https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/250/13259/CIENCIA_UANL._2009._No._4._Octubre-Diciembre._0002015477.ocr.pdf 1b3034dc4935f8298046517901472544 PDF Text Text Revista de difusión científica y tecnológica Uni sidad t' de Nuevo León �ro DE EQUIPOS PARA CIONAL YELECTROM~DIC i\, ASESORÍA Y LABORATORIO CLÍNICO, INDU S: • INDUSTRIAL EINVES11GACIÓN Hornos de Microondas, Atonnca (AA) Espectrolotómetros do lnl!arojo (Fmt de ultJa EspeCllllmonos de Emisión de Plmll ralos de l.lquldos (Ht'L(. LC-MS Electrofoiesls Capilar (CE} ICJ' de Alta y Baja Velocidad, PHlrnetros (PH &alanas. Mic Medlcl6ndeColol: TamaAode Pirlkulls.Alu • R CiENCiA UANL Director: Dr. Mario César Salinas Carmona Coordinador Editorial: Lic. José Eduardo Estrada Loyo Secretario d, Redacción: Lic. Luis Enrique Gómez Vanegas V"nl''nt.'_Muflas.etx:. Hematología, Hormonas, Drogas de Abuso, Drogas Terapéuticas, Química Clinica, lnmuno1ogla, Diagnóstico de Enfermedades Infecciosas, Glucometros, Biología Molecular, Proteínas Especificas, Electrolitos, Centrífugas, Hematologia, Gasómetros, Electrolitos, Microbiologla Automatizada, Coagulación, Centrífugas, etc. • ELECTROMÉDICA Electrómiografos, Potenciales Evocados, Monitoreo Ambulatorio, Accesorios, Agujas Monopolares, Concentricas, Estimulación Magnética, Pastas, etc. Electroencefa1ógrafos, Mapeo, Video, Electrodos, Etc. • CALIBRACIONES Calibraciones de Espearofotómetros UV•VIS, Espectrofotómetros de Medición de Color, Medidores de Brillo, Instrumentos para pesar, Medidores de PH y MV,Centrifu de RPM, Controladores de Temperatura, etc. LABORATORIO ACREDITADO POR LA EMA. SOMOS REPRESENTANTES EXCLUSIVOS DE: AlcS --■ a ~rlee, sartorius OHunterLab ...... s •Gíiir SIEMENS S.A. Thermo ELECTRON CORPORATION --·-.. ---·-·-·.------·-· .. -·-·.r- - - • - IPsAI vwR~ OFICINA MATRIZ MONTERREY: TEL.: 8128-3800 con 30 líne FAX:8359 GUADAWARA.JAL CO.OBRECiON.SON TAMPICO, TAMPS. (33) 3122-4954 (644) 415-5804 (633) 227-1157 MtxlCO,D.F. CHIHUAHUA. CHIH. (55) H61-ISOI MÉIIDA. YUC. ("9)93M379 LEóN.GTO. VI TAi (614) 418-0513 14m111-t126 (993 131-3821 Consejo Editorial Dr. Sergio Estrada Parra/ Dr. Jorge Flores Valdés / Dr. Miguel José Yacamán / Dr. Alfonso Martinez Muñoz / Dr. Ubaldo Orriz Méndez / Dr. Ruy Pérez Tamayo / Dra. Maria Julia Verde Srar / Dr. Bruno A. Escalante Acosta / Dr. Jo.se Mario Molina-Pasquel Henriquez Diseño, "í mpenlisión tecnica: Rodolfo u,al Herrera Formato: Marina E. Campos Hernandez Abstracts: José Ángel Garza Canni Reportajes: Esperanza Armt:ndariz, Jessica Balderas Salazar Re1.'isión: Zacarias Jiménez Méndez Diseño de portadn: Francisco Barragán Codina Fotografía: Francisco Barragán Codina Webmaster: Dagoberto Salas Zendejo Oficina, Mayra Xóchirl Zambrano Solis Circulación: Juan Padilla Amador CiENQA UANL. Revista trimestral, indexada a lATINDEX, CUIDEN, PERIÓDICA, Red ALyC, HELA, FIIN y Dialnet. Volumen XII, nUmero 4, octubre-diciembre 2009. Editor responsable: Dr. Mario Cesar Salinas Cannona. ISSN: 1405-9177. Número de Reserva al Titulo en Derecho de Autor: 041999-082614464300-102. Número de Certificado de Licitud de Título: 11162. Número de Certificado de Licirud de Contenido: 7793. Domicilio de la publicación: Biblioteca Uni\'ersitaria ~Raúl Ran,l!:el Frías\ 5o~ Piso, Av. Alfonso Reyes 4000 Nte., CP 64440, Monterrey, N.L, México. Imprenta: Serna Impresos, SA. de C.V., Vallarta 34:> sur, Centro, CP 64CXX), Monterrey, N.L Distribuidor: oficinai; de la Revista CiENCiA UANL, Biblioteca Universitaria ~Raúl Ran.e:el Frias", So. Piso, Av. Alfonso Reyes 4000 Nre., CP 64440, Monterrey, N.L., México. Precio del ejemplar $25.00. Producción: Secretaría Acadt!mica. No se responde por originales y colaboraciones no solicitadas. ~odos los artículos frrmados son responsabilidad de su(s) autor(es). Se autoriza la reprcxlucción total o parcial de los articulas siempre y cuando se cite la fuente y no sea con fines de lucro. Tel. 83-29-4236, Fax 83-29-4090 Ext. 6623, E-mail: rciencia@mail.uanl.mx Página en lnremet: http://"-W\.\'.cienciauanl.uanl.mx �Suscripción 1.- Depositar el costo de la suscripción anual correspodiente en el banco: Sanarte, a nombre de la Universidad Atónoma de Nuevo León en la cuenta 051 35 847-3. 2.- Enviar junto con esta forma de suscripción una fotocopia de la ficha de depósito a: Revista CiENCiAUANL Biblioteca Magna Universitaria "Raúl Rangel Frías", So. Piso. Av. Alfoso Reyes 4000 Nte. C.P. 64440, Col. Regina, Monterrey, N.L., México. Tel. (5281) 8329-4236, o por fax al (5281) 83294090 ext. 6623, o enviar una digitalización de la ficha de depósito a: rciencia@mail.uanl.mx FONDO UNIVJ:RSITARIO Rector: lng. José Anton io González Treviño Secretario GeneraL Dr. Jesús Ancer Rodríauez o Secretario Académico: Dr. Ubaldo Ortiz Méndez Dirección General de Investigación: Dr. Mario César Salinas Carmena ro DE EQUIPOS PARA CIONAL YELECTROM~DI 'A, ASESORÍA Y LABORATORIO CLÍNICO, INDU S: G CiENCiA UANL • INDUSTRIAL EINVESTIGACIÓN •DIAG Director: Dr. Mario César Salinas Carmona Atomica (AA),Espectrofotómetros de lnfrarojo (FITR, rafos de Llquldos !HPlC. LC-MS), Electrofor.sls capilar (CE) de Alta y Baja Velocidad,PHlmetms (PHI Balanzas, Mic Hornos de Miaoondas, Espectrofotómelms de ultravioleta Espectrómetros de Emisión de Plasma (ICP-OES, ICP-MSl, Medición de Colo! Tamallo de Partlcula$,Alu SuperflciaL Relractnmetros. Hornos, Muflas.etc. Coordinador Editorial: Lic. José Eduardo Estrada Loyo Secretario de Redacción: Lic. Luis Enrique Gómez Va negas -- Consejo Editorial Hematología, Hormonas, Drogas de Abuso, Drogas Terapéuticas, Química Clínica, Inmunología, Diagnóstico de Enfermedades Infecciosas, Glucometros, Biología Molecular, Proteínas Especificas, Electrolitos, Centrífugas, Hematología, Gasómetros, Electrolitos, Microbiología Automatizada, Coagulación, Centrifugas, etc. Dr. Sergio Estrada Parra/ Dr. Jorge Flores Va ldés / Dr. Miguel José Yacamán / Dr. Alfonso Martinez Muño,/ Dr. Ubaldo Ortiz Méndez / • ELECTROMÉDICA Dr. Ruy Pérez Tamayo / Dra. María Julia Verde Star / Dr. Bruno A. Escalante Acosta / Dr. José Mario Molina~Pasquel Henríquez Electrómiografos, Potenciales Evocados, Monitoreo Ambulatorio, Accesorios, Agujas Monopolares, Concentricas, Estimulación Magnética, Pastas,etc. Electroencefalógrafos, Mapeo, Video, Electrodos, Etc. • CALIBRACIONES Diseno, y supervisión tecnica: Rodolfo Leal Herrera Calibraciones de Espectrofotómetros UV-VIS, Espectrofotómetros de Medición de Color, Medidores de Brillo, Instrumentos para pesar, Medidores de PH y MV, Centríf de RPM, Controladores de Temperatura, etc. LABORATORIO ACREDITADO POR LA EMA. Formato: Marina E. Campos Hemández Absrracts: José Ángel Garza Cantü Reportajes: Esperanza Armendáriz, Jessica Balderas Salazar SOMOS REPRESENTANTES EXCLUSIVOS DE: g _JS._~-~-- ª~S.A. sartorius OHunterLab ..... COb'_ .._,.oíiar SIEMENS Thermo ELECTRON CORPORATION -----.. -- ·---·. ·-· --·-· ---- ·. ·-. --·- CiENCiA UANL Revista trimestral, indexada a IATINDEX, CUIDEN PERIÓDICA Red ALyC HEIA OFICINA MATRIZ MONTERREY: TEL.: 8128-3800 con 30 líne FAX:8359 (33) 3122-4954 MÉUDA,YUC. TAB . t ~~~t~~e Rese;a T~~I~ endDe~ho de Autor: 04-1999-082614464300.!02. Número de Certificado de Licitud de Tindo: º- LEóN,GTO. VI Circulación: Juan PadWa Amador Volumen XII · 4 b e-cf• . b ' , , 1 FllN y D1alnet. . , ~umero .' ocru r 1ctem re 2009. Editor responsable: Dr. Mario César Salinas Carmona. JSSN: 1405-9177 ~ GUADALAJARA,JAL CD. OBREGON, SON TAMPICO. TAMPS. MÉIICO, D.F. CHIHUAHUA. CHIH. Ret1isión: Zacarias Jiménez Méndez Diseño de Porrada: Francisco Barragán Codina Fotografía: Francisco Barragán Codina Webmascer: 0agoberto Salas Zeodejo Oficina: Mayra Xóchirl Zambrano Solis (644) 415-5804 (633)227-1157 (55) 5661-8508 (614) 418-0513 (999) tJl-0379 (477) 711-9126 (!lt3 131-3821 ·, F~m:ro5 'p· roA,caAI~ e LR1C1tud de Contenido: 7793. Domicilio de la publicación: Biblioteca Universitaria ~Raui rumge nas , o. iso, v. 1onso eyes 40(X) Nte CP 64440 M L M · ·• , onterrey, N .. , éx1co. Imprenta: Serna Impresos, S.A. de •V., Va11arta 345 sur, Ce mro , CP 64000, Monterrey, N •L o·istn·bu1·d or: o¡·1cmas · d e 1a Revista CiENCiA UANI.., B·bt· Universitaria "Raúl Rangel Frías", So. Piso, Av. Alfonso Reyes 4000 Nte CP 64440 M N L M- . 1 ioteca ., , onterrey, . , e:x1co. e Precio del ejemplar $25.00. Producción: Secretaría Académica. No se responde por originales y colabo • ¡· . d Tod 1 · 1 fi d raciones no so 1c1ta as . os os art1cud os 1r~a os son responsabilidad de su(s) autor(es). Se autoriza la reproducción total O parcial de los articulo¡ siempre y cuan o se cite la fuente y no sea con fines de lucro. Tel. 83-294236, Fax SJ..29-4090 Ext. 6623, E-mail: rciencia@mail.uanl.mx Página en Internet: http://www.cienciauanl.uanl.mx �m Comité Editorial Dra. Patricia Bonilla Lemus (UNAM) Dra. Enedlna Jim6nez canloso (UNAM) Dr. Eduardo C'5ar Lazcano Ponce (INSP) Dr. Milllimiliano Asomoza Palados (UAM) MJ. Victor Manuel Arellano G6mez (llE) Dr. Gablno Garda de los Santos (COLPOS) Dra. Maria E. Magallanes Lundback (Michigan State University) 1 1 Dr. Jesús de León Morales Dr. Konstantin Sobolev Dra. Nora Elizondo Villarreal Dr. Mikhail Valentinovich Basin Dra. Maria Aracelia Alcorta García Dr. Juan Antonio Aguilar Garib Dr. Boris Kharissov Dr. Roque Gonzalo Ramírez Lo7.3110 Dr. Israel Cantú Silva Dr. Humberto González Rodríguez Dr. Femando Velasco Tapia Dr. José López Oliva Dr. Francisco Zavala García Dra. Rocío Castro Ríos Dra. Leticia A. Háuad Marroquín Dra. Noemí Waksman Minsky Dra. Patricia Tamez Guerra Dr. José Maria Viader Salvadó Dr. Javier Álvarez Bennúdez Dra. Lourdes Garza Ocañas Dr. José Santos García Alvarado Dr. Rahim Foroughbakhch Pournavab Dr. Rafael Ramírez Romero Dr. Javier Jiménez Pérez Dr. Enrique Jurado Ybarra Dr. Roberto Mendoza Alfaro Dr. Virgilio González González Dr. Rafael Colás Ortiz Dra. Oxana Kharissova Dra. Leticia Myriam Torres Guerra Dr. Ramón G. Guajardo Quiroga Dr. Mario Ceruni Pignat Dra. Verónika Sieglin Suenerlin Dr. Manuel Rojas Garcidueñas Dr. Manuel Ribeiro Ferreira m366 Contenido Editorial Premio de Investigación UANL 2009 Mario César Salinas Carmona / 368 Entrevista al doctor Luis Cástulo Damas Buenrostro, Premio de Investigación 2009 en el área de Ciencias Naturales / 384 Entrevista a la doctora Ana Maria Guadalupe Rivas Estilla, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ciencias de la Salud / 370 Entrevista al doctor Juan Carlos Montalvo Arrieta, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ciencias de la Tierra / 375 Control genético de la floculación de Saccharomyces cereonsiae en proceso de fermentación industrial Luis C. Damas Buenrostro, Benito Pereyra Alférez / 417 Entrevista a la doctora Guadalupe Elizabeth Morales Martínez, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Humanidades / 476 Nuevas direcciones empíricas en la evaluación cognitiva del impacto de la psicoterapia en la ansiedad y la depresión Guadalupe E. Morales Mtz., Myrna Estela Rosas Uribe, M. !solde Hedlefs Aguilar, Ernesto O. López Rarnírez, César Antona Casas / 430 El ácido acetilsalicilico inhibe la replicación del virus de la hepatitis a través de la via de señalización de la ciclooxigena-2 . K.C. Trujillo Murillo, F.J. Bosques Padilla, Javier Ramos Jiménez, H.G. Martínez Rodríguez, A.M. Rivas Estilla / 387 El potencial de riesgo sísmico en el noreste de México y sus implicaciones en la zona metropolitana de Monterrey, Técnicas avanzadas de optimización en sistemas de transporte de gas natural Roger Z. Ríos Mercado, Conrado Borraz Sánchez / 438 Entrevista al doctor Juan Ángel Rodríguez Liñán, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ciencias Exactas / 489 CiENCiA en breve / 493 Entrevista al doctor Roger Z. Ríos Mercado, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ingeniería y Tecnología / 480 Desarrollo de nanopartículas magnéticas en templetes biopoliméricos Marco Garza, Virgilio González, Moisés Hinojosa, Édgar Reyes, Alejandro Torres / 451 Colaboradores / 502 Información para los autores / 506 Nuestra portada CiENCiA UANL N.L. Rev,sto de d,fu~ón c,ent;Í;co y tecnológ<:o Un,varsidod /lu1ónomo de Nuevo León Juan Carlos Montalvo Arrieta / 398 Entrevista a la doctora Joana C. Chapa cantú, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ciencias Sociales / 379 Entrevista al doctor Virgilio A. González González, Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ciencias Exactas / 484 ro Modelo de insumo producto para el noreste de México Joana C. Chapa Cantú, Edgardo Arturo Ayala Gaytán, Izabel Diana Hernández González / 409 CIENCIA UANL / VOL.XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 Esquemas de sincronización para sistemas caóticos Juan Ángel Rodríguez Liñán, Jesús de León Morales / 463 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2009 Coflage de imágenes de los ganadores del Premio de Investigación UANL 2009; logo alusivo a los Premios de Investigación UANL. Fotografía y diseño de portada: Francisco Barragán Codina. 367 1 �MAR10 CÉSAR SALINAS ÚRMONA Editorial Premio de Investigación UANL 2009 o Mario César Salinas Carmona La Universidad Autónoma de Nuevo León presenta, en este número de CiENCiAUANL, los trabajos Estilla, Karina del Carmen Trujillo Murillo, Herminia G. Martínez Rodríguez, Francisco J. Bosques Padilla ganadores del Premio de Investigación UANL 2009, como testimonio público de la investigación científi- y Javier Ramos Jiménez; los hallazgos de este trabajo sugieren la posibilidad de que la aspirina podría ca y tecnológica que se realiza en sus dependencias. Este Premio se dio por vez primera en 1981, como ser un excelente auxiliar en el tratamiento de la infección crónica ocasionada por el virus de la hepatitis C. un reconocimiento institucional a los investigadores cuyos trabajos resultaron ganadores. Este año se recibieron 84 trabajos, distribuidos en siete áreas del conocimiento de la manera siguien- En el área de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias: "El potencial de riesgo sísmico en el noreste de México y sus implicaciones en la zona metropolitana de Monterrey, N.L.", del Dr. Juan C. MontalvoArrieta, te: doce en Ciencias Sociales, nueve en Humanidades, once en Ciencias Naturales, siete en Ciencias de la Salud, ocho en Ciencias de la Tierra y Agropecuarias, catorce en Ciencias Exactas y 23 en Ingeniería quien presenta los resultados del estudio de la sismicidad histórica y la evaluación del riesgo sísmico en y Tecnología. Resulta claro el incremento en el número de trabajos que se envían al concurso que En el área de Ciencias Exactas hubo dos trabajos ganadores: "Desarrollo de nanopartículas magnéticas en templetes biopoliméricos", del Dr. Virgilio A. González González, el M.C. Marco A. Garza Nava- involucra casi todas las áreas del conocimiento. Los trabajos ganadores en este año son: en el área de Ciencias Sociales: "Modelo de insumo pro- el noreste de México. rro, el Dr. Martín E. Reyes Melo y el Dr. Alejandro Torres Castro; en esta investigación se obtuvieron ducto para el noreste de México", de los doctores Joana C. Chapa Cantú, Edgardo A. Ayala Gaytán e diversas composiciones de material nanocompósito, al utilizar el biopolímero quitosán como matriz para lzabel D. Hernández González; los resultados de esta investigación pueden aplicarse a la política económica con respecto a la integración regional que se ha gestado en los últimos años entre el noreste de la coprecipitación in situ de nanopartículas de magnetita. El otro trabajo ganador fue: "Esquemas de México y Texas. En Humanidades: "Nuevas direcciones empíricas en la evaluación cognitiva del impacto de la psico- sincronización para sistemas caóticos", de los doctores Juan A. Rodríguez Liñán y Jesús de León Morales; los resultados de este trabajo muestran que se puede lograr la sincronización generalizada de orden reducido mediante un algoritmo simple basado en control geométrico. terapia en la ansiedad y la depresión", de la Mtra. Guadalupe E. Morales Martínez, la Dra. Myrna E. Por último, en el área de Ingeniería y Tecnología, el trabajo ganador fue: "Mejorando la eficiencia de Rosas Uribe, la Mtra. María l. Hedelfs Aguilar, el Dr. Ernesto O. López Ramírez y el Dr. César Antona operación en sistemas de transporte de gas natural mediante técnicas avanzadas de optimización", de Casas; en este trabajo se evaluaron dos tipos de intervención clínica en el desorden emocional humano, complementados con paradigmas experimentales cognitivos de facilitación afectiva y de representación los doctores Roger Z. Ríos Mercado y Conrado Borraz Sánchez, quienes proponen una técnica híbrida que integra la programación dinámica no secuencial dentro de una estrategia de búsqueda tabú con del conocimiento. En Ciencias Naturales: "Análisis de la regulación genética de la floculación de Saccharomyces cerevisie memoria corta. en el proceso de fermentación industrial", de los doctores Luis C. Damas Buenrostro y Benito Pereyra Alférez, quienes analizaron los genes relacionados con la floculación de diferentes cepas de levaduras industriales mediante una técnica de reacción en cadena de la polimerasa o PCR. En el área de Ciencias de la Salud: "El ácido acetilsalicílico inhibe la replicación del virus de la hepatitis C a través de la vía de señalización de la ciclooxigenasa-2", de los doctores Ana María G. Rivas 11 368 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 369 �ESPEIWJZA ARMENOÁRIZ Premio de Investigación UANL 2009 CIE N CIAS DE LA SALUD Entrevista a la doctora Ana María Guadalupe Rívas Estilla ¿La aspirina no está dentro del tratamiento para pacientes con hepatitis C? No, es la primera vez que se publica. De hecho nosotros estamos patentando este nuevo uso de la aspirina, como una propiedad antiviral contra el virus de la hepatitis C. ESPERANZA ARMENDARIZ e entre siete proyectos de investigación que aspiraban al Premio de Investigación UANL 2009 en el área de Ciencias de la Salud, fue electo el que encabezó la Dra. Ana María Guadalupe Rivas Estilla, en el que demuestra que la aspirina es un excelente coadyuvante en el tratamiento de la infección crónica ocasionada por el virus de la hepatitis C (VHC). Acompañó a esta investigadora un equipo de colaboradores del Departamento de Bioquímica y Medicina Molecular de la Facultad de Medicina: la Dra. Karina Trujillo Murillo, la Dra. Herminia Martínez Rodríguez, el Dr. Francisco Javier Bosques Padilla y el Dr. Javier Ramos Jiménez. Esta investigación en torno al virus de la hepatitis C es de gran interés médico, debido a que la infección con este virus es una tfe las principales causas de hepatitis crónica, cirrosis, carcinoma hepatocelular (CHC) y transplante hepático. Para la Dra. Ana María G. Rivas Estilla, quien además dedica su vida al cuidado de su familia, integrada D m370 publicamos estos hallazgos en la revista Hepatology (la de mayor impacto en el área de hepatología), en ellos se describe el mecanismo probable mediante el cual la aspirina inhibe la replicación del virus, en este caso, al modular la vía de la ciclooxigenasa, proceso por el cual las células se defienden del estrés oxidativo. Creemos que la aspirina, o un derivado de la misma, puede utilizarse como agente coadyuvante para disminuir la replicación del virus junto con el tratamiento estándar, que actualmente es el interferón alfa pegilado y ribavirina. Creemos que con la ayuda de la aspirina, o uno de sus derivados, se inhibirá la replicación del virus, y podremos mejorar la respuesta de los pacientes, porque actualmente, alrededor de 60 por ciento de ellos responde, y el resto no, por lo que continúa con la infección. ¿Trabajaron con otros fármacos antes o se fueron en concreto con la aspirina? por el Uc. Mario Sánchez Terán y sus hijos lxchel, César Uriel y Melissa, éste es el segundo Premio de Investigación UANL que recibe, como reconocimiento a su labor como científica. ¿En qué consiste su investigación? En el Departamento de Bioquímica y Medicina Molecular de la Facultad de Medicina, desde hace cinco años, comenzamos una línea de investigación que trata de generar conocimiento e información acerca de cómo el virus de la hepatitis Ces capaz de dominar la economía celular -en este caso de los hepatocitos en el hígado- y producir una enfermedad que va de un establecimiento agudo a crónico y finalmente desarrolla cáncer hepático. Nuestro objetivo es buscar cómo se replica el virus para, en un momento dado, intervenir en el desarrollo de su ciclo viral y bloquearlo; ésa es la aportación de este trabajo. Descubrimos -y es la primera vez que se publica a nivel internacional- que la aspirina es capaz de disminuir la replicación del virus de la hepatitis C, y CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - ::>JCIEMBRE 2009 ¿Cuándo iniciaron esta investigación? A principios de 2005, nos llevó dos y medio a tres años Mientras hacía mi estancia posdoctoral en Canadá, esestablecer que realmente la aspirina posee una activituvimos viendo diferentes agentes virales y revisando la dad antiviral y que podría ser útil para el tratamiento en bibliografía pertinente; me di cuenta que la aspirina pacientes con hepatitis C. inhibía uno de los virus que ataca a la población en Japón y pensé en qué efecto tendría la aspirina en con¿Cuál fue el proceso de esta investigación? tra del virus de la hepatitis C. Cuando regresé a México desarrollé esa inquietud. Y