de cualquier nivel favoreciendo el costo-efectividad. A largo plazo, se pretende que a través de un celular inteligente se pueda encontrar información del biosensor. 

Aplicación que salva cultivos

Otra área de trabajo del ingeniero mecatrónico Muñoz es la inserción de sensores que ayuden a detectar a tiempo las enfermedades que atacan y destruyen los cultivos de cacao en Tumaco; también en la mejora de la producción, iniciativas que adelanta en el marco del proyecto “Tumaco CocoaWatch: Precision Agriculture Monitoring System”, financiado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación.

Según la Federación Nacional de Cacaoteros (Fedecacao), Nariño aporta el 6 % de la producción nacional y Tumaco el 93 % en este departamento. Entre las razones por las que se trata de un grano altamente valorado en latitudes como Francia se encuentra que el cacao de Tumaco es un producto con un fuerte arraigo ancestral cuyas prácticas de cultivo en sistemas agroforestales que protegen el bosque tropical lo impregnan de aromas y sabores únicos.

El objetivo de esta aplicación con sensores y nanotecnología es buscar un sistema de monitoreo para los cultivos de cacao mediante el cual se analice el estado actual de los árboles y se detecte la humedad en las hojas y posibles enfermedades, para que los cacaocultores de la región usen esta información como fase preventiva, reduzcan costos y posibles pérdidas.

Así mismo se facilita la renovación de cacaotales, la optimización del manejo de la poscosecha, el cultivo de semillas que se adapten a las características de la zona y resistentes a plagas y enfermedades, o proyectar sus fincas como empresas agrícolas. Esta aplicación de monitoreo apoyado en un sistema de información geográfica contribuye a impactar positivamente al ecosistema ya que reduce la contaminación de los suelos y la proliferación de plagas y enfermedades en los cultivos.

De otra parte, es importante anotar que en el marco de la iniciativa “Jóvenes en Ciencia para la Paz”, liderada por Minciencias, la UNAL Sede Tumaco, a través del Instituto de Estudios del Pacífico (IEP) y en alianza con la Cámara de Comercio de Tumaco, realiza talleres interactivos con énfasis en ciencia, tecnología e innovación, los cuales son realizados por el magíster Muñoz.