Investigadores del PRONII publicaron en prestigiosa revista internacional
Investigadores categorizados en el Programa Nacional de Incentivo a Investigadores (PRONII) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) publicaron un trabajo que se enfocó en el transporte de iones a través de la membrana celular. La investigación denominada “Análisis experimental y teórico de la dinámica Browniana del transporte de iones durante la electroporación celular de la bacteria Escherichia coli (E. coli)”, fue publicada en la revista de alto impacto Anales de Ingeniería Biomédica de la editorial Springer Nature.
El trabajo consiste en la simulación tridimensional del transporte de iones de calcio, magnesio, sodio, potasio y cloro a través de la doble membrana (interna y externa) de la bacteria Escherichia coli durante la permeabilización por electroporación, usando un modelo de dinámica Browniana que es principalmente determinístico siguiendo la mecánica Newtoniana (la dinámica Browniana hace referencia al movimiento de partículas microscópicas que experimentan un movimiento aleatorio/irregular debido a fluctuaciones térmicas), considerando estocásticamente las colisiones elásticas de los iones con el agua. La conductividad, coeficiente de difusión, movilidad y tiempo de traslación de los iones son estimados con el modelo y validados con experimentos realizados en el Instituto Oncológico Gustave Roussy en Villejuif-París, Francia, contribuyendo de esta manera al diseño de las formas de las ondas de pulsos electromagnéticos aplicados para maximizar la entrada de ADN, medicamentos y material genético en las células. Entre las principales aplicaciones médicas de la electroporación se encuentran el tratamiento de diferentes tipos de tumores cancerígenos y la ablación cardiaca.
El artículo fue realizado por los investigadores, MSc. Ing. Juan A. González Cuevas (PRONII) y el Ing. Ricardo Argüello Llamosas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA), además del MSc. Marcos Florentín Paiva (PRONII) de la Facultad de Ciencias Químicas (FCQUNA), y los investigadores del exterior el Dr. Franck André y el Dr. Lluis Mir (Emeritus) del CNRS-Université Paris-Saclay e Instituto Gustave Roussy en Villejuif, París - Francia.
El artículo "Experimental and theoretical Brownian dynamics analysis of ion transport during cellular electroporation of E. coli bacteria" se encuentra disponible en el siguiente enlace en versión de solo lectura: https://rdcu.be/dkTHv
La investigación se realizó en el marco del proyecto 14-INV-289 denominado “Proyecto de supercomputadora para la realización de cálculos científicos en la FIUNA” financiado por el CONACYT, con un aporte incremental proporcionado por la FIUNA..
Sobre la revista Anales de Ingeniería Biomédica
Es una revista internacional interdisciplinaria que presenta artículos originales y de revisión en los principales campos de la bioingeniería y la ingeniería biomédica.
Uno de los objetivos principales de la bioingeniería es proporcionar enfoques integrados para las soluciones de problemas biológicos y biomédicos. La filosofía es proporcionar enfoques de ingeniería para mejorar el poder del método científico y mantener un equilibrio entre la observación experimental y los análisis cuantitativos. Si bien se respalda firmemente el desarrollo de teorías y modelos matemáticos, estos deberían evaluarse siempre que sea posible utilizando datos biológicos de experimentos que pongan a prueba hipótesis específicas.