Primero plantear la idea, estudiar cómo funcionan los efectivamente, encontramos que la aspirina es capaz virus, en particular cómo funciona el virus de la hepati~e disminuir la replicación del virus de la hepatitis C, y tis C, ver qué compuestos hay disponibles que lo pueesa es la aportación de México y de nuestro laboratorio, dan erradicar -como sucede con otros antivirales-, busya que todo el trabajo está hecho cien por ciento en la car un sistema in vitro, tener el virus o sus proteínas en Facultad de Medicina, tenemos el orgullo de que es un cultivo para experimentar con él utilizando diferentes trabajo local que se está publicando en una revista de cantidades de aspirina, estudiar la expresión del virus y nivel internacional. de las células que lo contienen; ir evaluando la cantidad Este trabajo también nos lo aceptaron en el Congrede proteínas que se van produciendo de acuerdo al tiemso Anual de la Asociación Americana para el Estudio de po y la concentración de ácido acetilsalicílico, para delas Enfermedades Hepáticas en Estados Unidos, lo preterminar si el agente que estamos probando tiene activisentamos en su momento y causó mucho interés y dad antiviral o no. mucho impacto. CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 371 El �ENTREVISTA A LA DOCTORA ANA MARíA GUADALUPE Decia usted que la hepatitis Cen algunos pacientes evoluciona hasta llegar a convertirse en cáncer, ¿cuál es la incidencia de casos de este tipo? Ese dato no está bien definido, intervienen muchos factores: la edad del paciente, el genotipo del virus, los cuidados, su propia carga genética, los tratamientos que ha recibido, e incluso, un factor importante, la raza; eso es algo difícil de calcular, pero alrededor de 1 a 5 por ciento de los sujetos infectados puede evolucionar a cáncer hepático. La investigación en esta materia en México, ¿cómo se desarrolla actualmente? Nosotros estamos innovando en el área de hepatología molecular. De manera tradicional se realizan estudios epidemiológicos, serológicos y la descripción de casos clínicos y en algunos casos aplican la virología molecular. Sin embargo, son muy escasos los proyectos de investigación a nivel nacional que aportan información lilJ 372 ESPERANZA ÑWENDÁRIZ RrvAS ESTILLA acerca de los mecanismos moleculares de patogenicidad de este virus, de tal manera que mi grupo de investigación es pionero en México, en esta área y a este nivel del conocimiento, como se denota por el número y tipo de publicaciones de mi laboratorio. ¿Esta línea de investigación le apasiona? Estoy estudiando la hepatitis Cdesde 1992, ya son varios años, cuando inicié la maestría en la Ciudad de México. Después continué estudiando este virus durante mis estudios de doctorado y de posdoctorado en Estados Unidos y Canadá, tres años en cada país, también sobre enfermedades hepáticas y hepatitis C. Así que, efectivamente, es un área que me apasiona. ¿Cómo ve el apoyo a la investigación en México? En los distintos países destinan diferentes partidas presupuestales para investigación. Definitivamente estamos mejor que algunos países y peor que otros. En CIENCIA UANL / VOL. XII. No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 México, dada mi experiencia en el extranjero, sí se puede hacer investigación; se batalla, no es tan fácil, pero sí se puede. Se puede hacer investigación de primer nivel como la que estamos haciendo en la Facultad de Medicina, y hemos tenido reconocimiento internacional de nuestros pares; a mi grupo de investigación lo reconocen como generador de conocimiento en el área de virología molecular, lo cual nos da mucha satisfacción. de México para estudiar la maestría en ciencias en la UNAM, y la tesis la desarrollé en el Instituto Nacional de la Nutrición, donde tuve mi primer contacto con el VHC. Mi primer mentor fue el Dr. Arturo Panduro, quien me enseñó a plantearme las primeras preguntas científicas y cómo encontrar los medios para contestarlas. Después seguí con el doctorado y con los diferentes tutores a nivel internacional. ¿Qué cualidades debe tener alguien que aspire a hacer investigación? ¿Cuál fue su argumento o cómo la convenció? Hacer investigación es sencillo, no es necesario ser súper inteligente o tener un IQ muy alto. Cualquier persona común y corriente lo puede hacer, sólo debe tener mucha perseverancia, dedicación y mucho amor a lo que investigue. Creo que fue una convicción propia de buscar la generación del conocimiento. No quedarme con lo que está escrito en los libros, o cómo lo hicieron o llegaron a esa conclusión. Quería llegar a mis propias conclusiones, proponiendo mis propias hipótesis, teorías y diseñando metodologías experimentales para comprobarlas o rechazarlas. ¿Quién la inició en la investigación? ¿Qué le ha dejado la investigación en estos años? Soy originaria de Monterrey; y con los deseos de formarme como investigadora, en 1992, emigré a la Ciudad CIENCv\ UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 Me ha dejado enormes satisfacciones, me ha dado un 373 liiJ �ENTREVISTA A LA DOCTORA ANA crecimiento profesional y personal, no lo cambiaría por nada. Es muy satisfactorio buscar y generar conocimiento y además te pagan. Que la UANL la reconozca como investigadora, ¿qué opinión le merece? Para mí es un halago, una distinción y una experiencia única. Pienso que a veces no del todo merecida, porque finalmente la investigación es algo que me gusta hacer. Si estoy haciendo algo que me agrada y aparte me dan un premio, eso es más que satisfactorio. ¿Usted prepara cuadros de nuevos investigadores? Sí, soy profesora de posgrado de la Facultad de Medicina, imparto cátedra dentro del Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias de la misma. Es muy importante hacer investigación y exhorto a los chicos que tienen inquietudes para que no se desalienten, el camino hacia la investigación es a veces un poco difícil, pero es muy productivo finalmente. Como profesora de la Facultad de Medicina dirijo tesis de maestría y doctorado, y me doy cuenta que ahora los jóvenes son más inquietos, quieren conocer el cómo, cuándo y por qué, y eso es bueno, sólo hay que encauzar adecuadamente aaquéllos que muestren interés en el área de investigación. Cuando se inició como investigadora no tenía hijos, ¿cómo fue el proceso de adaptación al tener familia, cómo se organiza para hacer investigación y cuidar a sus hijos? MARIA GUADALUPE RrvAS ESTILLA doctorado y posgrado en el extranjero, y de repente tener una hija, es un hecho que te cambia la manera de organizar y repartir el tiempo. Pero más que un sobreesfuerzo personal, creo que es un trabajo de equipo familiar a varios niveles, en el cual han participado mis padres (Cirilo y Florentina), y posteriormente mi esposo, el Lic. Mario Sánchez Terán. Él me ha apoyado solidariamente en mi carrera, con la carga profesional, familiar y personal. Ha sido complicado en algunos momentos y muy gratificante en otros, y ahora estoy muy contenta. Tengo tres hijos: lxchel, de nueve años; César Uriel, de cinco; y Melissa, de un año y medio. Entonces, combinar los tiempos con mis hijos, mis células, mis virus, con los estudiantes, con la redacción de artículos, con mis clases de posgrado y la parte de administrativa que desarrollo como coordinadora de Posgrado en la Facultad de Medicina, ha sido un tanto complejo. Sin embargo, siempre hay caminos y oportunidades para crecer cada día, de dar lo mejor de uno mismo y alcanzar las metas planteadas con armonía en cada una de las fases que nos conforman. ¿Ellos qué le dicen de la labor que realiza? Están muy contentos, me apoyan siempre. Reconocen el esfuerzo que hacemos como familia. Ahora que ganamos este premio, ya fuimos todos a dar gracias, ya lo festejamos y estarán acompañándome en la ceremonia. Adaptarse es un proceso difícil. De trabajar desde las ocho de la mañana hasta las diez de la noche, haciendo I[ 374 CIENCLA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 Premio de Investigación UANL 2009 CIENCIAS DE LA TIERRA Entrevista al doctor Juan Carlos Montalvo Arríeta j ESS I CA BALDERAS A ,cargo de la Estación Sismológica, del Area de Geofísica de la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Dr. Monta/va Arrieta, a través de su estudio "El potencial de riesgo sísmico en el noreste de México y sus implicaciones en la zona metropolitana de Monterrey, Nuevo León", muestra su gran pasión hacia /a identificación y prevención de cierto tipo de sucesos naturales, como los sismos o terremotos. Ganador de entre ocho trabajos más, este trabajo presenta los resultados del estudio de la sismicidad histórica y la evaluación del riesgo sísmico en el noreste de México. Como resultado se encontró un total de 150 eventos sísmicos para el periodo 1455-2008, localizados en las siguientes provincias geológicas: Cuencas YCordilleras y Río Grande rift, Sierra Madre Oriental y Planicie Costera del Golfo. Después de su estudio, se propone que para Monterrey y el área metropolitana, la ruptura de la Falla de San Marcos, en la parte central de Coahuila, con un sismo de Mw~6.5, es considerado como un escenario crítico. CIENCLA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 ¿De qué trata este trabajo? El trabajo trata de darnos respuestas a inquietudes, durante mucho tiempo se ha hablado de que el noreste de México es una región donde no tiembla, pero hasta la fecha nadie había podido decir que en realidad no tiembla; qué evidencias había o qué evidencias hay en ese sentido. A lo largo de la historia siempre se ha dicho que hay movimientos y de manera general esos movimientos siempre se han identificado como colapsos y de eso no ha pasado, el hecho de hablar de colapsos de una u otra manera a la población le da la impresión de que eso no es ningún problema. Yo soy sismólogo de carrera, ahora estoy en el noreste de México trabajando en la UANL y tratando de responder algunas preguntas como la de que en realidad no tiembla y empezamos a descubrir que hay evidencias desde 1847; de manera particular hay evidencias de temblores para todo el corredor del estado de Nuevo León, particularmente desde el área metropolitana hasta el sur del estado, incluyendo los municipios de 375 �ENTREVISTA AL DOCTOR JUAN (ARLOS MONTALVO ARRIETA Dr. Arroyo y Mier y Noriega, de maneras frecuentes estos mismos municipios, además del corredor LinaresMonterrey, es donde mayor actividad ha ocurrido. Yestá documentado, dentro de los aspectos históricos inclusive se ha encontrado que ha habido muertes asociadas a movimientos, en ese sentido, donde de manera particular se dio esto fue en la región de Saltillo, un poco hacia el suroeste, a finales de 1800; otra evidencia histórica es en el sur del estado, con una serie de temblores que ocurrieron en el espacio de una semana y generaron daños, aunados a colapsos parciales de iglesias. Partiendo de la documentación histórica, hemos empezado aver que aquello que se ha denominado como "acomodamientos", en realidad no lo son, ya que tienen la firma característica de un terremoto o de un temblor, así, a partir de la puesta en marcha del Laboratorio Sismológico, en 2006, hemos tenido registros de temblores que ocurren en nuestro estado, de tal manera que actualmente, en nuestra base de datos (aún pobre), ya nos empieza a decir dónde, de manera frecuente para este tipo de mediciones, empiezan a ocurrir temblores, el más grande que se ha llegado a registrar ha sido hacia el sur de Santiago. Toda esa evidencia que había permanecido aislada comienza a tomar sentido, obviamente el nivel de la magnitud, hasta ahorita, son sismos considerados de magnitudes bajas y en su frecuencia son esporá- m 376 dicamente a largo plazo, el punto es verificar que si esos sismos que han provocado muertes o colapsos a estructuras se volverán a producir, cuándo y dónde se van a producir, cuál es el terremoto máximo que se puede llegar a producir, pero lo más importante es si estamos preparados para eso; por otro lado, en Estados Unidos se ha postulado que toda la región fronteriza puede llegar a generar terremotos hasta de magnitud 6.5, entonces es importante ver que los fenómenos naturales no distinguen fronteras. Hasta hoy, lo más destacado que hemos descubierto es que en realidad la región no estaba muerta en el sentido de actividad sísmica, pues existe evidencia de actividad e inclusive el control de dónde ha ocurrido, ya tenemos los primeros registros experimentales y de ahí queremos ir un poco más adelante, por ejemplo: qué podría ocurrir si se presentara un terremoto de cierto tipo de magnitud y de qué manera eso puede tener una relación directa con ciertos daños a estructuras, ya sea en el área metropolitana o cualquier otra ciudad de Nuevo León. ¿No resulta contraproducente dar este tipo de "malas noticias" anticipadas? JESSICA BALDERAS pasan, pero aquí el punto importante es saber, de antemano, para estar preparados y tener además la conciencia de saber qué hacer en esos momentos; los últimos sismos que ocurrieron en julio tuvieron una ventaja, pues se generaron relativamente iniciando el día, alrededor a las 6:00 a.m., en tiempos modernos ya la evidencia es tangible. colocaron, nosotros sólo nos encargamos de recibirlos y mantenerlos; entonces, contar con esta instrumentación, es un paso significativo, ya hay un parteaguas. Ahorita la investigación me parece que está en etapa de desarrollo, donde podemos identificar y tratar de resolver algunas problemáticas que antes creíamos y queríamos saber que existían, aunque en menor proporción a los sucedidos en el sur del país. ¿De qué manera se ha dado esta investigación? ¿Qué significa obtener este premio? Realmente desde que yo llegué, prácticamente antes de mi ingreso a la UANL, no había una persona o un grupo de personas que no le diera seguimiento, por el área a la cual me dedico, empecé a darles seguimiento partir de 2003, y en 2005 se gradúa mi primer estudiante, quien a través de su tesis formalmente documentó la evidencia histórica; así, desde 2004 empezamos a trabajar en realidad; malamente yo vengo de una región donde ya existe una infraestructura o una maquinaria completa para estudiar. Un logro, por ejemplo, es tener la estación que se encuentra en la Facultad de Ciencias de la Tierra, la cual forma parte de la red nacional del Centro Sismológico Nacional, de hecho toda la instrumentación ellos la Es sentir que las cosas que uno está haciendo van por muy buen camino, que el esfuerzo, que el desvelo, la preocupación, rinden frutos, y que existe un reconocimiento en ese sentido, además de las publicaciones en revistas, inclusive a nivel internacional, es darte cuenta que lo que haces, vale la pena. Es un estímulo, pero, sobre todo, un compromiso, y la responsabilidad porque te vas dando a conocer como investigador en cierto tema, ya que en toda esta investigación uno de los puntos finales es la sociedad, entre más preparados estemos, mejor; los fenómenos naturales no los podemos evitar, pero al menos podemos contribuir con el esfuerzo para mitigarlos. Desafortunadamente ése es el problema, a veces uno cree que lo mejor es olvidarse de las cosas y así no CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 377 El �ENTREVISTA Al DOCTOR JUAN CARLOS MoNTALVO ARRIETA Premio de Investigación UANL 2009 ¿Cuál es el beneficio para la sociedad con este tipo de investigaciones? De manera general, el beneficio es por una parte el salvar vidas; pero, por otro lado, muchas de las ciudades o centros urbanos que se encuentran lejos de donde ocurren frecuentemente los terremotos, carecen de los códigos de construcción en sus viviendas, donde no está incluido el factor de la sacudida; si en este momento la investigación nos lleva a no ignorar este tipo de episodios, sino tomarle la medida suficiente, entonces estamos haciendo bien nuestro trabajo, pues es ahí donde puede tener el mayor impacto para poder controlar este fenómeno. De manera general, un sismo dura alrededor de un minuto, por lo que se dificultan las evacuaciones, entonces lo más prudente sería contar con estructuras resistentes, y por consiguiente seguras; lo que nos dará, como resultado final, vidas salvadas. ¿Cuáles son los resultados imperantes de esta investigación? Aquí hay algo bien interesante, se sometió un trabajo y un artículo como evidencia de esto, pero cuando se redacta el trabajo de investigación ya hay nuevos soportes, de manera general se hablaba de un posible terremoto en una falla que se encuentra en el centro del estado de Coahuila, pero a partir de la puesta en marcha de la Estación Linares, empezamos a tener registros de temblores hacia Santiago, entonces el mismo ejemplo que hicimos para la Falla de San Marcos, que se encuentra en Coahuila, lo aplicamos para un temblor que ya ocurrió, de magnitud 4.5, nada más que nosotros creamos un escenario en función de mayor magnitud, al menos de 6.5, ¿qué pasaría?, ya sabemos qué ocurrió, ahora pongámosle un poco más de fuerza, entonces generamos mapas de intensidades sísmicas que es algo mucho más común para la sociedad. A partir de aquí recibimos que ciertas regiones del área metropolitana podrían experimentar sacudidas tan intensas como de un nivel 6, lo que me dice que todas aquellas estructuras que·están construidas sin un diseño, o que tienen materiales de baja calidad, serían las primeras en sufrir los daños, inclusive graves, pero si además están ubicadas donde haya grandes poblaciones, el problema sería más significativo. (l1l: 378 Inclusive, actualmente ya contamos con evidencia de a qué nivel podrían ser los daños de un terremoto que podría ocurrir al sur de la Cola de Caballo, con las pruebas de que ya ha ocurrido; ésa es la parte donde además de incrementar la base de datos, con los pocos datos que tenemos sobre lo que ha ocurrido, empezamos a crear los escenarios, incluso estamos viendo otros escenarios a partir de empezar a evaluar ¿en qué regiones han ocurrido más temblores7, y así ver qué pasaría a futuro. CIENCIAS SOCIALES ¿Qué etapa sigue? Realmente este proyecto tiene aún para mucho tiempo; sin embargo, lo que sucede es que ahora las etapas empiezan a cambiar de posición, ya hemos roto el mito de que Nuevo León es una región donde no tiembla, después comenzamos a identificar dónde están ocurriendo algunos de los temblores, así el punto en el que trabajamos actualmente es lo que mencionábamos hace un momento, sobre identificar cuáles son los tipos de estructuras que están generando estos temblores; el hecho de poderlas identificar dará una idea de dónde buscar ese tipo de estructuras (fallas), qué tan grandes son y qué magnitud pueden generar, pero, sobre todo, los daños que esto provocaría a la sociedad. A partir de ahí continuaremos creando escenarios, involucrando y determinando qué tipo de estructuras son las más vulnerables, además de qué regiones geográficas son más vulnerables a un temblor de cierta magnitud, y que en algún momento las autoridades puedan contemplar esta información para crear planes de contingencia y tomar las medidas pertinentes para que los daños sean menores. Otro de los puntos que queremos alcanzar es que se incremente la red de estaciones sismológicas para darle una cobertura cada vez más certera al estado, cuando ocurra un temblor, poder dar, en un tiempo relativamente corto, una respuesta a los medios de comunicación y autoridades con todos los pormenores. Falta mucho camino por recorrer, pero ya comenzamos a responder a las interrogantes que sobre estos sucesos surgen; resta seguir estudiando y comprendiendo estos fenómenos, pero, sobre todo, sus implicaciones con la sociedad. CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 Entrevista a la doctora Joana C. Chapa Cantú ESPERANZA ARMENDÁR!Z e on el trabajo "Modelo de insumo producto para el noreste de México", la Dra. Joana Chapa Cantú se hizo merecedora del Premio de Investigación UANL 2009, Ypor ello es poseedora de un récord impresionante: ha ganado en tres ocasiones este galardón en tan sólo cinco anos, a sus 33 anos de edad. Esta joven investigadora de la máxima casa de estudios trabajó con un equipo de colaboradores integrado por el Dé Edgardo Arturo Aya/a Gaytán y la Dra. lzabel Diana Hernández González, con quienes desarrolló una matriz insumo-producto del noreste de México (Nuevo León, Coahuila y Tamaulipas) para 2004, para lo cual utilizaron una técnica de regionalización no basada en encuestas: el método de Flegg aumentado. Gracias a esta investigación fueron seleccionados CIENCIA UANL / VOL. J<JI, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 para el Premio de Investigación UANL 2009, de entre doce estudios que la Comisión Académica del Consejo Universitario recibió en el área de Ciencias Sociales. Los resultados de esta investigación pueden utilizarse para hacer recomendaciones de política económica con respecto a la integración regional que se ha gestado en los últimos anos entre el noreste de México y Texas. ¿Qué le interesaba encontrar al iniciar esta investigación? El principal objetivo fue construir una matriz insumoproducto para el noreste de México, es decir, una base de datos que retrata cómo se genera la producción por sectores en la región noreste de México y cómo se utili- 379 El �ENTREVISTA A lA DOCTORA JOANA za, si se gasta en bienes intermedios, en consumo privado, en consumo de gobierno, en exportaciones o inversiones. Este tipo de base de datos no las realiza a nivel regional el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). C. CHAPA (ANTÚ cia que tiene en el noreste de México, para identificar la producción de la región de manera diferenciada, puesto que los procesos productivos de la maquila son muy distintos a los de la no maquila. ¿Y qué datos obtuvieron con este modelo? ¿Por qué era necesaria esta matriz insumo producto? 'J Porque en los últimos años se ha gestado un acuerdo regional entre el noreste de México y Texas, para tomar decisiones de política pública en conjunto; este tipo de base de datos no existía, y fue muy relevante hacerla para analizar los efectos de la integración regional. Recordemos que uno de los proyectos estratégicos del gobierno de de Nuevo León es hacer este acuerdo regional. Esta base de datos nos permite formular un modelo de insumo-producto para identificar los sectores clave de la economía y la relación productiva que la región noreste y Texas mantienen a través de los flujos comerciales. Esta matriz incluye 17 sectores no maquiladores y siete maquiladores. Consideramos que es importante desagregar a la industria maquiladora por la importan- Encontramos que tiene mayores efectos sobre la producción del noreste que se exporten bienes no maquilados y no bienes maquilados, y, en ese sentido, una de las recomendaciones es que, si queremos sacar provecho de la integración con Texas, debemos promover la producción de bienes no maquilados, no darle tanta atención a la maquila, porque ésta, afinal de cuentas, importa todos los insumos intermedios y, por consiguiente, no deja tanto valor agregado en la región. De hecho, vemos que el efecto multiplicador de la maquiladora es 20 por ciento menor que el correspondiente a los sectores no maquiladores, y es un porcentaje importante. Además, la matriz nos permitió identificar que el noreste es exportador neto de productos al resto de los estados de la república mexicana, dato que no se cono- ESPERANZA ARMENDÁRIZ cía; y que, en neto, exportamos productos de los sectores: productos de minerales no metálicos (como cemento y vidrio) e industrias metálicas básicas (hierro y acero). Encontramos también que somos exportadores netos de muchos servicios, y tiene mucho sentido, porque la gente viene a Nuevo León a estudiar en las universidades o a atenderse en los servicios de salud. Un punto importante es que ese superávit que tenemos con el resto de los estados es muy alto, casi 30 por ciento del producto interno bruto (PIB). También somos importadores netos de productos texanos, es decir, les compramos más de lo que les vendemos. Ese déficit comercial es alrededor de 2.8 por ciento del PIB del noreste. ¿Nadie realiza este tipo de estudios insumo producto? El INEGI construyó recientemente una matriz insumoproducto nacional, pero no a nivel regional; una matriz insumo-producto regional construida con base en encuestas es muy cara, para un estado como Nuevo León costaría cerca de 10 millones de pesos. Por ello, los estudiosos del tema hemos tenido que obtener estas bases de datos regional izando matrices insumo-producto nacionales. Dada la información disponible, para obtener la matriz del noreste se utilizó una técnica no basada en encuestas denominada método de F/egg aumentado. ¿Y qué tan confiable es esta técnica? Es el mejor método dentro de las técnicas no basadas en encuestas, y toma en cuenta en su fórmula o controla por el tamaño de la región, por la diferencia entre los sectores y por el grado de especialización. Es el mejor método, dada la información que existe en México para el noreste y lo que aconsejan académicamente los artículos y las investigaciones a nivel internacional. ¿Tiene publicada esta investigación? Sí, fue financiada por el PROMEP de la Secretaría de Educación Pública y se ha publicado en las revista Gaceta de Economía, en 2008, participaron también el doctor Edgardo Arturo Ayala Gaytán y la doctora lzabel Diana Hernández González. m 380 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 ¿Entonces, estudios como éste son algo nuevo? Existe una matriz regionalizada para el noreste, con datos de 1996, pero se utilizó un método denominado coeficientes de localización simple, el cual es muy sencillo. La técnica que nosotros utilizamos es mejor, de mucho rigor, y es la base de datos que existe para el noreste de México con mayor sustento científico. ¿Siempre ha trabajado esta linea investigación?, ¿cómo percibe su desarrollo en México? Trabajo esta línea de investigación sectorial, además del desarrollo económico y finanzas públicas. La línea de investigación sectorial se impulsó en el último año porque surgió la matriz insumo-producto que acaba de publicar el INEGI, pero tenía muchos años de retraso. ¿Entonces esta linea investigación se trabaja poco en México? Sí, es poco trabajada porque no existe la información. Tenemos que generar, con métodos científicos, estas bases de datos para poder hacer análisis multisectorial, entonces es mucho trabajo. De hecho, llegué en 2003 del doctorado y me la he pasado haciendo matrices (estas bases de datos) para después plantear modelos multisectoriales. El siguiente paso, derivado de esta investigación, es realizar un modelo de equilibrio general computable para la región del noreste, para ver los efectos de la integración regional, pero de una forma más completa; sin embargo, es necesaria la base de datos. ¿En términos generales, qué le parece la investigación en México? Creo que vamos bien, estamos avanzado, pero aún falta mucho. Partimos de que en México destinan a investigación un 0.4 por ciento del PIB, cuando hay países como Singapur que le dedican ocho por ciento; nos falta mucho camino por recorrer, y no es sino en la investigación e innovación tecnológica donde nosotros podemos encontrar la forma para crecer yser un país de primer mundo. 381 m �ENTREVISTA A LA DOCTORA JOANA ,. C. (HAPA (ANTÚ Este estudio permite diseñar políticas públicas en materia de economía, ¿cómo se puede aplicar este conocimiento nuevo? bajo se paga muy barato, casi todos los bienes intermedios provienen del exterior y dejan muy poco valor agregado a la región del noreste. Esta metodología es muy aplicada y muy buena herramienta porque se identifica la estructura productiva de la región. Utilizamos la metodología insumo-producto que nos permitió detectar sectores clave, y uno de los sectores que se puede apoyar es el de productos metálicos, maquinaria y equipos -relacionado con lo automotriz, eléctrica y electrónica-, y que tiene un importante efecto con la producción de la región cuando aumentan sus exportaciones. En ese sentido, es una sugerencia de política el impulsar este sector. Y ese resultado también nos dio confianza en la base de datos porque, todos lo percibimos, es un sector importante en la economía, está bien cimentado en la región. Además de la sugerencia de impulsar la producción de bienes no maquilados, porque en la maquila el tra- ¿Estas recomendaciones van directamente al gobierno del estado? Exactamente, para que las tome en cuenta en el marco del acuerdo regional. Yde manera personal, ¿cómo se inició en la investigación? A mí me fascina investigar. Soy egresada de la Universidad Autónoma de Nuevo León, de la Facultad de Economía, y desde que estaba en séptimo semestre nos encargaban investigaciones y a mí me encantaba. Tuve maestros como el doctor Edgardo Ayala, que ahora es uno de mis coautores, fue mi director de tesis (junto con el Dr. Jorge Valero) y fue quien me transmitió el ESPERANZA AR,l,\ENDÁRJZ gusto por la investigación; y otros maestros como el doctor Alfredo Tijerina influyeron mucho en mí. La Facultad de Economía tiene la tradición de enseñar a los alumnos a investigar. Después me fui a estudiar el doctorado en teoría económica y aplicaciones en la Universidad de Barcelona, seguí investigando y es mi pasión. Plantearme una pregunta y tratar de responderla, de manera académica, formal, es lo mejor de mi vida. Además de investigar, ¿qué otras actividades realiza? Doy clases en licenciatura y maestría, en la Facultad de Economía, imparto macroeconomía y análisis sectorial; además realizo consultoría en el Centro de Estudios Económicos. Ya es su tercer Premio de Investigación UANL, ¿pero no deja de emocionarse? No. Me siento muy emocionada, sobre todo porque es un estudio de mi principal línea de investigación, los modelos multisectoriales; además porque participaron dos estudiantes, Esperanza Martínez y Martha Arel la no, para que vean que el poner su granito de arena en una lilI 382 CIENCIA UANL / VOL. l'JI, No. 4, OCTUBRE · DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL / VOL. l'JI, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 investigación rinde frutos. Que se den cuenta que hacer investigación es bueno, veo que los estudiantes tardan en interesarse en esto, y creo que hacerlos participar en proyectos como éste les deja la semillita para que en un futuro también hagan investigación. En las ediciones 2005, 2006 y 2009 de la entrega de este premio ha sido galardonada, ¿qué puede comentar de este récord? Estoy bien contenta, me gusta mucho investigar. Ver que tanto trabajo realizado nos hace merecedoras de un reconocimiento de esta magnitud. ¿Qué expectativas tiene para tu futuro dentro de la investigación? Estar en la Universidad, me gusta dar clases, investigar. Lo único que me haría dejar la academia es que me ofrezcan un trabajo en donde me pidan investigar un tema que me guste mucho. La academia es muy noble, en el sentido en que investigas lo que te interesa, no como un trabajo, y por eso estoy muy contenta. Pero si me llaman para investigar un tema que me apasione, lo pensaría. 383 �JESSICA BAlDERAS Premio de Investigación UANL 2009 CIENCIAS NATURALES Entrevista al doctor Luís Cástula Damas Bu enrostro ¿De qué manera se desarrolló esta investigación? jESSICA BALDERAS aciendo uso de una de las tantas sinergias que la UANL tiene con la iniciativa privada, es como surge el trabajo ''Análisis de la regulación genética de la floculación de saccharomyces cerevisie en proceso de fermentación industrial", realizado en el Instituto de Biotecnología de la Facultad de Ciencias Biológicas. Ganador en el área de Ciencias Naturales, de entre once proyectos más, esta investigación determinó el número y tipo de genes relacionados con la f/oculación "FLO" por la reacción en cadena de la polimerasa "PSR" de punto final, así como sus niveles de expresión en diferentes cepas de levaduras industriales, mediante PSR cuantitativa (Qpsr), bajo condiciones de proceso que afectan la floculación (alta presión osmótica, presión hidrostática, represión catabólica, restricción calórica y edad generacional). H ¿En qué consiste este preyecto científico? Lo que impulsó el inicio del trabajo en esto fue que cada vez las empresas buscan optimizar sus procesos y hacerlos más predecibles, más rápidos y, sobre todo, exen- m 384 Biológicas, tenía el recurso humano para hacer esta investigación, la infraestructura y pues toda la disposición y seriedad que requería el proyecto. Este trabajo fue mi plan de investigación doctoral, la empresa (FEMSA) me dio las facilidades para abordar este problema desde el punto de vista de un estudio de doctorado, entonces, además de la resolución de la necesidad de la empresa, también fortaleció la formación de recursos humanos. tos de variaciones; algunas características de los procesos modernos han impactado a este fenómeno en las industrias, la levadura tiene más dificultad para hacer este proceso de manera natural, esto ha implicado que las empresas tengan que invertir en equipos costosos, en volver un poco menos predecible la operación y, bueno, la necesidad era investigar cómo esos factores afectan a este fenómeno para tratar de entenderlos y poder manejarlos más racionalmente a nivel de operación. ¿Cómo se da esta investigación? La idea surge porque eventualmente la empresa se enfrenta con el reto de ser más competitiva, más ágil en su producción y al tener este tipo de situaciones donde empiezas a tener dificultades en la operación, es necesario encontrar las causas, nosotros volteamos hacia la Universidad y la Universidad volteó hacia nosotros y nos encontramos con una gran oportunidad de colaboración, nosotros teníamos necesidad de un proceso que era preciso conocer más a fondo para poderlo manejar más racionalmente y la Universidad en este caso, por medio del Instituto de Biotecnología de la Facultad de Ciencias CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 Primero hubo un acercamiento con mi asesor, el Dr. Benito Pereyra, para acotar qué se podía hacer y cómo abordarlo, después iniciamos con la ejecución de unas pruebas en la Cervecería Cuauhtémoc Moctezuma, pues es donde está el proceso. Posteriormente, con los materiales obtenidos de algunos experimentos, se empezó a trabajar ya en técnicas avanzadas de biología molecular en el laboratorio del Dr. Pereyra, en el Instituto de Biotecnología, para finalmente terminar con un esquema general del proceso desde que la levadura es puesta en contacto para fermentar, y deducir cuáles fueron los factores que más impacto tuvieron; en este caso, lo que a nosotros nos interesó mucho fue ver qué genes eran los que tenían actividad biológica relevante bajo esas condiciones, para poder entender el proceso y poderlo predecir e inclusive manejar en cuanto a las necesidades de producción . biología molecular ha sido un valor agregado del proyecto. ¿Qué ha significado obtener este Premio de Investigación? Un orgullo y una gratificación porque, aparte de que el trabajo ha tenido impacto práctico, ser reconocido por la comunidad académica y científica es un gran orgullo, además de trabajar en lo que te gusta, en lo que puedes aplicar rápidamente en el sector productivo, es una satisfacción muy grande. ¿De qué manera beneficia este tipo de trabajos a la sociedad? Sobre todo en tiempos actuales, en los cuales las empresas luchando para sobrevivir por la cuestión económica, cualquier iniciativa que evite inversiones, mejore los procesos, lo haga más rentables, ayuda al mejor desempeño económico de ellos y obviamente la generación y mantenimiento de empleos. Cervecería Cuauhtémoc, donde esto se aplica, es una fuente muy importante de empleos en nuestra región, entonces este trabajo va muy orientado hacia la parte económica de rentabilidad de las empresas. ¿Cuáles fueron los resultados más relevantes de este estudio? Hubo varios, a nivel tecnológico, primero se ganó información sobre este mecanismo; cabe mencionar, como resultado de esta investigación, que descubrimos un nuevo modelo de regulación genética aplicada a este fenómeno que no ha sido publicado, eso es una aportación científica muy relevante. Por otro lado, las aplicaciones prácticas fueron inmediatas; esto ha permitido a la empresa mejorar sus procesos para evitar problemas operativos de producción, ha permitido evitar incluso invertir en equipos costosos para la clarificación del producto Y ha permitido también la entrada de técnicas avanzadas de análisis para los procesos de producción industrial de bebidas; así, que usemos herramientas de OENCIA UANL / VOL. ~I, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 385 �ENTREVISTA Al DOCTOR Luis ¿Qué sigue de aquí? Esto apenas empieza y empezó muy bien, pues a partir de esto se han abierto nuevas líneas de investigación, algunas sobre el mismo tema: el entendimiento profundo de la fermentación industrial; ahorita tenemos por lo menos tres estudiantes de posgrado trabajando, los cuales, el Dr. Benito Pereyra y un servidor, estamos asesorando sobre otras preguntas de relevancia para la in- CÁSTULO DAMAS BUENROSTRO dustria. Además tenemos un convenio de colaboración ya firmado con el Instituto para continuar otras líneas nuevas; lo importante aquí fue, además de lo técnico, que la relación entre la institución y la empresa se fortaleció mucho y ver aplicados resultados en la industria, hacen que se abran nuevas líneas de trabajo, que continúe el interés, las líneas de investigación prácticamente se abrieron, y creo que por bastante tiempo, todavía hay mucho trabajo por hacer. D El 6cido acetilsalicílico inhibe la replicación del virus de la hepatitis a través de la vía de señalización de la ciclooxigena-2 K.C. TRUJILLO MURILLO*, F.J. BOSQUES PADILLA**,JAVIER RAMOS JIMtNEZ***, H. G. MARTINEZ RODRIGUEZ *,A.M. RIVAS ESTILLA* La infección por el virus de la hepatitis C (VHC) representa la causa más frecuente de enfermedad hepática en el mundo, afecta 3% de la población mundial. 1 En México figura dentro de las principales causas de cirrosis y transplante hepático. 2 En la mayoría de estos pacientes, la respuesta inmune es incapaz de eliminar el virus, lo que conlleva a una infección persistente, que puede progresar a hepatitis crónica, cirrosis e incluso carcinoma hepatocelular (CHC). 3 El tratamiento actual para combatir el VHC se basa en la combinación de interferón alfa pegilado (INF-PEG) y Ribavirina (RBV), que consigue tasas de respuesta virológica sostenida (RVS) de 50 a 60% de los 4 casos. Por lo que surge la necesidad de desarrollar nuevas drogas antivirales que bloqueen eficientemente la replicación del virus. 5 El estudio de los mecanismos moleculares de replicación del VHC se ha visto enormemente favorecido con el desarrollo del sistema de replicones subgenómicos O El presente artículo está basado en la investigación "El ácido acetilsalicílico inhibe lo replicación del virus de la hepatitis o través de lo vía de señalización de lo cidooxigena -2", galardonado con el Premio de Investigación UANL 2009 en lo categoría de Ciencias de lo Salud, otorgado en sesión solemne de! Conse¡o Universitario, en septiembre de 2009. li!I 386 CIENCv\ UANL /VOL.XII, -~-----=--~----,-~- No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 6 del VHC, que son capaces de producir nuevas moléculas subgenómicas, las cuales a su vez pueden continuar replicándose, pero no son capaces de producir virus completos e infecciosos, convirtiéndose en un sistema seguro para trabajar. 7 Recientemente se reportó que el ácido acetilsalicilico (MS, aspirina) y el salicilato de sodio inhiben la replicación in vitro de algunos flavivirus, específicamente del virus del dengue (DENV) y de encefalitis japonesa 0EV); 8 sin embargo, los mecanismos no han sido claramente elucidados. Asimismo, existen antecedentes de que el MS bloquea la replicación del virus de la influenza.' El MS es un antiinflamatorio no esteroideo (AINE) ampliamente utilizado, que bloquea irreversiblemente la actividad de la enzima ciclooxigenasa (COX), lo que disminuye la síntesis de prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos. 10 Se han descrito tres isoformas de la enzima COX: COX-1, COX-2 y COX-3. 11 Estudios previos sugieren que la expresión aumentada de COX-2 y de prostaglandina E2 (PGE,) modula la replicación del algunos virus como: "Departamento de Bioquímica y Medicina Molecular, FM-UANL. **Servicio de Gastroenterologia. **"lnfectologia, Hospital Universitario "Dr. José E. Gonz:ilei", UANL. 387 �EL ÁCIDO ACETILSALICÍLICO INHIBE LA REPLICACIÓN DEL VIRUS DE LA 'iEPATITlS A TRAVÉS ::>E LA vfA DE SEÑALIZACIÓN DE lA CIClOOXIGENA-2 citomegalovirus, gammaherpesvirus y el VHB. 12 Asimismo, se sabe que los salicilatos son capaces de activar la vía de señalización de las proteínas cinasas mitógeno activadas (MAPK), las cuales a su vez regulan la expresión de COX-2, que es un intermediario de la vía de estrés oxidativo, estado oxidante inducido por el VHC en la célula huésped (hepatocito). Con base en lo anterior, el objetivo del estudio fue evaluar la participación de las enzimas COX-2 y MAPK (MEKl/2, p38 yJNK) en la regulación de la replicación del VHC, con el propósito de identificar potenciales blancos terapéuticos para combatir y erradicar la infección por el VHC. Objetivo Evaluar el efecto del MS en la replicación y expresión génica del VHC, así como los mecanismos moleculares involucrados en la regulación de la replicación e inhibición del VHC. Material y métodos Cultivo celular y tratamiento con aspirina Se utilizó la línea celular de hepatocitos humanos Huh7 que expresa establemente las proteínas no estructurales del VHC7 genotipo lb (replicón subgenómico) y la línea celular parental (sin replicón). Las células fueron expuestas a MS (2, 4 y 8 mM) e incubadas durante 24, 48 y 72 horas. Posteriormente se realizaron ensayos de viabilidad celular (reducción de azul alamar), se cuantificaron los niveles de las enzimas hepáticas alanino aminotransferasa (ALT) y aspartato aminotransferasa (AST) como indicadores de daño hepático, y se midieron los niveles intracelulares de PGE,. T;mbién se realizó la cuantificación relativa del RNA viral por RT-PCR ~uantitativa en tiempo real y la identificación de las proteínas virales (NS5A y NPT-Il) y celulares (actina y COX-2) por western blot. l\iJ 388 K.C .TRUJILLO Mumo, F.J. Bosaues PADILLA, JAVIER RAMos J1MÉNEZ, H.G. MARTíNEZ RODRÍGUEZ y A.M. RwAS EsmLA Constructos genómicos Extracción de RNA total El plásmido, que contiene el promotor de COX2-P2-1900-Luc (-1796, +104) con dos sitios de unión para el factor de transcripción NF-KB, y el plásmido COX-2P2- 431-NF-kB mut-Luc que tiene mutado los dos sitios de unión, fueron generosamente donados por el Dr. Miguel A. Íñiguez, del Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa", en Madrid, España. 13 También se utilizaron dos constructos bicistrónicos: uno de éstos contenía el sitio interno de entrada al ribosoma (VHCIRES), y el otro, además del VHC-IRES, contenía la región 3' no traducible (3'UTR). Ambos regulados por el promotor de la T7 RNA polimerasa y río abajo el gen reportero luciferasa. 14 El RNA total se extrajo a partir de las células Huh 7 VHC replicón, y se utilizó el reactivo Trizol (Life Technologies), de acuerdo con las especificaciones de la compañía. El RNA se precipitó y se lavó una sola vez con etanol a 70%, y se resuspendió en 30 mL de agua libre de RNasa. Ensayos de transfección transitoria Un día antes de la transfección 1 x 104, células Huh7 parental fueron sembradas. Al siguiente día, las células fueron infectadas durante una hora con el virus vaccinia recombinante (que expresa a la T7 RNA polimerasa), 15 seguido de la transfección con el plásmido que expresa el gen de interés bajo el control del promotor de la T7. Las células se incubaron con medio, sin suero, a 37ºC, por seis horas, seguido de la adición de medio con suero y se incubaron por un tiempo adicional de 48 horas. Posteriormente, las células se cosecharon y se cuantificó la actividad de luciferasa. Cuantificación relativa de la actividad de luciferasa Las células transfectadas fueron lisadas de acuerdo con las especificaciones de la casa comercial Promega (Madison, Wl, USA), y se hizo la cuantificación relativa de la actividad de luciferasa en un luminómetro de la marca Turner Biosystems. En todos los experimentos de transfección se incluyó la cuantificación de luciferasa de renilla que sirvió para normalizar los ensayos de transfección. 16 CIENCIA UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE· DICIEMBRE 2009 Cuantificación relativa del RNA viral por RT-PCR en tiempo real El RNA total extraído se sujetó a retrotranscripción (Rn con el kit High-Capacity cDNA (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Se utilizaron 200 ng de cDNA como templado para la PCR cuantitativa en tiempo real, y se empleó el termociclador ABI Prism 7000 (Applied Biosystems). Para la PCR se diseñó un par de iniciadores sobre la región 5'UTR del VHC. La secuencia de los iniciadores y de la sonda se mencionan a continuación: Primer 1 (+75-93 nt) 5'GCGTCTAGCCATGGCGTTA-3'; Primer 2 (+1 3 8 - 1 5 7 n t ) 5 ' GGTICCGCAGACCACTATGG-3'; y la sonda (+1 94-110nt)5'-FAMCTGCACGACACTCATAC-NFQ-3'. Las condiciones de amplificación consistieron en una etapa inicial a 50ºC por 2 minutos, luego a 95ºC por 10 minutos, seguido de 40 ciclos a 95ºC por 15 segundos y a 60ºC por 60 segundos. Cada reacción de PCR incluyó 12.5 mL de Taqman Universal PCR Master Mix, 1.25 mL del ensayo 20X y 11.25 mL del cDNA diluido en agua DEPC (dietil pirocarbonato). Para normalizar la cuantificación relativa de los niveles del RNA viral se amplificó bajo las mismas condiciones al gen gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH: Applied Biosystems, ensayo 20X No. 4326317E). total fueron separadas en un gel de poliacrilamida en condiciones desnaturalizantes (SDS-PAGE) y transferidas a una membrana PVDF (Polyvinylidene fluoride, Amersham Biosciences). La membrana se incubó con los siguientes anticuerpos primarios: anticuerpos monoclonales, anti-VHC NS5A (dilución 1:1000, Biodesign lnternational), antiactina (dilución 1:5000, MP Biomedicals), anti-COX-2 (dilución 1:500; Cayman), antiluciferasa (dilución 1: 1000; Serotec), y el anticuerpo policlonal: anti-NPT-11 (dilución 1:1000; Cortex Biochem), a 4ºC durante toda la noche. Los anticuerpos secundarios que se utilizaron fueron: antirratón y anticonejo (dilución 1:1000; Promega) conjugado con peroxidasa de rábano. Después de incubar la membrana con el anticuerpo secundario por 2 horas a 4ºC, la reacción se visualizó con un kit de quimioluminiscencia (Amersham Pharmacia Biotechnology), de acuerdo con las especificaciones de la compañía. Cuantificación de PGE2 intracelular Para cuantificar los niveles intracelulares de PGE2 se utilizó un kit de ELISA, de la marca Amersham Biosciences (Freiburg, Germany). Análisis estadístico Cada experimento se realizó por triplicado. Los resultados fueron promediados ± su desviación estándar (SO), y se analizaron con las pruebas de ANOVA de un factor, prueba de Dunnett, Bonferroni. Para ello se utilizaron los programas estadísticos SPSS versión 11.5, y Epi lnfo versión 3.3.2. Se consideró estadísticamente significativo si el valor de ·p < 0.05. Resultados Extracción de proteínas totales y western blot Las proteínas se extrajeron como se describe previamente. 14 Cuarenta microgramos de proteína OENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 El AAS disminuye los niveles del RNA viral en las células Huh7 VHC replicón: efecto dosis-dependiente 389 l\iJ �EL ÁCIDO ACETILSALICfuco INHIBE LA REPLICACIÓN DEL VIRUS DE LA HEPATITIS A TRAVÉS DE LA VÍA DE SEÑALIZACIÓN DE LA CICLOOXIGENA-2 Las células Huh 7 VHC replicón se expusieron a concentraciones crecientes de MS (2-8 mM) y se incubaron a diferentes tiempos (24, 48 y 72 horas),. como control se utilizaron células replicón sin tratamiento. Postratamiento: se hizo la extracción del RNA total que se sujetó a RT-PCR cuantitativa en tiempo real. Se observó que el MS disminuyó los niveles del RNA viral en una forma dosis-dependiente, comparado con las células con- A trol, y mostró un mayor efecto a la concentración de 8 mM (figura lA). Además, el efecto de regulación negativa dependió del tiempo de exposición, y se observó una mayor inhibición a las 72 horas de postratamiento (figura lA). Existen reportes de que los salicilatos a concentraciones de 1-5 mM se emplean en el tratamiento de las enfermedades inflamatorias crónicas; sin embargo, concentraciones mayores a 6.5 mM ya son tóxicas para su uso B iu '"r----------------, 1:ll .; 1.-4 ~ 1.2 • " . ' 1 .; ~ ~n• ~ no < n, ¡ -+-, -+-SlnMS ... ¡¡¡ D.2 :1) o Tiempo (hrl) 24 48 72 24 411 72 24 48 72 2 4 8 AAS(mM) e BOr,::====::;--------, 10 .J 80 1 ::::·~Cds o D ... 24 . -+-2nll ~•n11 48 Tiempo (hrs) 1 72 70,-==========~--------, 1 o:! Sl !11 1 ::::FerAm,cets 1 ::J 1-,., 3 !11 lii 4l .J e :D e :D "'11 "'10 oJ.l"a.,..EIIL,..JL:aL,..J..a.,-L llempo (h) 24 41 72 24 41 AAS4mM + + o 12 & + + CCl4 20mM Tiempo (h) AAS4mM cc1,20 mM 24 48 72 24 48 72 + + + 6 + Fig. l. Efecto del AAS en los niveles del RNA viral. (AJ Efecto del MS en los niveles del RNA viral en las células Huh 7 VHC replicón. 2 x 105 células sembradas en placas de seis pozos fueron tratadas con aspirina (2, 4 y 8 mM) o sin aspirina durante 24, 48 y 72 horas. Postratamiento: los niveles del RNA viral fueron cuantificados por RT,PCR en tiempo real con sondas Taqman (Applied Biosystems). Los niveles del RNA viral fueron normalizados con base en la relación VHC/GAPDH RNAm. Los resultados se presentan como niveles del RNA del YHC (número de veces) comparado con el control (células sin tratamiento) que se define como 1.0. Los valores corresponden al promedio ±DS de tres experimentos, y en cada uno de ellos se incluyeron tres réplicas (*P <0.05). (B) Evaluación de viabilidad celular. Las células Huh7 VHC replicón fueron tratadas con aspirina a las concentraciones indicadas e incubadas por 24, 48 y hrs. Posteriormente se determinó el porcentaje de células vivas y se comparó con las células sin tratamiento (100% de viabilidad). (C, D) Cuantificación de los niveles de AST y ALT. Células Huh7 VHC replicón y parental fuerori tratadas en presencia o ausencia de aspirina (4 mM) e incubadas por 24, 48 y 72 horas. Posteriormente los niveles de AST y ALT fueron cuantificados. Como control positivo de daño hepático las células fueron tratadas con 20 mM de CCI4 por seis horas. 7i 390 CIENCLI\ UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 K.C .TRUJllLO Mu,1,Lo, F.J. BosouEs PAD1L1A, JAV1ER RAMos J1MÉNEz, H.G. MAAríNEZ Roo,íGuEzv A.M. RivAS EsmlA 8 clinico. Para confirmar que las concentraciones de aspirina que se estaban utilizando no eran tóxicas para las células, se realizó un ensayo de viabilidad celular. En la figura 1B se muestra que no existe diferencia significativa en el porcentaje de las células vivas que se detectó en las células sin tratamiento (100% de viabilidad) y las células que fueron tratadas con 2 y 4 mM de MS, contrario a lo observado en las células que fueron tratadas con 8 mM, donde el porcentaje de células vivas fue menor (58%). Con base en lo anterior, se decidió utilizar la concentración de 4 mM (720 mg) de aspirina; y para confirmar que esta concentración de MS no induce a daño celular, se cuantificaron los niveles de las enzimas hepáticas AST y ALT en el sobrenadante de células Huh7 VHC replicón y Huh 7 parental con y sin tratamiento de aspirina. Como control positivo de daño celu• lar, las células fueron tratadas con tetracloruro de carbono (CC14; 20 mM) por seis horas. La figura lC sugiere que la aspirina (4 mM) aumentó ligeramente los niveles de AST en ambas lineas celulares (comparado con las células no tratadas), sin embargo este efecto no reflejó un daño celular significativo. Con respecto a los niveles de ALT, éstos no presentaron cambios significativos entre las células que fueron tratadas con aspirina y las células sin tratamiento (figura lD). En conjunto, todos los resultados demuestran que la aspirina a la concentración de 4 mM no es tóxica ni citotóxica para las células. Para investigar si el efecto antiviral de la aspirina era dependiente del tiempo de exposición, las células replicón fueron tratadas con 4 mM de AAS e incubadas a diferentes tiempos (figura 2). Al finalizar el tiempo de exposición, el RNA total se extrajo y se sujetó a RT-PCR cuantitativa en tiempo real. Se observó que el efecto de inhibición del AAS en la replicación del VHC fue más evidente a las 72 horas de postratamiento, debido a que el RNA viral disminuyó hasta en 58%, comparado con las células que no se trataron con aspirina (control negativo) (figura 2). • 12,-------------, ~ 1 ~ ~ ns .; ~Q6 u ~ < ~ Q4 Q2 o AAS 14mMJ Tiempo (hrsl · + 24 + 1- 48 i..:.....:., 72 Ftg. 2. El efecto antiviral del MS es dependiente del tiempo de exposición. 2 x 105 células Huh7 VHC replicón sembradas en placas de seis pozos fueron tratadas con MS (4 mM) o sin MS durante 24, 48 y 72 h. Postratamienro: los niveles del RNA viral fueron cuantificados por RTPCR en tiempo real con sondas Taqman. Los niveles del RNA del VHC fueron normalizados con base en la relación VHC/GAPDH RNAm. Los resultados se presentan como niveles del RNA del VHC (número de veces) con respecto al control (células sin trata, miento) que se define como 1.0. Los valores corresponden al promedio ±DS de tres experimentos, y en cada uno de éstos se incluyeron tres réplicas (**P < 0.01). La aspirina disminuye la expresión de las proteínas del VHC en las células Huh 7 VHC replicón Para evaluar si el MS también tenia un efecto de regulación negativa en los niveles de las proteínas virales, las células Huh 7 VHC replicón se incubaron en presencia o ausencia de aspirina (4 mM) durante 24, 48 y 72 hrs. Posteriormente, las células fueron cosechadas y se extrajeron las proteínas totales que se sujetaron a western blot. Se observó que a las 72 hrs de postratamiento los niveles de las proteínas virales NSSA y NPT-II disminuyeron hasta 0.68 y 0.80 veces menos, comparado con las células que no fueron tratadas con MS (figura 3, linea 6). Estos resultados sugieren que la aspirina no sólo disminuyó los niveles del RNA del VHC sino también los niveles de las proteínas virales NSSA y NPT-11. CIENCIA UANL/ VOL XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2009 391 �El ACIDO ACEHSAUCÍLICO INHIBE LA REPLICACIÓN DEL VIRUS DE LA HEPATITIS A TRAVÉS DE LA VÍA DE SEÑALIZACIÓN DE LA CICLOOXIGENA -2 Huh7 VHC Replicón Células - AAS (4mM) Tiempo (hrs) A + + + 24 48 72 24 48 72 2.. 1 • .... .!= ·¡¡ 30 kDa ,30.S NS5A/Actina .. .... ..,u ....• !., 0.2 ~Actina 43kDa NPT-11/Actina :::¡1,2---------------, e,: 58 kDa Línea Células Hill1 Parata 1 2 1 1 3 1 4 5 6 < 1.2 0.55 0.32 1.3 0.5 0.20 .____ p\lHCIRES ____ .....__......., 1 l + + + AAS 4rrM Fig. 3. Efecto del MS en los niveles de las proteínas virales NSSA y NPT-11. 5 x 101 células Huh7 VHC Replicón sembradas en placas de 35 x IO mm fueron incubadas en presencia (líneas 4-6) o ausencia (líneas 1-3) de 4 mM Je MS durante 24, 48 1 72 h. Cuarenta microgramos de proteína total fueron utilizados en el western hlot para detectar los niveles de las proteínas NSSA, NPT-11 (panel superior) y actina (panel inferior). La relación de las proteínas NS5A 'actina y NPT-11/ actina fue semicuantificada con el programa Phoretix\1O versión 2003.02. B Ciiulas Huh7 Parertal :i 16,---------------, e,: : . 1A = l! .! 12 1 ·¡¡ .3 .g "i .... ] ., 08 06 04 Para investigar si el efecto antiviral de la aspirina involucraba las regiones 5' y 3'UTR del VHC, constructos bicistrónicos que contienen estas regiones, además del gen reportero luciferasa fueron transfectados transitoriamente en las células Huh 7 parental (sin replicón). Seis horas postransfección las células fueron tratadas con MS (4 mM) e incubadas por un tiempo adicional de 48 hrs. En todos los ensayos de transfección se incluyó la cuantificación de luciferasa de renilla que sirvió para normalizar los ensayos de transfección. En la figura 4 se muestra que no hubo cambios significativos en la actividad de luciferasa con el tratamiento de aspirina, lo que sugiere que el efecto de inhibición de la asl'irina en la replicación y expresión génica del VHC (figuras l-3) es independiente de la participación de las regiones reguladoras S'(figura 4A) y 3'(figura. 4B) UTR virales. li1] 392 del algunos virus como: citomegalovirus, gammaherpesvirus y el VHB. 12 Para investigar eV los mecanismo(s) responsables del efecto de regulación negativa del MS, se evaluó el efecto de la aspirina a nivel de la proteína, actividad enzimática y transcripcional de COX-2. Se encontró que el tratamiento con MS (4 mM) disminuyó los niveles de la proteína COX-2 (figura 5A) y de PGE2 (figura SB) en las células Huh 7 VHC replicón a las 24, 48 y 72 hrs. También se observó que la aspirina no regula la actividad transcripcional de COX-2, debido a que las células que fueron transfectadas con el plásmido que contiene los dos sitios de unión para NF-kB y con el plásmido que tiene mutados estos sitios de unión, y que además fueron tratadas con MS no mostraron diferencias significativas en la actividad transcripcional de COX-2 comparadas con las células sin tratamiento (figura SC). · 01----------........- p\lHC IRE S + 111lR AAS 4rrM A Ca LA■ IU'l7 l)ll'lltlli IU'l7 VHC REl)licón MS(4 ~ . , + + + rie"'° ttrsJ :i!4 41 12 :i!4 48 n CkDI- • • :i!4 41 • + n :i!4 411 72 + + COX-2 72kDI- Lhea B 1 2 J 4 5 s 7 e 9 ',O 11 12 11 • =-¡; 11 l 11 _; SI w. C> o.. 1 21 • US4ml r1m1po ()ni e ~u ::, + ......___. 24 ...____. • ♦ ,. + ......___. • n e.un tui7 pawtli -; ll ~ 1 ~u !u ~u ;; 02 < El efecto de regulación negativa del AAS no es mediado por las regiones reguladoras 5' y 3'UTR delVHC K.C .TRUJILLO MuR1LLO, F.J. BosQuEs PADILLA, JAVIER RAMos J1MÉNEZ, H.G. MAATíNEZ RODRÍGUEZ Y A.M. RIVAS ESTILLA ........- 1 l + + + Fig. 4. El efecto del AAS en la replicación del VHC no involucra las regiones reguladoras 5' y 3'UTR. Las células Huh 7 parental (lx 104 células) fueron infectadas y transfectadas transitoriamente con el plásmido (A) pVHC-lRES o el plásmido (B) pVHC-IRES + 3'UTR que contenían al gen reportero luciferasa. Postransfección: las células fueron incubadas en medio sin suero por seis horas, luego fueron expuestas a aspirina e incubadas por un tiempo adicional de 48 hrs. Posteriormente, se realizó la cuantificación relativa de la actividad de luciferasa. Los valores corresponden al promedio OS de tres experi• mentos, y en cada uno de ellos se incluyeron tres réplicas. Los resultados son expresados como unidades relativas de lucífera• sa (URL) con respecto al control (sin tratamiento) que se define como 1.0. El efecto antiviral de la aspirina parece ser mediado por el bloqueo de COX-2 El mecanismo de acción de los AlNEs consiste en bloquear la actividad de la enzima COX-1/2, disminuyendo la síntesis de PGE2• Estudios previos sugieren que la expresión aumentada de COX-2 y de prostaglandina PGE2 modula la replicación CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 la inhibición de p38 y MEKl/2, pero no de JNK, revierte el efecto inducido por la aspirina f¡ IJ e .u.s-.1 Nml 100¡,i Existen antecedentes de que los salicilatos son capaces de activar la vía de señalización de las proteínas cinasas mitógeno activadas (MAPK), 17 las cuales a su vez regulan la expresión de COX-2, que es un intermediario de la vía de estrés oxidativo. Por lo anterior, se evaluó si el efecto antiviral de la aspirina estaba regulado por la activación de la via de las MAPK. Los resultados sugieren que los inhibidores SB203580 y U0126 que actúan sobre p38 y MEKl/2, respectivamente, revirtieron parcialmente el efecto negativo del MS en la expresión de las proteínas virales (figuras 6A y 6B). Los resultados sugieren que los inhibidores S6203580 y U0126 que actúan sobre p38 y MEKl/2, respectivamente, revirtieron parcialmente el efecto negativo del MS en la expresión de las proteínas virales (figuras 6A y 6B). Contrario a lo observado, cuando las células replicón fueron tratadas con el inhibidor SP600125 (actúa sobre JNK), donde los niveles de la proteína viral NSSA disminuyeron dramáticamente (figura 6C). 0ENCIA UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE- DICIEMBRE 2009 CCJX.2-l'l--wc:(0115111) COX.2,Pl..O,,N',lllnu-wc(Dll5J!ll Fig. 5. Efecto del MS en los niveles de la proteína, actividad enzimática y cranscripcional de COX-2. (A) Niveles de la proteína COX-2. 5 x 105 células Huh7 Parental y Huh7 VHC replicón fueron incubadas en presencia o ausencia de aspirina durante 24, 48 y 72 hrs. Posteriormente se detectaron los niveles de las proteínas COX-2 (panel superior) y actina (panel inferior) por western blot. La relación de las proteínas COX2/actina fue analizada con el programa Phoretix\1O versión 2003.02. (B) Actividad enzimática de COX-2. 1 x 104 células Huh7 parental y Huh7 VHC replicón fueron tratadas en presencia o ausencia de AAS durante 24, 48 y 72 hrs. Postratamiento: se cuantificaron los niveles intracelulares de PGE2. Los valores representan el promedio OS de tres experimentos y en cada uno de ellos se incluyeron tres réplicas. (C) Actividad transcripcional del promotor de COX-2. Las células Huh7 parental fueron infectadas, transfectadas con el plásmido COX-2-P2-1900-Luc o COX-2-P2-431-NF- B mut-Luc, y expuestas a aspirina o NS398 por 48 hrs. Postratamiento: se realizó la cuantificación relativa de la actividad de luciferasa. Los valores representan el promedio OS de tres experimentos y en cada uno de ellos se incluyeron tres réplicas. Los resultados son expresados como unidades relativas de luciferasa (URL) con respecto al control (sin tratamiento) que se define como 1.0. 393 E!) �fa ÁCIDO ACETILSAUC(UCO INHIBE lA REPLICACIÓN DEL VIRUS DE LA HEPATITIS A TRA\1S DE LA vfA DE SEÑALIZACIÓN DE 1A CICLOOXIGENA -2 Estos resultados fueron confirmados con la tecnología de RNA de interferencia (RNAi) (datos no mostrados). Para ello las células Huh7 replicón se incubaron en presencia o ausencia de aspirina 30 minutos antes de la transfección. Enseguida, las células fueron transfectadas con un RNAi dirigido contra p38 MAPK (20 nM) o con un RNAi contra MEKl (100 nM). Se obtuvieron resultados similares a los observados en la figura 6. A CiU11 llti VHC l'lpit:a1 CiLflS 10 S8J3le AAS 14 mMI 1 10 'l!i + + + + !I kili ._NSSA 31 kili ._NPH 43 kDai ._Adir.a Uru B 15 1 2 CiLfn IU17 ~e rtplcén CilLAn U0'126 ll!MI j • MSl4mMI 58 kOa 30 kOa 43 kOa lj,- 10 Z) 30 10 20 30 1 + + + + = ----• ___,_.-._ 2 e 3 4 5 S 7 .-NS5A .-NPT·II ._Actina 8 CiLiu lt.n1 VHCreplicón CíUas SPlll125 l¡All)I MS(4ntll 4 ] 11 H ♦ • ■ 11 21 11 • ♦ ♦ ♦ 5111111a •111111 .... r-1 GIIIDa ._Acti,a l.hn 4 S 6 1 Fig. 6. La aspirina disminuye la expresión de las proteínas virales y este efecto es modulado por p38 y MEKl/2 pero no por JNK MAPK. 5 x 105 cé!ulas Huh7 VHC replicón fueron incubadas en presencia o ausencia de AAS (4 mM) y con los inh1bidores (A) SB203580, (B) U0126 y (C) SP600125 por 48 hrs. Cuarenta microgramos de proteína total fueron utilizados en el western bloc para detectar los niveles de las proteínas NSSA y NPT-11 (panel superior) y actina (panel inferior). liiJ 394 En conjunto, todos estos resultados sugieren que la activación de la vía MAPK puede tener un papel importante en la regulación de la replicación del VHC por el MS en las células Huh7 VHC replicón. Discusión La hepatitis Ces una enfermedad infecciosa emergente de gran importancia médica a nivel mundial, debido a tres razones principales: primero; por el significativo número de personas infectadas (-170 millones de individuos en el mundo); segundo, la hepatitis crónica por el VHC puede progresar a cirrosis, con el desarrollo posterior de carcinoma hepatocelular (CHC); tercero, actualmente la única terapia disponible es el tratamiento combinado de interferón alfa pegilado (INF-PEG) y Ribavirina. Además, la infección por el VHC se ha convertido en la principal causa de transplante hepático. Existen reportes de que los salicilatos presentan un efecto antiviral contra algunos f/avivirus, específicamente contra el virus del dengue (DEN) y el virus de encefalitis japonesa QEV), 16 y más recientemente contra el virus de la influenza.9 Además, existe evidencia de que los salicilatos son capaces de activar la vía de señalización de las proteínas cinasas mitógeno activadas (MAPK), que a su vez regulan la expresión de COX-2. 17 El ácido acetilsalicílico (MS, aspirina) es un antiinflamatorio no esteroideo (AINE) ampliamente utilizado a nivel mundial y comúnmente administrado por prescripción o automedicación. Su mecanismo de acción consiste en bloquear irreversiblemente la actividad de la enzima COX (COX1/2) al acetilar su sitio activo en el residuo serina 530, 19 esto ocasiona una disminución en la producción de prostaglandinas E2 (PGEz). La expresión de COX-2 y PGE2 se ha asociado con la regulación de la replicación de algunos virus como: el virus de la hepatitis B, citomegalovirus humano Y gammaherpesvirus, así como, con el desarrollo de fibrosis y CHC en humanos. 24'25 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 K.C .TRUJtLLO MuR!llo, F.J. Bosaues PADILLA, JAVIER RAMos J1MÉNEZ, H.G. MAAríNEZ RODRÍGUEZ YA.M. RIYAS Esr1LtA Con base en lo anterior, nos propusimos evaluar el efecto de la aspirina en la replicación y expresión de las proteínas virales en el sistema de replicones subgenómicos del VHC, así como la participación de la proteína celular COX-2 y la vía MAPK (p38, MEKl/2 yJNK) en la regulación de los mecanismos de replicación del VHC. Nuestros resultados demuestran que la aspirina (4 mM) posee un efecto antiviral in vitro contra el VHC, debido a que el MS no sólo disminuyó los niveles del RNA viral (hasta un 58%; figuras 1-2), sino también los niveles de las proteínas virales NS5A y NPT-II (figura 3). Además, este efecto fue dependiente del tiempo de exposición siendo más evidente a las 72 horas postratamiento. Se observó con interés que el MS en las células Huh 7 VHC replicón disminuyó los niveles de la proteína COX2 (figura 5A), así como su actividad enzimática (figura 5B). Este último efecto confirma el mecanismo de acción de la aspirina: bloquear la actividad de COX-2, lo que conlleva a una disminución en la producción de PGE2• Aunque el MS mostró una tendencia a la disminución de la actividad transcripcional de COX-2, este efecto estadísticamente no fue significativo (P=NS) (figura 5C, línea 2). El resultado sugiere que la regulación de la aspirina en la expresión de COX-2 no es a nivel transcripcional y que además no es mediada por la unión del factor de transcripción NFtcB, debido a que en las células transfectadas con el plásmido que contiene dos copias de NF-KB o con el plásmido que tiene mutados los dos sitios de unión para NF-KB, y que además fueron tratadas con MS o NS398 no mostraron diferencias significativas en la actividad transcripcional de COX-2, comparado con las células sin tratamiento (definido como 1) (figura SC, líneas 1, 5). Se observó además que en las células Huh 7 VHC replicón, los inhibidores de MEKl/2 (SB203580) y p38 (U0126) revirtieron parcialmente el efecto negativo de la aspirina en la expresión de las proteínas del VHC (figuras 6A y 6B, líneas 6-8). Sin embargo, en presencia del MS y del inhibidor de JNK (SP600) se observó un efec- CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DIOEMBRE 2009 to sinérgico en la disminución de las proteínas virales (figura 6C, líneas 6-8). Estos resultados sugieren que la vía de señalización de las MAPKs parece mediar el efecto negativo inducido por la aspirina en la replicación y expresión de las proteínas del VHC. Conclusión En resumen, nuestros resultados demuestran que la aspirina presenta propiedades antivirales in vitro contra el VHC. Efecto que parece ser modulado por la vía COX-2/MEK1/2/p38 MAPK. Estos hallazgos sugieren la posibilidad de que la aspirina podría ser un excelente adyuvante en el tratamiento de la infección crónica por VHC. Agradecimientos Al Programa de Apoyo a la Investigación Científica y Tecnológica (Paicyt) SAlOl0-04 y el PROMEP 103.5/04/2590, por el apoyo económico brindado para la realización de éste proyecto. Resumen Existen reportes de que el salicilato de sodio y la aspirina disminuyen la replicación de flavivirus. Por lo anterior, se consideró importante estudiar el efecto del MS contra el VHC. Para ello se evaluó el efecto del MS en la replicación y expresión de las proteínas virales, en el sistema de replicones subgenómicos del VHC. Las células fueron incubadas con 2-8 mM de MS a diferentes tiempos y se determinaron los niveles del RNA y proteínas virales por PCR en tiempo real y western blot, respectivamente. Se observó que el MS disminuyó los niveles del RNA y proteínas virales. También se encontró que el VHC indujo la expresión, síntesis y actividad de COX-2. Efectos que fueron regulados negativamente por MS. Así mismo, la inhibición de p38 y MEKl/2 revirtió el efecto del MS. Nuestros resultados sugie- 395 �El ÁCIDO ACETILSALICÍLICO INHIBE 1A REPLICACIÓN DEL VIRUS DE 1A HEPATITIS A TRAVÉS DE 1A VÍA DE SEÑALIZACIÓN DE 1A CICLOOXJGENA -2 ren que el efecto antiviral del MS puede estar mediado por la vía COX-2/p38/MEK1/2; y la posibilidad de que el MS podría ser un excelente adyuvante en el tratamiento de la infección crónica por VHC. 2. Palabras clave: Ácido acetilsalicílico (MS); Virus de la hepatitis C (VHC), Ciclooxigenasa-2 (COX2); Proteínas cinasas mitógeno activadas (MAPK); Antiinflamatorio no esteroideo (AINE). Abstract lt has been reported that sodium salicylate and aspirin inhibit the replication of f/aviviruses. Therefore, we considered it important to test whether ASA had anti-HCV activity. To this end, we examined the effects ofASA on viral replication and protein expression, using an HCV subgenomic replican cell culture system. We incubated these cells with 2-8 mM ASA at different times and measured HCV-RNA and protein levels by real time PCR and western blot analysis, respectively. We found thatASA has suppressive effect on HCVRNA and protein levels. We also observed that HCV-induced the expression, synthesis, and activity of COX-2; these effects were down-regulated by ASA. lnhibition of p38 and MEKl/2 MAPK prevented the antiviral effect of ASA. Our findings suggest that the anti-HCV effect of ASA can be mediated by COX-2/p38/MEK1/2 pathway; and the possibility that ASA could be an excellent adjuvant in the treatment of chronic HCV infection. Keywords: Acetylsalicylic acid (ASA), Hepatitis C virus (HCV), Cyclooxygenase-2 (COX-2); Mitogen activated protein kinase (MAPK); Nonsteroideal anti-inflammatory drug (NSAID). Rderencias l. Global surveillance and control of hepatitis m] 396 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. C. Report of a WHO Consultation organized in collaboration with the Viral Hepatitis Prevention Board, Antwerp, Belgium. J Viral Hepat 1999;6:35-47. Méndez-Sánchez N., Aguilar-Ramírez J.R., Reyes A., Dehesa M, Juárez A., Castaneda B., Sánchez-Ávila F, Poo JL, Guevara González L, Lizardi J., Valdovinos M.A., Uribe M., Contreras A.M., Tirado P, Aguirre J, Rivera-Benítez C, Santiago-Santiago R, Bosques-Padilla F., Muñoz L., Guerrero A., Ramos M., Rodríguez-Hernández H., Jacobo-Karam J. Etiology of liver cirrhosis in México. Ann Hepatol 2004;3:30-3. Highleyman L. Natural history and treatment of hepatitis C. Beta 1999; 12: 16-29. Feld].J., HoofnagleJ.H. Mechanismof action of interferon and ribavirin in treatment of hepatitis C. Nature 2005;436:967-72. Neyts J. Selective inhibitors of hepatitis C virus replication. Antiviral Res 2006; 71 :36371. Bartenschlager R., Lohmann V. Novel cell culture systems for the hepatitis C virus. Antiviral Res 2001;52:l-17. 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L JUAN CARLOS MONTALVO ARRIETA* La generación de grandes terremotos en el interior de los continentes o las regiones tectónicamente estables es rara comparada con aquellos sismos que se originan en áreas de límites de placas. Sin embargo, estos terremotos ocasionales pueden ser extremadamente devastadores, debido a que las ciudades ubicadas en el interior de los continentes se edifican sin tomar en cuenta criterios de diseño sísmico. Algunos autores' mencionan que los principales terremotos intraplaca han causado considerable daño en zonas urbanas, debido a que la atenuación que experimenta la energía sísmica es relativamente baja en el interior de los continentes. Ejemplos de importantes terremotos intraplaca son los de Killari (Latur) de 1994, en la India (Mw = 6.2)2; Bhuj (Gujarat) de 2001, también en la India (Mw = 7. 7) y los sismos de 1811 y 1812 en el área de Nuevo Madrid, Missouri, en la parte central de Estados Unidos de América, para los cuales se ha estimado una magnitud igual o superior a 8. Para el noreste (NE) D El presente artículo estó basado en lo investigación "El potencial de riesgo sísmico en el noreste de México y sus implicaciones en lo zona metropolitano de Monterrey, N. L.", galardonado con el Premio de Investigación UANL 2009 en lo categoría de Ciencias de lo Tierra, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2009. lii] 398 de México y la región fronteriza con EE.UU., los principales terremotos históricos son: Bavispe, Sonora, en 1887 (Mw = 7.4) 3; Parral, Chihuahua (Mw = 6.5)4; Valentine, Texas, en 1931 (Mw = 6.4)5; Alpine, Texas, en 1995 (Mw = 5.7). 6 Aunque sólo 5% de la energía sísmica global es liberada en el interior de los continentes, 1• 7 el impacto generado a la humanidad por estos terremotos justifica la aplicación grandes esfuerzos para entender y estudiar el riesgo sísmico en estas regiones. El NE de México se ha considerado, generalmente, como una región tectónica estable, caracterizada por una baja sismicidad y por una ausencia de registros de movimientos fuertes del suelo. Sin embargo, se ha determinado que en la región central y el este de EE.UU. existe el potencial para generar sismos con magnitudes máximas de 7.0 a 7.5. 8 La figura 1 muestra la distribución de máximas magnitudes propuestas para esta porción de los EE.UU. Por otro lado, algunos autores8 han formulado que para la zona fronteriza entre Texas y Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas se pueden esperar magnitudes máximas de 7.5. Las preguntas que surgen aquí son: ¿cuál es el nivel de sismicidad en la región?, ¿cuáles son las máximas magnitudes esperadas para el NE de • Facultad de Ciencias de la Tierra, UAN L. CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2f111 ' México?, ¿dónde se puede concentrar o esperar esta sismicidad? Es por esto que el objetivo de este trabajo es estudiar la sismicidad histórica y la predicción del movimiento del suelo para el NE de México y sus implicaciones en estudios de riesgo sísmico. Para llevar a cabo esto, en este trabajo se revisaron: a) la sismicidad histórica y actual para la región comprendida entre 24-31 °N, 971060W, que incluye parcialmente los estados Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas en México y sur de Texas, en EE.UU.; b) se estimó el movimiento del suelo, a partir de ecuaciones de atenuación y sus implicaciones en el riesgo sísmico-geológico en la región metropolitana de Monterrey, N.L, para un sismo postulado en la Falla San Marcos, en la parte central de Coahuila. Fig. 1. Magnitudes máximas esperadas para sismos en la región central y este de EE.UV.8 Marco tectónico El área de estudio se localiza dentro de tres provincias geológicas: i) Cuencas y Cordilleras y la región del rift del Río Grande; ii) Sierra Madre Oriental; iii) Planicie Costera del Golfo. Estas provincias están cortadas por tres grandes lineamientos y fallas con rumbo N-NW que han sido postuladas e identificadas para el NE de México (figura 2): Falla La Babia,9 la cual cruza el norte de Coahuila; Falla San Marcos, localizada en la parte central Coahuila; y la Mojave-Sonora megashear. 10 12 Se ha propuesto 11•13 que los sistemas de fallas antes definidos (La Babia y San Marcos) han tenido varios periodos de reactivación. - Pfolmdi4«J~ - ProU'l~0-5Km • • Pr,.,ocUdlC>5M~u 10km Prn1'161111111 i-111un y<• 20bn • Prtlll'IIIIWN >2•m y<- ◄otm • MOtsCO"IOO(Mo<2 O M> s. 2y<S 0 M>,.3y <.a Q M> -4 ye<; O M>=5 yce Ü M> = 8"J<7 Fig. 2. Sismicidad histórica en el noreste de México y el sur de Texas (1928-2006), y principales lineamientos y fallas que han sido identificados o postulados en esta región. M representa la magnitud local. Se muestran algunas ciudades [Chi: Chihuahua; Del: Delicias; Dur: Durango; Tor: Torreón; Mon: Monclova; Sal: Saltillo; Mty: Monterrey; Lin: Linares; P. Neg: Piedras Negras; Rey: Reynosa (tomado de Galván-Ramírez y Montalvo-Arrieta, 2008)]. En la falla San Marcos se encontraron evidencias de movimiento durante el Jurásico, Cretácico Temprano y Terciario. 11 •14 El último periodo de movimiento del cual se han documentado evidencias de reactivación es el Plioceno Tardío-Cuaternario, mediante desplazamientos de fallas de tipo normal, en el límite de los estados de ChihuahuaCoahuila. 15 Por otro lado, la dirección del esfuerzo máximo horizontal (SH) en los estados de Coahuila y Nuevo León, en el área del cinturón plegado Laramide en Coahuila, 16 se ha encontrado que es paralela a las fallas cuaternarias y el rift del Río Grande, en el oeste de Texas y noreste de Chihuahua. Esta similitud sugiere un campo de esfuerzos con dirección Sv > SNNW > SENEº Por otro lado, a partir de mediciones continuas de GPS 17 en las estaciones localizadas en Chihuahua, Tampico y Monterrey, se han observado variaciones en los desplazamientos residuales entre 1.4 y 3.0 mm/ año con dirección hacia el sureste, siguiendo el patrón actual de extensión de la provincia Cuencas y Cordilleras. La documentación hecha mues- CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 399 �EL POTENCIAL DE RIESGO SÍSMICO EN El NORESTE DE MÉXICO Y SUS MPUCACIONES EN LA ZONA METROPOUTANA DE MONTERREY, N. L. traque aunque durante mucho tiempo se ha pensad o que el NE de México es una zona tectónicamente pasiva, estas nuevas aportaciones en. diferentes campos de las ciencias de la tierra dan evidencia de algún tipo de dinámica de deformación para esta región relacionada con los procesos extensionales observados en la provincia Cuencas y Cordilleras. Fuente de datos Estudios recientes han recopilado la historia sísmica del NE de México, 18•19 donde se ha encontrado evidencia desde 1787. Para el periodo de estudio (1787-2008) se encontraron 150 eventos en el rango 2.4 $ M $ 6.5. El reporte más antiguo (marzo 26 de 1787) corresponde a un evento sísmico sentido en Durango y Real del Oro, la crónica dice: Durango, Dgo.: Tembló en Durango con ruidos subterráneos; Real del Oro, Dgo.: El terremoto fue fuerte y se sintió con tanto estrépito en las cavidades de las minas, que al parecer se desplomaban todos los techos de las casas. Para la región comprendida entre Monterrey y Saltillo, la evidencia de mayor interés corresponde al 28 de abril de 1841, 19 se encontró esto: «Sai tillo, Punta Santa Elena, Coah.: Departamento de Coahuila. Saltillo, mayo 1° de 1841. En la noche estando la atmósfera serena, limpia y despejada de vapores, viento por nomoreste y la temperatura extraordinariamente caliente, a las 8 y 45 minutos se dejó sentir en toda la ciudad un ruido subterráneo con detonaciones prolongadas, semejantes a las que algunas veces produce la electricidad inflamada, mezcladas con las que podría originarse por carros muy pesados si se arrastran con violencia sobre pavimentos, bajo de las cuales hubiera bóvedas; tal fenómeno fue seguido sin perceptible intermisión por movimientos repetidos de oscilación y trepidación que duraron de 4 a 5 segundos. El pavoroso ruido se oyó con variedad, según las diversas corrientes de aire que pudieron comu~icarlo, mas en lo general se percibió así como los mortales movimientos que produjo de sur a norte. A las 9 y 56 minutos, a las 12 y 50 minutos, y a la una y 11 minutos del día 28, se repitieron li1J 400 pequeñas oscilaciones que fueron observadas en particular y no en general. A las 3 de la mañana del mismo día 29, sopló recio el norte, los horizontes se cubrieron con densos vapores, o como vulgarmente se dice con calma, y la temperatura refrescó con exceso; de modo, que todo el referido día 2Odel mes sobre que ya pasó el tiempo, se hicieron sentir los aires fríos y constipantes que en noviembre son precursores del invierno. Damos gracias a Dios Nuestro Señor que no hayan sufrido daño alguno ni las fábricas ni los habitantes de esta ciudad, a la vez que en la hacienda de los Muertos, distante 1Oleguas al noroeste, cayó una casa; en la de los Patos, distante 17 leguas por el viento, al sur oeste, se repitieron los temblores en la noche del 28 y mañana del 29 hasta trece veces, en la de la Vaquera distante 11 leguas al sur suroeste, se cuarteó la casa grande cayendo parte de dos menores; y en la punta Santa Elena distante 21 leguas hacia el dicho último rumbo, una noria se hundió y otra se insolvió [sic], la casa grande se arruinó quitando la vida a seis personas, entre ellas la mujer del caporal, y la caída de otra casa en que acertó estar alojada la escolta de caudales que de Zacatecas se dirige para el cuerpo del ejército del norte, vino a tierra, estropeando malamente al alférez del tercer regimiento de caballería permanente D. Félix Blanco, a 3 dragones del regimiento activo de Querétaro, y sepultando entre sus escombros las armas Y monturas; cuya noticia dada por el comandante de la patria D. lgrtacio García le llegó al Sr. Comandante General de este departamento a las ocho y media de la noche del día 29, y a las nueve mandó su Señoría en auxilio de la enunciada escolta de caudales, al teniente D. Benito Cortés con 20 infantes del duodécimo regi· miento de infantería permanente. ¿Qué habrá sido de los habitantes, dignos por mil títulos, donde fue el centro del terremoto cuyos tristes efectos se han dejado sentir como nunca hasta ahora? Victoria, Tamaulipas; Saltillo, Coahuila. «Por cartas de la Marina sabemos no sin asombro, que allí [Victoria] fue sentido[...] a las ocho y media de la noche, el mismo que en San Luis se advirtió y con más impulso en el Saltillo, donde las detonaciones fueron más espantosas. Iremos sabiendo los estragos que ocasionó en estos lugares. Por fortuna nuestra, esta ciudad permane· ció inmovible, y no es menor de sus goces el de disfrutarlo. CIENCIA UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE- DICIEMBRE 2<111 JuAN CARt.os MoNTALvo ARRJETA Este fenómeno no conocido hasta ahora en Tamaulipas propende a imaginar, que la explosión eléctrica ha sido en el mar de oriente, o sea seno de México, porque un fuerte olor azufrado de que se hace relación, nos revela qué inmediato está el motor. Distribución de la sismicidad Sismicidad de la porción este de Chihuahua, oeste de Coahuila y suroeste de Texas La región de Chihuahua y el oeste de Coahuila, así como el suroeste de Texas, se localizan en lo que se conoce como las provincias de Cuencas y Cordilleras, y Río Grande rift. Esta zona se caracteriza por una tectónica del tipo extensional activa. Aunque existe evidencia de fallas de la edad Cuaternaria en esta amplia región, sólo tres terremotos de Mw > 5. 7 han ocurrido (figura 2). La ausencia de datos sísmicos se explica por la pobre cobertura de redes sísmicas en la región y a los largos periodos de recurrencia de sismos de magnitud intermedia a grande, el cual varía de 10 a 100 milenios. 16 La región de Chihuahua, localizada en la parte sur de la provincia de Cuencas y Cordilleras, se caracteriza por la presencia de un amplio falla miento normal. 4 El terremoto de Parral (Mw = 6.5) de 1928 es el más importante ocurrido en la región. 4 En este trabajo se encontraron 67 eventos para el periodo 1847-2008. Para la zona fronteriza México-EE.UU., que comprende la región de Trans Pecos en Texas, se han documentado dos sismos de magnitud moderada: el terremoto de Valentine, Texas, del 16 de agosto de 1931 5 (Mw = 6.4), y el de Alpine, Texas, del 14 de abril de 19956 (Mw = 5.7). Estos dos eventos sísmicos generaron numerosas réplicas. 5·6 Para el sismo de Valentine aún no hay un consenso de cuál falla fue la responsable de la liberación de la energía sísmica; sin embargo, se proPone5•13 como fuente a la Falla Mayfield. Además, para esta falla se han documentado recurrentes desplazamientos.6 OENCIA UANL / VOL XJI, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 El terremoto de Alpine, Texas, se generó cerca del límite de la cuenca del oeste de Texas y el levantamiento del cinturón Marathon. Al igual que para el sismo de Valentine, tampoco existe un consenso de cuál fue la falla responsable; sin embargo, se ha mencionado que algunos de los rasgos geológicos presentes en esta zona podrían ser capaces de generar el terremoto. 6 Las características estructurales de la zona fronteriza México-EE.UU. están relacionadas con la presencia de fallas del Terciario al Cuaternario, cuyas orientaciones son N-NW y corren paralelas al rift del Río Grande, con una extensión de aproximadamente 100 km. Estos sistemas de fallas se prolongan desde el Paso, Texas, hasta la parte norte de Coahuila. 13 Algunos de estos sistemas de fallas muestran evidencia de movimientos frecuentes durante el Cuaternario, y su descripción detallada está disponible en el sitio web de la base de datos de fallas del Cuaternario2º·21 por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés). A partir de la búsqueda en los catálogos, para la porción central del estado de Coahuila se reportaron tres eventos, los cuales podrían definir el límite sureste de la región de Trans Pecos (figura 2). De acuerdo a los mapas de riesgo sísmico generados por el USGS, 8 para esta región se reportan valores aproximados de 12 a 14% de la aceleración pico del movimiento del suelo [PGA, por sus siglas en inglés;% deg(cm/s2), con 2% de probabilidad de excedencia en 50 años]. Por otro lado, algunos autores5 mencionan que la deformación sísmica observada en el oeste de Texas es capaz de generar terremotos en el rango de magnitudes entre 6.4-7.5; mientras que otros estudios8 consideran que las magnitudes máximas esperadas para Texas son de 7.0 a 7.5 (figura 1). Por lo que es importante evaluar el riesgo sísmico asociado con estas fallas Cuaternarias localizadas en el oeste de Texas, noreste de México y la franja fronteriza México-EE.UU., y su potencial de daño a las zonas urbanas de esta región. 401 E] �fa POTENCIAi. DE l¡JfSGO SÍSMICO EN El NORESTE DE Mrnco y sus IM?'JCACIONES e,¡ 1A ZONA METROPOLITANA DE MONTERREY, N. L. JUAN ÚRLOS MONTALVO AfRJETA Sismicidad de las provincias Sierra Madre Oriental y Planicie Costera del Golfo Norte La Sierra Madre Oriental está compuesta por una secuencia de rocas calcáreas y elásticas de las edades del Jurásico Tardío al Cretácico, plegadas y cabalgadas durante la orogenia Laramide. 22•26• Las rocas prejurásicas incluyen gneises greenvillianos, rocas metasedimentarias del Paleozoico, metabasitas y sedimentos tipo flysch del Pérmico Temprano. 2•26-28 Hacia el este de esta provincia se extiende la Planicie Costera del Golfo, donde se localiza la Cuenca de Burgos, la cual está definida como una secuencia de sedimentos elásticos depositados en un cuenca profunda y estructuralmente caracterizada por una tectónica del tipo extensional. 9 En la actualidad, se estima que existen en el área de la Cuenca de Burgos más de 4000 pozos perforados sobre secuencias marinas y no marinas del Terciario, con la finalidad de extraer gas en cualquiera de sus variedades, almacenado en horizontes de arenas. Esta región se ha caracterizado por niveles bajos de sismicidad. Para esta región se reportan 17 eventos con magnitudes< 5.0. 18 Sin embargo, hay otros eventos que se han identificado a través de la sacudida del movimiento del suelo que experimentaron los pobladores. Esta información ha sido documentada, 19 y las ciudades donde se identificaron 20 terremotos históricos (periodo: 14551913) son: Saltillo, Linares, Monterrey, Cd. Victoria, Villagrán, Montemorelos, La Concepción, Mier y Noriega, Dr. Arroyo y Villa de Santiago, localizadas en los límites de la Sierra Madre Oriental. De estos eventos históricos, el terremoto del 28 de abril de 1841 causó daños y muertes cerca del área de Saltillo, Coah. (Sal; figura 2), y fue sentido en un radio de aproximadamente 400 km. De acuerdo a los mapas de riesgo sísmico generados por el USGS,8 para el área de Saltillo se estiman valores aproximados de 12 PGA. Estos valores contrastan con valores menores estimados para áreas adyacentes. [ii) 402 La figura 2 muestra las localizaciones epicentrales y las trazas de los principales lineamientos y fallas 1denttficados o postulados para el NE de México: Falla La Babia, Falla San Marcos y la Sonora Mojave megashear. De acuerdo con la figura, algunos sismos se ubican sobre o cerca de estas fallas, como en el caso de la Falla San Marcos. Recientemente se ha encontrado la evidencia 15 de que esta falla podría haber sido reactivada (a través de fallamiento normal) durante el Plioceno Tardío- Cuaternario en la región limítrofe de los estados de Chihuahua -Coahuila, por lo que la sismicidad encontrada cerca de la Falla San Marcos podría estar relacionada con los procesos de reactivación propuestos por algunos autores.15 De acuerdo con los catálogos sísmicos analizados, las localizaciones epicentrales pueden tener un error en su localización de aproximadamente 10 km. Sin embargo, para algunos sitios existe una buena correlación entre la localización de los epicentros con los mapas de riesgo sísmico del USGS,8 tal corno los eventos definidos para el área de Sal tillo y la porción central de Coahuila (figura 2). Para el área de Linares, N.L. (Lin; figura 2) existe evidencia histórica 19 y reciente de actividad sísmica. Después del sismo del 4 de abril de 2004 (M = 3.9), cuyo epicentro se ubicó cerca de la ciudad de Montemorelos, se reportaron cuarteadoras a casas habitación. Este pequeño evento fue sentido además en Allende, Hualahuises y General Terán, N.L. Hasta 2005, la ausencia de redes sísmicas en el NE de México limitaba la determinación adecuada de la localización, magnitud y mecanismo focal de los terremotos. Esta información es clave para la interpretación tectónica en el área y su relación con el potencial de daño a los centros urbanos de la región. En 2006 se inicia un parteaguas en el estudio de la sismicidad del NE de México, debido a que en enero de ese año se instala la primera estación sísmica digital de banda ancha para esta región (LNIG), la cual fue instalada en terrenos de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la UANL, 30 en CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4. OCTUBRE · DICIEMBRE 2<X/I colaboración con el Servicio Sismológico Nacional (SSN, Instituto de Geofísica, UNAM). Como resultado de la puesta en marcha de la estación LNIG, el 17 de abril del 2006 se registraron de manera digital dos sismos ocurridos en el área de estudio. De acuerdo con el SSN, se localizaron al suroeste de la ciudad de Santiago, N.L. (figura 3), y cuyas magnitudes fueron de 4.3 y 4.1. Al sismo principal se le ha denominado el temblor de Santiago. La figura 4 muestra las series de tiempo de aceleración del evento principal (M = -1 w -112· -toa· -104• -100- -96" -ar .92• Fig. 3. localización de los sismos de Santiago del 17 de abril de 2006 (ML • 4.3 y 4.1), y distribución de sismicidad para la república mexicana para el periodo 09/04/2006 al 18/04/ 2006 (tomado del Servicio Sismológico Nacional). 4.3) registradas en la estación LNIG y sus respectivos espectros de amplitud de Fourier. A partir de una base de datos confiable, se podrán hacer análisis del contenido energético de los sismos y su implicaciones al riesgo sísmico para la región. Sismicidad de la porción sur central de Texas La sismicidad reportada para esta región incluye del tipo natural e inducida. Los prmcipales rasgos tectónicos en la parte central de Texas están dominados por una serie de sistemas de fallas que forman parte del llamado cinturón Ouachita, el cual se extiende desde el noreste de México, atraviesa la porción central de Texas, hasta Oklahoma y Arkansas. Para esta región ya se han llevado a cabo recopilaciones de la actividad sísmica,6 en las cuales se han reportado dos sismos históricos sentidos en el área de Austin (5 de enero de 1887 y 9 de octubre de 1902). En la porción oriental del estado, hacia la Planicie Costera del Golfo (figura 2), la actividad de sismicidad registrada tiene como posible origen los ajustes de la carga litostática, producto de los procesos de sedimentación por la Planicie Costera del Golfo de México. 6 Sismicidad inducida ! =r~ -- . 1•~ .,. . ._~. _ t a 40 • • ~f.) 101 ·ao ,-o _j IN :[~~ 1 • 1 12 ,..._. ._) lf » Fig. 4. Acelerogramas (columna izquierda) del sismo de Santiago, N.L., del 17 de abril de 2006 (ML • 4.3) registrado en la estación LNIG (Facultad de Ciencias de la Tierra, UANL) y sus respectivos espectros de amplitud de Fourier (columna derecha). OENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2009 Además de la sismicidad de origen natural que se puede generar en esta región, existe otro tipo de eventos sísmicos que se pueden disparar a partir de la actividad humana, estos temblores se conocen como inducidos. Los reportes más recientes de este tipo de actividad (a partir de la extracción de aceite y gas) se ubican en la cuenca de Delaware, al oeste de Texas, y en la porción sur-central de Texas, donde se han ubicado 36 epicentros distribuidos dentro y alrededor de un campo de producción de aceite y gas.6•3133 Estos eventos relacionados con la extracción de fluidos tuvieron un rango de magnitudes menores a 4.5. Para el NE de México no hay evidencias documentadas de sismicidad inducida. Sin embargo, debido a la gran 403 �fa POTENCIAi. DE RIESGO SÍSMJCO EN EL NORESTE DE MÉXICO Y SUS IMPUCACIONES EN LA ZONA METROPOUTANA DE MONTERREY, N. l. JUAN ÚRLOS MONTALVO ARRIETA actividad de pozos petroleros, aproximadamente 4,000 en la Cuenca de Burgos, Tarnaulipas, hay posibilidades de que se puedan inducir sismos como resultado de la alteración del estado de esfuerzos en la cuenca. Predicción de movimientos fuertes del terreno Una manera de estimar el movimiento del suelo en el interior de continentes, donde hay baja sismicidad y pocos registros disponibles de movimientos fuertes, es por medio de ecuaciones de atenuación sísmica basadas en la simulación numérica del movimiento del suelo, en lugar del registro de terremotos. En la actualidad existen diferentes ecuaciones de atenuación que han sido publicadas, las cuales varían de acuerdo a la base de datos generada en los registros de movimiento del suelo o por el método usado para la generación de éstas. En este trabajo se aplican las ecuaciones de predicción para estimar la aceleración pico del movimiento del suelo, para sitios en roca, 34 las cuales son válidas para las provincias Planicie Costera del Golfo y Cuencas y Cordilleras. Escenario de la distribución de PGA para un terremoto hipotético en la porción central del estado de Coahuila (Mw = 6.5) En la bibliografía 35 se ha mencionado que el primer paso a considerar en un análisis de riesgo sísmico es la existencia de fuentes sisrnogénicas capaces de generar temblores de magnitud intermedia a grande (M ~ 5) cercanos al área de estudio. Por otro lado, a partir de datos geológicos y sismológicos, 36 se ha demostrado que grandes terremotos pueden generarse en fallas preexistentes. En este trabajo se evalúa el escenario sísmico generado por un terremoto hipotético ubicado en la parte central del estado de Coahuila. Se ha elegido al segmento oeste de la Falla San Marcos corno la zona de ruptura, debido a que (1) se ha pro- m 404 puesto la Falla San Marcos que ha experimentado diversos periodos de reactivación a través del tiempo. La última en el Plioceno Tardío-Cuaternario; 15 (2) tres de las principales zonas urbanas del NE de México (Monterrey, Mty; Saltillo, Sal; Monclova, Monc; figuras 2 y 5) se localizan en un radio menor a 150 km de la fuente sísmica, estos centros urbanos concentran una población de aproximadamente 5'000,000 de habitantes. Por lo que este posible escenario puede identificarse como de alto riesgo para estas ciudades. El daño asociado a partir de este hipotético terremoto podría ser severo, debido a que la mayoría de las estructuras civiles se han construido sin tornar en cuenta criterios sísmicos. La estimación de los valores de PGA se llevó a cabo a partir de la elección de una malla de 0.1° x 0.1° para el área de estudio. En cada punto se calculó el valor de PGA para la magnitud y la distancia definida, a partir de esto se generaron los mapas de la distribución de los valores de PGA. La figura 5 muestra los valores de PGA para sitios en roca generados a partir del rompimiento de la Falla San Marcos. La configuración simétrica de las curvas de PGA se debe a que en este análisis no se consideran efectos de sitio. En la fuente, la configuración sigue la dimensión de la ruptura de la falla. Los valores de PGA estimados en Monte- Fig. 5. Valores pico de aceleración del movimiento del suelo (PGA, cm/s1) obtenidos a panir de la ecuación de atenuación en sitios de roca, l4 para la ruptura de un sismo hipotético (Mw - 6.5) en el segmento sureste de la falla San Marcos, localizada en la porción central del estado de Coahuila. CIENCIA UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE· DICIEMBRE 2009 rrey, Saltillo y Monclova varían entre 30 - 70 cm/ s2• Para las ciudades de Linares (Lin), Nuevo Laredo/Laredo, Texas y Torreón (Tor) los valores de PGA se ubican entre 5 y 10 cm/s2• Este hipotético terremoto podría producir o disparar importantes deslizamientos y caídas de roca en la Sierra Madre Oriental, donde algunas ciudades del NE de México se encuentran ubicadas. Conclusiones A partir de la compilación de la sisrnicidad histórica a través de catálogos símicos nacionales e internacionales, así como de reportes, se encontró que para la región de estudio existe la evidencia de actividad sísmica desde 1787, siendo el temblor del 28 de abril de 1841 el más dañino (en la zona cercana a Saltilto, Coahuila). Durante este sismo se reportaron daños a estructuras y el deceso de seis personas, en Punta Santa Elena, Coahuila. Sin embargo, es hasta 1847 cuando se tienen las primeras localizaciones de terremotos. La actividad sísmica se concentra principalmente en regiones con presencia de fallarniento activo (de la edad Plioceno Tardío-Cuaternario), por ejemplo, en la provincia de Cuencas y Cordilleras (Chihuahua - Coahuila) y la región de Trans Pecos (frontera México-EE.UU.), donde se han documentado los terremotos con mayores magnitudes (Parral, Chihuahua, de 1928, Mw = 6.5; Yalentine, Texas de 1931, Mw = 6.4; Alpine, Texas de 1997; Mw = 5. 7). Sin embargo, también existe sisrnicidad que pudiera estar asociada a las principales fallas y lineamientos postulados para el NE de México: las fallas La Babia, San Marcos y el lineamiento Sonora Mohave rnegashear. Para este último la actividad se concentra en la región comprendida por la curvatura de Monterrey, donde el temblor más reciente fue el 17/04/2006 (M = 4.3). Este trabaJo representa el primer estudio para entender el riesgo sísmico al que puede estar expuesto el NE de México, a partir de la ocurrencia de grandes terremotos. Para esto se analizó el escenario sísmico, a partir de proponer la de ruptura la Falla de San Marcos en la porción central de Coahuila (Mw = 6.5). Los valores estimados de PGA en Monterrey, Saltillo y Monclova varían entre 30-70 cm/s2 para sitios en roca. Por otro lado, este terremoto hipotético podría generar o disparar deslizamientos y caídas de roca en las zonas montañosas. Es necesario desarrollar políticas encaminadas al desarrollo de programas efectivos en la reducción del riesgo sísmico-geológico, que incluyan la estimación de los niveles esperados de la sacudida del terreno ante futuros terremotos, identificar sitios susceptibles a fallar durante el fenómeno natural (grietas, colapsos, hundimientos, deslizamientos, etc.), además de combinar esta información de riesgo con información de la distribución de población, tipo de construcciones para realizar planes de contingencia, así como actualizar los códigos de construcción para una mayor seguridad de la población. Resumen En este trabajo se presentan los resultados del estudio de la sisrnicidad histórica y la evaluación del riesgo sísmico en el Noreste de México. Corno resultado se encontraron un total de 150 eventos sísmicos para el periodo 1455 - 2008, localizados en las siguientes provincias geológicas: Cuencas y Cordilleras y Río Grande rift, Sierra Madre Oriental y Planicie Costera del Golfo. Para el área de estudio se encontró, que los terremotos de Parral, Chihuahua de 1928 (Mw = 6.5), Yalentine, Texas de 1931 (Mw = 6.5) y Alpine, Texas de 1997 (Mw = 5.7) han sido los más grandes registrados. Aunque, existe evidencia que en abril de 1841 fue sentido un sismo cerca de lo que hoy es la ciudad de Saltillo, Coahuila donde se documentaron daños y colapsos de estructuras, así corno la muerte de seis personas. Por otro lado, se propone que para Monterrey, N.L., y el área metropolitana, la ruptura de la falla de San Marcos en la parte central del estado de Coahuila como un sismo de Mw = 6.5, es considerado como un escenario crítico. OENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 405 �fa POTENCIAL DE RIESGO SÍSMICO EN EL NORESTE DE MÉXICO Y SUS IMPLICACIONES EN lA ZONA METROPOLITANA DE MONTERREY, N. l. JUAN CARLOS MONTALVO ARRIETA Palabras clave: Sismicidad histórica, Ecuaciones de atenuación, Noreste de México. Abstract This work constitutes the first attempt to understand the seismic hazard in northeast Mexico. We present a compilation of regional seismicity in northeast Mexico (24-3l_N, 97-106_W), finding 150 earthquakes during the 1455-2008 year period. In the study area, the major historical earthquakes occurred in Parral, Chihuahua in 1928 (Mw = 6.5); Valentine, Texas in 1931(Mw = 6.4); and Alpine, Texas in 1997 (Mw = 5. 7). A map of Peak ground acceleration (PGA) was computed for a hypothetical earthquake located in central Coahuila. Ground motion values were computed using attenuation relations developed for central and eastem North American provinces. The earthquake in central Coahuila is considered a critical scenario for the main cities of northeast Mexico. The damage associated with this hypothetical earthquake could be severe because most buildings were constructed without seismic criteria. The expected PGA values in Monterrey, Saltillo, and Monclova are between 30 and 70 cm/s2. This earthquake might also produce or trigger significant landslides and rock falls in the Sierra Madre Oriental, where several cities are located on the mountain range. Keywords: Historial seismicity, Attenuation relations, Northeast Mexico. Referencias l. Crone, A., De Martini, P., Machette, M., Okumura, K. y Prescott, J. (2003). 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Bulletin of the Seismological Society of America, 96, 1597-1611. Recibido: 16 de agosto de 2009 Aceptado: 10 de septiembre de 2009 lD Modelo de insumo producto para el noreste de Múleo JOANA C. CHAPA CANTÚ*, EDGARDO ARTURO AVALA GAYTAN**, IZABEL DIANA HERNANDEZ GONzALEZ*** Está ampliamente documentado que la liberalización comercial y el Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN) tuvieron un efecto regional diferenciado en México a favor de los estados fronterizos. En la línea de la nueva geografía económica, diversos estudios han sugerido que el TICAN no sólo desplazará etapas de ensamble de Estados Unidos hacia México, sino que relocalizará la producción dentro de ambos países hacia la frontera que comparten. 1 También se ha encontrado que la actividad de Nuevo León, la de Chihuahua y la de Tamaulipas están fuertemente ligadas a la actividad económica texana, 2 y que un aumento de 10% en la actividad de una ciudad fronteriza mexicana incrementa entre 1.1% Y 2% el empleo en su par norteamericana. 3 En términos de crecimiento económico, los estudios sugieren que los estados fronterizos han experimentado un proceso de catching up, identificando que los estados del Norte han resultado ganadores en el proceso de liberalización comercial'4 y - del TLCAN. 5 Asimismo, un reciente estudio demuestra que la distancia a la frontera es un determinante de la tasa de crecimiento del ingreso per cápita de los estados en México, entre más cercanos están a la frontera con Estados Unidos, mayor es la tasa de crecimiento. 6 Este cambio estructural generó las condiciones para que resulte atractivo un acuerdo regional entre el norte de México y Texas. Dado que la frontera México-Estados Unidos ha fortalecido sus lazos económicos, tomar decisiones de política pública en conjunto incrementa el potencial de desarrollo económico de la región. Para el buen diseño de estas políticas públicas se requieren herramientas estadísticas que permitan entender las relaciones productivas entre los sectores económicos de la frontera México-Estados Unidos. En este contexto, el presente artículo tiene el objetivo de construir una matriz insumoproducto del noreste (Nuevo León, Coahuila y Tamaulipas) que refleje la generación de producción sectorial en la región e identifique el intercambio comercial con Texas en 2004, para de esta O El presente artículo estó basado en lo investigación "Modelo de insumo producto poro el noreste de México", galardonado con el Premio de Investigación UANL 2009 en lo categoría de Ciencias Sociales, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2009. n1) 408 CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2rxtl • Facultad de Economfa, UANL. •• Departamento de Economía, ITESM. ***Facultad de ciencias Económicas y Empresariales, Universitat de Barcelona. CfNaAUANL;VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 409 :m �MODELO DE INSUMO PRODUCTO PARA El NORESTE DE Mb:1co JoANA C. CHAPA CANrú, EDGARDo ARruRo AYALA GAYTÁN, IZABEL DIANA HERNÁNDEZ GoNZÁLEZ manera abrir el camino al estudio de los efectos de la integración regional, mediante el uso de modelos multisectoriales, tema que no ha sido abordado empíricamente. La base de datos se acompaña del cálculo de los multiplicadores insumoproducto que tienen una gran utilidad para determinar los efectos de cambios exógenos en el gasto público, inversión o exportaciones sobre el producto y empleo. Asimismo, se hace una clasificación de los sectores económicos según la capacidad de generación y absorción del crecimiento. Técnicas de regionalización Las técnicas para construir una MIP regional se clasifican en: técnicas basadas en encuestas (survey techniques), técnicas no basadas en encuestas (non survey techniques) y técnicas híbridas o basadas parcialmente en encuestas (hybrid or partial survey techniques). Las basadas en encuestas son procedimientos costosos en tiempo y recursos que ha generado alguno de los otros métodos. Las técnicas no basadas en encuestas más aplicadas son: método de ponderación regional, coeficientes de localización simples (SLQ), coeficientes de localización entre industrias (CILQ), el método de Flegg (FLQ), el método de Flegg Aumentado (AFQL) y otras formas alternativas de coeficientes de localización.1 Mientras que las técnicas híbridas más conocidas son: el método RAS,2 el método de entropía3 y el método GRIT.4 En México, la técnica basada en encuestas se ha utilizado para construir MIPs para Jalisco5 y la región de Colima, Jalisco, Michoacán y Nayarit.6 Asimismo, se han utilizado métodos no basados en encuestas para derivar MIPs para el caso de Nuevo León; 7 noreste y noroeste de México,8 Mexicali9 y Coahuila. 1 Finalmente, las técnicas híbridas de regionalización se han empleado para una reciente MIP de Nuevo León 11 y para Baja California. 12 • . Existe una gran cantidad de estudios empíricos que analizan el desempeño de los métodos de regionalización. Estos estudios comparan los ° (ill 410 coeficientes técnicos y los multiplicadores estimados a partir de las técnicas no basadas en encuestas o técnicas híbridas con los arrojados por técnicas basadas en encuestas. 13 Existe el consenso de que las técnicas híbridas, especialmente el método RAS, tienen un mejor desempeño que las técnicas no basadas en encuestas. Sin embargo, la utilización de las técnicas híbridas está condicionada a la existencia de encuestas representativas en nivel regional que no siempre están disponibles. En México, los censos económicos presentan el consumo intermedio por sector y estado, sin distinguir si es de origen regional, nacional o importado, por ello, el uso del método RAS para regionalizar con base en los datos de esta encuesta condena a que la MIP regional que se obtenga sea de coeficientes nacionales y no regionales. Por este motivo, para obtener la matriz de coeficientes técnicos regionales del noreste se aplica el método de Flegg Aumentado. Esta técnica toma en cuenta las diferencias entre sectores, el tamaño y la especialización de las regiones, por lo tanto, es superior a las de coeficientes de localización simples utilizada por Dorantes y Rodríguez (1999). MIP Noreste 2004 La Matriz Insumo Producto (MIP) es una tabla de doble entrada que refleja las relaciones producti• vas dentro de un país, zona o región en un punto en el tiempo. Establece cómo cada sector genera producción bruta, tanto por el lado de los recur· sos empleados (consumo intermedio y valor agre· gado) como por el lado de los usos asignados (demanda intermedia y final); por lo tanto, embona perfectamente. La figura 1 muestra cómo fue construida la MIP Noreste 2004, según componente. Por columna, que corresponden al lado de la demanda, se encuentran los gastos en los que cada sector tiene que incurrir para producir: las compras de insumos intermedios a los sectores económicos (Sectores-Sectores), lo que gasta en insumos pri- CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2rl/l Demanda intermedia (DI) Sectores Sectores CIR CIRE CIRT Método de Flegg Aumentado sobre una MJP Nacional 2004 con maquila desagregada Demanda final (DF) CP CG ENIGH 2004 Método de ponderación regional basado en la población Estructura sectorial nacional FB 1 VE 2000 Datos de FPEMde INEGI Método de ponderación regional basado en el PIB PB X XTx Método de ponderación regional basado en el PIB para no maquila y PSYPIME de INEGlpara maquila Método de ponderación regional basado en el PIB para no maquila y por condición de equilibrio general para maauila XNRE Por condició nde equilibri o general DF+DI Método de ponderación PMeM PMeM regional basado en el Nacional del PIB para no maquila y Nacional del o o o MT 2000 2000 PSYPIME de INEGI """' maauila Datos de BTS. La _estructura!'°'" scct~ y para maquila y no maquila se obtuvo MTx o de los _datos nacionales de 1moortac1ones orovenientes de Estados Unidos. o o MTxT VAB PIB oficial más ISPNS O o o o o o o VABT Estructura porcentual de CE aplicada al PIB FPEMde Rem oficial de INEGI para o o o o o INEGJ o RemT no maquila y PSYPIME de INEGI para maquila EBE o o o o o o o EBET Tasa efectiva de MIP Nacional 2000 para no Tasa de ISPNS maquila y de la MIP o ISPNS o o o CPGEINEGl o Noreste 1996 para T maauila PB VAB+M+CIRT CPT CGT FBT VET XT XTxT XNR.ET .. 1 Estructura métod .. de la MIP N Fig. , o Y fuentes de mformac1on para la construccton 2004 Nota·•CIR-Co · d·10 d e origen regio I CIRE-C oreste . - nsumo mterme · · intermedio de origen nacional M=lmportacion::' ~ onsumo mtennedto proveniente del resto del país, CIRT=Consumo Producción bruta CP=Consu~o privado CO=C provend1entebs _del extFerior, MTx=lmportaciones provenientes de Texas, PB= , , onsumo ego 1erno BCF=Form · · b d · ¡ f" al exterior, XTx=Exportaciones del noreste hacia Texas XNRE=E ' . ac10~ ruta e captta tJO, X=Exportaciones mexicana, VAB=Valor agregado bruto, DF=Demanda final PM ~~~rtac10n~~ netas ~ac1~ el resto de los estados de la república MIP Nacional 2004: Elaboración propia con bas I M ' . Ie roppends1on media a importar. La T final indica total. e en a amz nsumo ro ucto Nado 12000 d C 1 Especializados, Censos Económicos 2004 de INEGI E d. . d I I d . na e onsu tores Internacionales CE=Censos económicos 2004, !NEO!. y sta tsttcas e a n usma Maqmladora de Exportaciones de !NEO!. M ~;S•B~re~u of Tra_nsportation Statistics http:// www.bts.gov/ EM F_manzas publicas estatales y municipales. Edición 2006. !NEO!. CPOEª Sistema de cuentas nacionales de Méxi O b' [ Cuentas de producción y por finalidad, !NEO!. co. o ternos estata es. Cuentas corrientes y de acumulación, 1998-2003. PSYP!ME= Producción, salarios, empleo y productividad de la industri ·¡ d d ·• entidad federativa, 1999-2004. Edición 2006. INEGI a maqut a ora e exportac1on, por región geográfica y PIB: Producto interno bruto por entidad federativa 1999-2004, INEGI. Fuente: Elaboración propia. marios (trabajo y capital) que está representado por las remuneraciones (Rem-Sectores) y el excedente bruto de explotación (EBE-Sectores). También debe pagar impuestos sobre la producción, neto~ de subsidios, para realizar su actividad productiva (ISPNS-Sectores). Distribuidos por fila, que es el lado de la oferta, se observa lo que cada sector vende para uso ·intermedio (Sectores-Sectores) Ypara la demanda final (Sectores-DF). OENCIA UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 Estructura productiva de la Región Noreste El modelo insumo-producto se formula con base en las relaciones intrínsecas de una MIP. 1 La principal virtud de este modelo es que permite estudiar la estructura productiva de un país o región y los efectos de política pública en un contexto multisectorial, es decir, considerando las interre- 411 •l �MODELO DE INSUMO PRODUCTO PARA EL NORESTE DE MÉXICO ladones productivas entre las actividades económicas. En este apartado se formula el Modelo Abierto de Demanda de Leontief para realizar un diagnóstico de la estructura productiva de la Región Noreste de México, en el año 2004. Esto se logra mediante el cálculo de los multiplicadores del producto y la clasificación de los sectores según el comportamiento de los multiplicadores del producto relativo al multiplicador promedio de la región. Modelo insumo producto El Modelo de Leontief especifica las relaciones de compra-venta intersectoriales contenidas en una MIP. Supone que para producir cada sector necesita proporciones fijas, tanto de productos intermedios suministrados por otros sectores como de insumos primarios (rendimientos constantes a escala) y homogeneidad de las actividades económicas que se incluyen en cada sector. Presume que los cambios en las variables estratégicas son exógenos y que las relaciones entre las variables son de carácter estático. El Modelo Abierto de Demanda de Leontief se caracteriza porque la demanda final es la que se considera como variable estratégica y exógena. De esta manera permite calcular el impacto que un aumento o decremento que ésta tiene sobre la producción bruta sectorial. Se expresa matricialmente: (1) x = (1-A)- 1y x= Vector (nxl) de producción bruta por sector. y= vector (nxl) de demanda final por sector. A= Matriz (nxn) de coeficientes técnicos, sus elexif mentos son O¡¡ = - . Los coeficientes técnicos reX¡ presentan la proporción que las compras del sector j al sector i representan de la producción bruta del sector j. La matriz (1- A)-1 se denomina matriz inversa de Leontief, sus elementos son representados por aIJ.., que se interpretan como la cantidad adicional 412 JOANA producida por el sector i, si la demanda final del sector j se incrementa en una unidad. A partir de esta matriz se calculan los multiplicadores insumoproducto. El multiplicador del producto (O.) para el sector j se define como el valor total de la prod ucción de todos los sectores de la economía que es necesaria para satisfacer un incremento en una unidad de la demanda final del sector j, se obtiene sumando los elementos de la matriz inversa de Leontief por columna. Mientras que el multiplicador de expansión uniforme de la demanda final del sector i (O.) se interpreta como la producción del sector i, q~e es necesaria para satisfacer un incremento en la demanda final de todos los sectores, es igual a la suma de los elementos de la matriz inversa de Leontief por fila. termedios mayor para este sector que para la media de la economía. Se dice que estos sectores generan efecto expansión o arrastre hacia atrás. Un valor de Ui muy superior a la unidad puede deberse a que el sector j presiona uniformemente a todos los sectores en cuantía mayor a la media o, por el contrario, puede ser un demandante muy importante de uno o dos sectores con alto U,J de forma tal que sus efectos hacia delante y atrás se concentren en pocas actividades productivas. Por ello, para interpretar estos índices es necesario calcular los coeficientes de variación de O¡ yO/ (3)V; cr .. = / .!.¿o; n Clasificación de los sectores según su contribución al crecimiento de la economía La identificación de los sectores estratégicos de la región se lleva a cabo estimando los índices ponderados de capacidad generadora y receptora de crecimiento. 1 Estos índices comparan los multiplicadores del producto y la expansión uniforme de la demanda final de cada sector con los multiplicadores promedio de la región: U-= J ¡ 0n ' "º· n L.,,¡ J j=I El índice de capacidad receptora de crecimien· to es U. Si es mayor a 1, ante un incremento unitario d~ la demanda final de todos los sectores, el sector i aumenta su producción de insumos intermedios en mayor proporción que la media de la economía. Los sectores que presentan esta característica producen efecto inducido o de arrastre hacia adelante. En cambio, U. es el índice de capa• J ciclad generadora de crecimiento, si es mayor a 1, el aumento en una unidad de la demanda final del sector j requiere un incremento de inputs in· CIENCIA UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE- DICIEMBRE 2rH/ c. CHAPA CANrú, EDGARDO ARTURO AYALA GAYTÁN, IZABEL DIANA HERNÁNDEZ GONZÁLEZ v.= J i=I (j .. ji n "º· n1 L.,,¡ J j=I Donde (1/j__ es la desviación estándar de los elementos de la Matriz Inversa de Leontief correspondientes a la fila del sector i y (1_ es la desviación estándar, pero de los element~s correspondientes a la columna del sector j. Estos índices ayudan a determinar la homogeneidad y concentración de los efectos arrastre. Cuanto más bajos, será mayor la homogeneidad de los efectos del sector analizado y menor su concentración. Con estos índices se clasifican las actividades económicas en: sectores claves, hacia delante, hacia atrás e independientes. El criterio de clasificación está contenido en la tabla l. Resultados El análisis la MIP Noreste 2004 permitió identificar las siguientes características económicas de la región en 2004: I) los servicios superan a la industria manufacturera en su aportación a la producción del Noreste (45% contra 35%); II) el sector Productos Metálicos, Maquinaria y Equipo es el que exhibe la más alta producción, tanto en la industria maquiladora como en la industria manufacturera no maquiladora; III) superávit comercial con el sector externo, el cual asciende a 1.2% del PIB; IV) superávit comercial con el resto de los estados de la república mexicana estimado en 31% del PIB; V) productos de minerales no metálicos, industrias metálicas básicas y los sectores proveedores de servicios son exportadores netos al resto de las entidades federativas; VI) déficit comercial con Texas del orden de 2.8% del PIB. Las actividades económicas clave en la estructura productiva de la región noreste por su alta capacidad generadora y receptora de crecimiento son: agricultura, ganadería, silvicultura y pesca; alimentos, bebidas y tabaco; industria química; productos de minerales no metálicos y electricidad, gas y agua. Mientras que industrias metálicas básicas y productos metálicos, maquinaria y equipo son relevantes demandantes y oferentes de insumos intermedios de manera concentrada (tabla II). Los resultados de esta investigación pueden utilizarse para hacer recomendaciones de política económica con respecto a la integración regional que se ha gestado en los últimos años entre el noreste de México y Texas. Si el objetivo de la integración Tabla l. Clasificación de los sectores según su contribución al crecimiento de la economía Clasificación U; u, V¡ Clave >1 >1 pequeña Hacia atrás >) <1 pequeña Hacia delante <1 >I Independiente <l <l v, pequeña pequeña Fuente: elaboración propia. OENCIA UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 413 �MODELO DE INSUMO PRODUCTO PARA EL NORESTE DE MÉXICO JOANA Tabla II. Multiplicadores del producto y de expansión uniforme, índices de capacidad generadora y receptora de crecimiento Yla · · d e Ios sectores de la Región Noreste c1as1·f1cac1on Sectores Índice Multiplicador Clasificación* Indice de concentración Vi Vj Oj Oi Uj Ui Agricultura, ganadería, silvicultura y pesca 1.29 1.36 1.03 1.09 Clave 0.17 0.17 Minería 1.10 1.34 0.88 1.07 Hacia delante 0.16 0.16 Alimentos, bebidas y tabaco 1.35 1.28 1.08 1.03 Clave 0.18 0.18 Industria textil 1.48 1.08 1.18 0.87 Hacia atrás 0.17 0.17 Industria de la madera 1.57 1.06 1.25 0.84 Hacia atrás 0.17 0.17 Industria del papel 1.36 1.16 1.09 0.93 Hacia atrás 0.17 0.17 Industria química 126 1.45 1.01 1.16 Clave 0.17 0.17 Productos de minerales no metálicos 1.27 1.26 1.01 1.01 Clave 0.18 0.18 Industrias metálicas básicas 1.33 1.49 1.07 1.19 Clave 0.20 0.20 Productos metálicos, maquinaria y equipo 1.52 2.09 1.21 1.67 Clave 0.22 0.22 Otras industrias manufactureras 1.33 1.04 1.06 0.84 Hacia atrás 0.16 0.16 Construcción 1.56 1.00 1.24 0.80 Hacia atrás 0.16 0.16 1.07 1.09 Clave 0.17 0.17 Electricidad, gas y agua 1.34 1.36 Comercio, restaurantes y hoteles 1.18 1.89 0.95 1.51 Hacia delante 0.17 0.16 Comunicaciones y transportes 1.22 1.27 0.98 1.02 Hacia delante 0.16 0.16 Servicios financieros y de alquiler de inmuebles 1.18 1.27 0.95 1.01 Hacia delante 0.17 0.17 Servicios comunales, sociales y personales 1.21 1.62 0.97 1.29 Hacia delante 0.17 0.17 Independiente 0.16 0.16 0.16 Alimentos, bebidas y tabaco (M) Industria textil (M) 1.15 1.05 1.00 0.92 0.80 1.00 0.84 0.80 Independiente 0.16 0.80 Independiente 0.16 0.16 Madera (M) 1.06 1.00 0.85 Química(M) 1.04 1.00 0.83 0.80 Independiente 0.16 0.16 Productos metálicos, maquinaria y equipo (M) 1.04 1.00 0.83 0.80 Independiente 0.16 0.16 Otras industrias manufactureras (M) 1.06 1.00 0.85 0.80 Independiente 0.16 0.16 Servicios (M) 1.08 1.00 0.86 0.80 Independiente 0.16 0.16 Promedio no maquila 1.33 1.35 Promedio maquila 1.07 1.00 Promedio total 1.25 1.25 (iil 414 el dinamismo de la región. La MIP Noreste 2004 abre el camino a una gran cantidad de aplicaciones. La principal utilidad de esta base de datos es que a partir de ésta se formulan modelos de cantidades y precios que cuantifican los efectos, directos e indirectos, sobre producción y precios de políticas públicas, tomando en consideración la interdependencia productiva entre los sectores económicos. Asimismo, a partir de la MIP se puede construir lo que se denomina "Matriz de contabilidad social", que refleja las relaciones de ingreso-gasto de los agentes económicos que interactúan en una región y que a su vez es utilizada para formular modelos de precios y cantidades con un mayor grado de endogeneidad que los basados en matrices insumo-producto. Aunado a lo anterior, la matriz de contabilidad social puede utilizarse para calibrar modelos de equilibrio general computable, que determinan los efectos de la política pública sobre la redistribución de recursos, niveles de actividad y precios. Resumen - • • prop1·a. • Los sectores sombreados son los que sus efectos multiplicadores estan concentrados en Pocas Fuente: eIa borac1on actividades. para la Región Noreste es generar producción, las ganancias de la integración pueden ser aún mayores si se incentiva la exportación de bienes no maquilados. La industria no maquiladora tiene multiplicadores del producto más altos en comparación con los sectores maquiladores. Por tal motivo, la industria textil y productos metálicos, maquinaria y equipo serían estratégicas para lograr este objetivo, porque si sus exportaciones se incrementan provocan efectos expansión conside- c. CHAPA ÚNTÚ, EoGARDO ARTURO AVALA GAYTÁN, IZABEL DIANA HERNÁNDEZ GONZÁLEZ rables sobre la producción del noreste. En el contexto de integración regional, donde se espera que la economía del noreste crezca, se debe poner especial atención a la minería y los sectores proveedores de servicios, dado que estas actividades son las más importantes abastecedoras de la región y, por ello, representan posibles estrangulamientos al crecimiento del noreste. En este sentido, debe monitorearse la capacidad de estos sectores para proveer los insumos requeridos por CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2C11/ Se construye una Matriz Insumo-Producto del Noreste de México (Nuevo León, Coahuila y Tamaulipas) para el año 2004, utilizando una técnica de regionalización no basada en encuestas: el Método de Flegg Aumentado. Se trata de una matriz de coeficientes técnicos regionales que considera 24 sectores económicos: 17 sectores no maquiladores y 7 actividades maquiladoras. En esta matriz se identifican los flujos comerciales entre el Noreste de México y Texas. La metodología insumo-producto es utilizada para analizar la estructura productiva de la región y dar recomendaciones de política en un contexto de integración regional del Noreste de México y Texas. Palabras clave: Modelo insumo producto, Integración regional, Análisis estructural. Abstract A Regional Input-Output Table for Northeast Mexico (Nuevo Leon, Coahuila and Tamaulipas) for the 2004 year period is constructed by a non survey technique: the Augmented Flegg Method. lt is an IOT ata 24 sector leve[ of aggregation: 17 non assembly sectors and 7 assembly sectors. The commercial flows between Northeast Mexico and Texas are identified. The input-output methodology is applied in order to analyze the Northeast productive structure and bring sorne political recommendations for the regional integration of Northeastern Mexico and Texas. Keyword.s: lnput-output model, Regional integration, Structural analysis. Referencias l. Hanson, G (1996). 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XII, No. 4, OCTUBRE- DICIEMBRE 2009 41S E) �MODELO DE INSUMO PRODUCTO PARA EL NORESTE DE MÉXICO appropriate use of location quotients in generating regional input output tables: Reply. Regional Studies 34: 563-569. 8: Bacharach, M. (1970). "Biproportional Matrices and lnput..Output Change". Cambridge University Press. United Kingdom. 9. Golan, A.; Judge, G. y Miller, D. (19b96). "Maximum Entropy Econometrics, Ro ust Estimation with Limited Data". John Wiley & Sons. 10. Jensen R.C., Mandeville T.D., ~arunar~nte N.D. (1979): "Regional Economtc Plannmg: Generation of Regional lnput-Output Analysis". Croom Helm, London. l1. Callicó, J., González, E. Sánchez, L. (1996): Jalisco Matriz Insumo Producto 1996. Centro de Estudios Estratégicos para el Desarrollo Universidad de Guadalajara. Guadalaja' ra, Jalisco. 12. Callicó, J., González, E. Sánchez, L. (2000): Matriz Insumo Producto Regional. Universidad de Guadalajara. Centro de Estudios Estratégicos para el Desarrollo. 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DAMAS BUENROSTRO*, BENITO PEREYRA ALF~REZ* En la industria de fermentación alcohólica, la separación de las células de levadura del producto depende en gran medida de la capacidad de éstas para agregarse en cúmulos y sedimentar. Este fenómeno, llamado floculación, es espontáneo y simplifica las operaciones para clarificación del producto y recuperación de la levadu12 ra para reuso. • Sin embargo, existen diversas condiciones de proceso que afectan la calidad fisiológica de la levadura y que eventualmente se han asociado con fallas en el mecanismo de floculación. Entre éstas se encuentran algunas que actualmente son muy comunes en los procesos de producción: a) alta relación altura:diámetro del fermentador (que provoca mayor presión hidrostática); b) mayor concentración total de azúcares (que determina una mayor presión osmótica en el medio); c) el perfil de carbohidratos del medio (mayor relación glucosa:maltosa, que puede causar represión catabólica); d) almacenaje prolongado de la levadura (que expone a las células a un agota- - O El presente artículo está basado en lo investigación "Control genético de lo floculoción de Socchoromyces cerevísioe en proceso de fermentación industrial", galardonado con el Premio de Investigación UANL 2009 en lo categoría de Ciencias Biológicos, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2009. m) 416 CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 20C/I miento de nutrientes) y e) reuso seriado en fermentaciones subsecuentes. 3 Al no poder separar con facilidad las células, la industria tiene que recurrir al empleo de agentes floculantes (polímeros catiónicos, colágeno, etc.), centrifugas o filtros, lo cual incrementa los costos de producción. Además, la presencia de levadura en el medio provoca autólisis de la misma, por la exposición prolongada al etanol, y esto a su vez, lleva a la generación de aromas y sabores desagradables (diacetilo, compuestos de azufre, ácidos grasos, etc.). 1 A nivel celular, la floculación consiste en la agregación asexual de las levaduras por un mecanismo de adhesión mediado por proteínas localizadas en la pared celular tipo lectinas (más propiamente llamadas zimolectinas).4,5 Este proceso también puede involucrar la formación de interacciones hidrofóbicas y uniones inespecíficas débiles. Las zimolectinas reconocen residuos de manosa localizados en la pared de células adyacentes, generando uniones especificas mediante puentes de hidrógeno entre los aminoácidos y los residuos de manosa.2• 6 Los genes que codifican para las zimolectinas son llamados FLO. Éstos incluyen genes dominan- • Instituto de Biotecnología. Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. CIENaA UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2009 417 l\il �CONTROL GENÉTICO DE LA FLOCULACIÓN DE 5ACCHAROMYCES CEREVISIAE EN PROCESO DE FERMENTACIÓN INDUSTRIAL tes como FLOl (FLO4), FL02, FL05, FLOB, FL09, FLOlO, FLOll y Lg-FLOl; y recesivos o semidominantes como flo3, flo6, flo7, fsul, fsu2 Y fsu3. 7 FLOll es el miembro más divergente de la familia (similitud 37% identidad 26%) y a diferencia de las demás floculinas (excepto FL08), no está localizado cerca del telómero, sino cerca del centrómero en el brazo derecho del cromosoma IX. 8 Se ha observado que la expresión del gen FLO 11 se incrementa más de diez veces hacia el final de la fermentación. 9 Sin embargo, poco se sabe de los elementos regulatorios de esta expresión en fermentaciones industriales, ya que la mayoría de los estudios provienen de cepas Saccharomyces cerevisiae a nivel laboratorio enfocados en FLO 1. 1º·11 En general, se sabe que los genes con actividad represora sobre FLO 11 son NRG 1, NRG2, SOK2, SFLl, VHSJ y TUP1-SSN6, mientras que activadores son TECl, FLOB, SWI-SNF, PHDl, MSNl y RMEl. 12-is Se han realizado análisis de microarreglos de ADN en S. cerevisiae, para conocer la expresión global durante la fermentación y su relación con la producción de compuestos volátiles (responsables del sabor y el aroma) y compuestos azufrados en mostos con bajo contenido nutricional o relación malta:adjuntos menor.9•19 Otros se han enfocado a revelar los patrones de expresión globales en fermentaciones industriales, comparándolos con los primeros ensayos realizados en condiciones y con cepas de laboratorio. 20-22 A la fecha no se han reportado estudios que permitan dilucidar los mecanismos de expresión de la floculación, bajo condiciones de estrés como la presencia de glucosa, alta presión osmótica e hidrostática, senescencia o agotamiento de nutrientes en cepas de levaduras industriales. En el presente trabajo reportamos el análisis de la expresión de los genes implicados en la floculación (estrucrurales o regulatorios) bajo estas condiciones de fermentación, mediante microarreglos de ADN y PCR cuantitativa para entender la manera del cómo estos factores de proceso industrial modulan la expresión de dichos LUIS genes, lo que permitirá un manejo más racional de los procesos de fermentación. Materiales y métodos Cepas de levadura: las cepas fueron proporcionadas por la Cervecería Cuauhtémoc Moctezuma (CCM). Éstas fueron las cepas lager C820, C790, l.AW, KJ8, BRY y J-2036; la cepa de panadería C7754. S. diastaticus, S. willianus y S. pastorianus fueron obtenidas de American Type Culture Collection (ATCC, Rockville MD, USA). Fermentaciones: las fermentaciones fueron realizadas por duplicado en probetas de 2 L usando mosto proporcionado por CCM. La densidad de extracto fue ajustada a 17 grados Plato ( P), excepto para los ensayos de estrés osmótico, donde además se usaron fermentaciones a 12°P, con una concentración inicial de oxígeno a 1 ppm / grado Plato y el inóculo a 1.2 Xl06 ceVmL por grado Plato. Las fermentaciones fueron incubadas siete días a l6°C. En los procesos se evaluaron las variables siguientes: restricción calórica (levadura fresca-incubada 22 h en agua); represión catabólica (glucosa:maltosa 1: 10; 10:6); presión osmótica (12ºP-17ºP); presión hidrostática (105 kPa-106 kPa); edad generacional (la-lOa generación). Los datos entre paréntesis indican la condición normal y la de estrés, respectivamente. El perfil de azúcares se ajustó usando la enzima amiloglicosidasa Attenuzyme (Novozymes; Dittingen, Switzerland). De la levadura en suspensión al 3-5° día, se obtuvieron 5 mL, los cuales fueron procesados para extracción del ADN y ARN. Aislamiento de ADN y ARN: las levaduras fueron lisadas a 65°C por 10 min en presencia de 10% SDS. El ADN genómico fue extraído con fenol:cloroformo (24: 1) y precipitado con isopropanol.23 El ADN fue resuspendido en buffer TE y tratado con 5 U ofRNase One (Promega, Madison WI, US) a 37ºC por 30 min. El ADN fue cuantificado y almacenado a -20°C hasta su uso. Para la extracción de ARN total, la concentración celular fue ajustada a 90 x 106 y se forma0 c. DAMAS BUENROSTRO' BENITO PEREYRA ALFÉREZ ron esferoplastos con 125 unidades de liticasa y el ARN fue obtenido con estuche High Pure de Roche (Indianápolis, USA) y guardado a -80ºC. Evaluación de floculación: la medición de la floculación se realizó esencialmente como se ha reportado anteriormente, 24 o como se indica en el Manual de Métodos de la American Society of Brewing Chemists Yeast-llA (1999). 25 PCR punto final de genes FLO, ACTl y ADHl: diseñamos iniciadores para los genes Lg-FLO 1, FLOl, FL05, FLOB, FL09, FLOlO, FL0ll,ACTl y ADH 1 utilizando las secuencias reportadas en el National Center for Biotechnology Information (NCBI, 2006) y el Saccharomyces Genome Database (SGD, 2006, http://www.yeastgenome.org). Para el diseño se utilizaron los programas Megalign y Gene Quest (ambos de DNASTAR Inc, v 4.05). Los iniciadores fueron analizados mediante alineamiento iniciador-iniciador y con la base de datos del NCBI usando el programa Basic Local Alignment Search Tool (Bl.AST), 26 y simulación de PCR in silico con ayuda de los programas Fast PCR 6.0 (Rusland Kalendar Univ. Helsinki, Finlandia) y Ampify 3.1. (Engels, Univ. Wisconsin US). La amplificación genética fue realizada bajo el siguiente esquema: 200 mM dNTPs, 1 mM de cada uno los iniciadores, lX buffer verde, 10 ng de ADN blanco y 2.5 unidades de Taq ADN polimerasa (Go Taq. Promega) en un volumen total de reacción de 50 mL y colocados en un termociclador Gene Amp PCR system 2400 (Perkin Elmer Cetus Emeryville CA, US). Los parámetros de la PCR fueron: 94°C por 5 min, y luego 35 ciclos de 30 s a 94°C, 1 mina 52°C y 1 min a 72°C; seguido por un paso final de extensión de 4 min a 72°C. Los productos de PCR fueron analizados por electroforesis en gel de agarosa a 1.5% en TBE (Standard Low-mr. Bio Rad, Hercules CA, US) y teñidos con 5 mg/mL de bromuro de etidio. Los amplicones del tamaño esperado fueron separados por electroforesis preparativa y purificados usando el sistema Wizard SV Gel y PCR Clean-Up de Promega. La secuencia nucleotídica de los fragmentos purificados fue determinada en el Instituto de Biotecnología de Universidad Nacional Autónoma de México, usando un secuenciador Perkin Elmer/Applied Biosystems modelo 3730. Análisis de expresión génica por PCR cuantitativa (qPCR): del ARN aislado de las fermentaciones, se realizó la síntesis de ADNc a partir de los transcritos de FL08, FLO 11, Lg-FLO 1, ACTl y ADH1 mediante PCR reversa con el kit Reverse Transcription MMLV (Promega). Para la síntesis se empleó un termociclador Gene Amp PCR system 2400 (Perkin Elmer Cetus). El ADNc sintetizado se guardó a -20ºC hasta su uso. La qPCR fue llevada a cabo en un LightCycler 2.0 (Roche Diagnostics), empleando el programa LC 4.0 para los análisis y el kit LightCycler Fast Start DNA Master SYBR Green I (Roche Applied Science). Con el Software LC 4.0 se determinaron los Cp (crossing points, número de ciclo en el cual la fluorescencia supera el umbral predeterminado) de los amplicones, el cual es inversamente proporcional a la concentración inicial del ADNc presente en la muestra. Análisis de expresión global mediante microarreglos: la preparación del ADNc a partir de los transcritos de todo el genoma de la levadura y su marcaje con Cy3 y Cy5 se hizo de acuerdo a las indicaciones del fabricante (Kits Promega 23604, 23613 y 23613). Los microarreglos YOMGW 01 fueron proporcionados por el Dr. Jorge Ramírez, del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México. Los microarreglos fueron leídos con un escáner ScanArray 4000 (Packard Biochips, Billerica MA, USA) y las imágenes analizadas usando el programa Spotfinder (http: / /www.tm4.org/ spotfinder.html), transformados en valores de intensidad relativa de fluorescencia, y guardados como archivos .txt. Los datos fueron posteriormente analizados con el programa genArise (http://www.ifc.unam.mx/ genarise). Para esto se calculó la razón de expresión diferencial logarítmica y la intensidad global de cada spot. La razón logarítmica fue representada por el valor R = log2 (intensidad Cy5) - log 2 (i! 418 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2fJYJ OENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 419 �CONTROL GENÉTICO DE LA FLOCULACIÓN DE 5ACCHAROMYCES CEREVISIAE EN PROCESO DE FERMENTACIÓN INDUSTRIAL Luis (intensidad Cy3), y la intensidad global por el valor 1 - log10 (intensidad Cy5) + log10 (intensidad Cy3) Ydeterminado el «Z score», se tornaron como límite valores > 2 desviaciones estándar que se consideraron como genes significativamente expresados de forma diferencial.Js Los grupos de genes identificados con cambio significativo de expresión fueron posteriormente analizados mediante los programas FatiGO (http: // babelomics2.bioinfo.cipf.es) y KEGG2 (http: // www.genorne.jp), a fin de identificar relaoones ontológicas significativas que permitieran determinar los procesos biológicos donde dichos genes tuvieran anotaciones registradas en las bases de datos. Resultados y discusión Impacto de las variables de estrés fisiológico en la floculación: el efecto de las distintas vanables de estrés sobre la floculación mostró diferenoas significativas entre los tratamientos. El perfil de glucosa:rnaltosa de 10:6, contra el típico de 1: 10, provocó un decremento significativo en la floculación de 29-42% para las cepas C790_ y C820. Por otra parte, las levaduras de generactones altas mostraron un incremento en la capandad floculante de 23-100% respecto a la primera .. La vari'ación de las otras .condiciones. generac1on. de estrés no tuvo un efecto significativo, determinado mediante la prueba T de Student (p<0.05). La cepa de panadería C77 54 resultó ser no floculante. Por otra parte, el grado real de fermentación se mantuvo arriba de 60%, lo cual indicó que los carbohidratos del mosto fueron fermentad os sin mayor problema.J La cantidad de alcohol producida fue 4-6%, de acuerdo ~ 1o esperado,.i, y el diacetilo permaneció en los niveles aceptados para fermentaciones lager (datos no mostrados). De esta forma, estos resultados sugirieron que la capacidad de floculación y la fermentación son regulados por vias diferentes y por lo tanto ofrecen una oportunidad para conocer los factores específicamente relacionados con el control de la floculación, particularmente en las cond1c1ones de estrés por alto contenido de glucosa y edad generacional. Sin embargo, el análisis de la expr~sión a nivel transcripcional por qPCR de prote1nas claves para la fisiología celular en fermentación (b-actina y alcohol deshidrogenasa), demostró que aunque la condición de perfil de_~arb~h'.dratos alto en glucosa no afectó la expres1on gemca de estos marcadores, la edad generacional sí tuvo impacto (dato no mostrado). Por esta razón, el mejor modelo de estudio de lo s factores regulatorios de la floculación lo ofrece precisarne~te la condición de alto nivel de glucosa y los anahsis de expresión global se encaminaron a este modelo. Detección de genes FLO: amplificamos exitosamente secuencias específicas de los 7 genes FLO dominantes (figura 1). La identidad de los 6 6 7 8 7 fragmentos amplificados fue confirmada medianAnálisis de expresión de genes FLO: para determite secuenciación de ADN. La distribución de los nar si los genes FLO detectados en las cepas lager genes FLO, utilizando ADN genómico de levadueran expresados diferencial mente en presencia de ras lager, así como de cepas no cerveceras se muesaltos niveles de glucosa y edad generacional alta, tra en la tabla l. Lg-FLO 1, un gen relacionado al se analizó la generación de transcritos de los genes fenotipo NewFlo (sensible a glucosa y manosa) FLOB, FLOll y Lg-FLOl por qPCR en las cepas estuvo presente sólo en las levaduras lager. Por otra C820 y C790, cultivadas en condiciones basales parte, todas las cepas lager probadas carecieron de y de estrés. El efecto fue más notorio para el gen FLO5 . FLOB, un activador transcripcional de Lg-FLO 1, ya que aunque en la condición basal se FLOl y FLOll, 8•29 estuvo presente en todas las observaron niveles de expresión equivalentes encepas probadas, excepto en la levadura panadera. tre las dos cepas, hubo un efecto negativo en amEn relación a FLO9, los resultados concuerdan bas para la condición experimental de alta glucocon aquéllos que han reportado la presencia de sa, más marcado en la cepa C820 (figura 2). Esto este gen en algunas cepas, pero no en todas. 2 Recoincide con la observación de que el decremento sultados similares fueron obtenidos con FLO 1 y en el porcentaje de floculación fue más acentuaFLOJO, cuya distribución no tuvo aparentemendo en esta cepa (tabla 1). Respecto a la edad te relación el fenotipo de floculación. generacional para el gen Lg-FLO 1, claramente fue Un caso muy interesante fue FLOll, que estumás sensible la cepa C790, disminuyendo la exvo presente en todas las cepas probadas, incluyenpresión significativamente. Es interesante notar do las levaduras silvestres. Esto concuerda con reque el valor de Cp fue menor en la cepa C820 portes previos que señalan que FLO 11 parece espara la condición experimental de edad tar ampliamente distribuido. 8 Los esfuerzos de la generacional, indicando un nivel mayor de translevadura por retener este gen, evidenciado por la cripción respecto al estado basal, lo que concuerprevalencia en todas las cepas probadas hasta la da completamente con lo observado a nivel fecha sugieren otras posibles funciones desconocifenotípico, donde esta cepa mostró un dramático das, lo que también se deduce del hecho de que incremento mayor a 100% de su capacidad de FLOJJ está sujeto a múltiples cascadas de regulafloculación al alcanzar mayor edad generacional. ción por cinasas corno las vías cAMP/PKA y El aumento en floculación en la cepa C790, aunMAPK.29 que también fue observada, sólo fue del rango de .. .. " • 8 e. DAMAS BUENROSTRO, BENITO PEREYRA ALFIREZ - G;J • • " • 1= 1 " ," • " • " (B) (C} . . · (A} d (AJ BRY (lager) (BJ cepa C7754 (panadería), y (C)S. d,astancus Fig. l. Productos de PCR de los genes FLO de las cepas d~l~;:2 ur:;. 3 FLO5 (423, pb); 4, FLO9 (347 pb); 5, FLO8 (920 pb); 6, (silvestre). Carriles, !, marcador IOO-l000 pb; 2, Lg-FL p ' ' FLOlO (270 pb); 7, FLO!l (749 pb); 8, FLOI (596 pb). 420 CIENCIA UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 Fig. 2. Crossing points (Cp) del gen Lg-FLOI bajo condiciones de estrés fisiológico.· Los asteriscos indican diferencias significativa (p< 0.05) entre el estado basal y de estrés. Fig. 3. Crossing points (Cp) del gen FLO8 bajo condiciones de estrés fisiológico. Los asteriscos indican diferencia significativa (p< O.OS) entre el estado basal y de estrés. OENC~ UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 421 �CONTROL GENÉTICO DE lA FLOCUlACIÓN DE SACCHAROMYCES CEREVISIAE EN PROCESO DE FERMENTACIÓN INDUSTRIAL " Tabla l. Incidencia de genes FLO en cepas de levadura industriales y silvestres. Cepa FLOJ FLO5 Panadería C7754 Lager C790 LagerBRY Lager J-2036 LagerC820 LagerKJ8 LagerLAW S. diastaticus S. pastorianus S. willianus +ª + + + + + + + + FLOB FLO9 FLOJO FLOJJ b + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Lg-FLOJ + + + + + + De # Genes Floculación (mL) 3 4 4 5 5 5 6 6 4 5 o.o FLO 2.5 3.8 3.6 4.5 5.5 5.0 NAd NA NA 1 422 CDC28 es regulado negativamente por SWEl, 35 g,_ " este gen resultó reprimido en los ensayos. Como resultante de estas acciones concertadas, un im" portante número de genes del ciclo celular tam., bién resultaron sobreexpresados. ~ La importancia de la sobreexpresión de genes " silenciadores de zonas subteloméricas radica en " que es ahí donde precisamente se localiza la mayon ría de los genes de floculación, con excepción de FLOB y FLO 11. 29 Como se mencionó anterior" mente, la expresión de Lg-FLO1, determinada por qPCR, estuvo fuertemente relacionada con la Fig. 4. Crossing points (Cp) del gen FLOll bajo condiciones de estrés fisiológico. Los asteriscos indican diferencia signifimodulación de la floculación en las cepas induscativa (p< 0.05) entre el estado basal y de estrés. triales, mientras que FLOB y FLO 11 no sufrieron alteración en su expresión en relación a la capacidad de flocular. Lg-FLO 1 reside en el locus que en De los 302 genes, 147 fueron inducidos y 155 las cepas de laboratorio corresponde a FLO5 reprimidos. Dentro de los procesos cuyos genes (YHR211 W) en posición subtelomérica en el (tabla II) sufrieron inducción, destacan de manera cromosoma VIII, 36 por lo que una regulación por significativa los relacionados al ciclo celular (once silenciamiento de genes subteloméricos pudiera genes), silenciamiento de genes (8), estrés osmótiser el mecanismo modulador de su expresión. En co (7), biosíntesis de pared celular (5) y mantenieste sentido, en los ensayos de microarreglos, ocho miento de telómeros (4). En particular, los genes genes subteloméricos (MAL32, AAD14, FET4, de silenciamiento son de gran interés, ya que de YAR061W, YAR069C, YLR462W, YDR537C y los 8 que aumentaron su expresión, 7 (ESCl, YHR213W) fueron regulados negativamente, adeESC4, HTZl, HHT2, HHFl, HHF2 y TAP60) parmás de MATa, gen que aunque no esta localizado ticipan en el silenciamiento de genes en regiones cercanas a telómeros, se sabe que es subteloméricos, por modificación de la arquitecregulado por el mismo mecanismo de tura de cromatina. 31 •32 Las proteínas de estos silenciamiento. 32 De esta forma los resultados sugenes interactúan con Sir4p, el cual a su vez es gieren evidentemente que Lg-FLO1 es regulado por activado por Cdc28p, la principal cinasa reguladora este mecanismo. La localización subtelomérica de del ciclo celular.33 Aunque ambos genes no resulestos genes de floculación hacía sospechar la partaron significativamente sobreexpresados, sus vaticipación de un mecanismo relacionado; ésta es lores Z fueron positivos y mayores a 1. Es interela primera ocasión en que experimentalmente se sante notar que Cdc28p es activada por ciclinas, 34 observa una clara asociación entre ambos grupos Ydos de estos genes (CLB 1 y CLB2) fueron activade genes. dos también bajo estas circunstancias. Las cíclinas Otros dos grupos interesantes de genes que fueson a su vez activadas por la acción de BCK.2, quien ron activados son los asociados a estrés osmótico también fue sobreexpresado bajo estas condicioy biosíntesis de pared (tabla II). Ambos grupos nes. Es interesante notar que BCK2 ha sido imestán relacionados, ya que la detección de condiplicado en la respuesta a estrés osmótico, por lo ciones hipo o hiperosmóticas conduce, entre otras que su activación pudiera disparar el inicio del cosas, a la modificación de la pared celular.37 En ciclo celular en presencia de altas concentraciones este caso, cinco genes de biosíntesis de pared fuede azúcares fermentables. 34 Adicionalmente, ron sobreexpresados y sólo uno reprimido, indi- .i CJIO ~Cauook1 Notas: d +', presencia de fragmento amplificado con el tamano espera o. .b, ausencia del fragmento amplificado. D' , amplificación débil del fragmento. NN, No aplica. 23% y en esta última el Cp de Lg-FLO 1 no mostró incremento de transcripción. Como se mencionó previamente, esta condición experimental afectó negativamente la expresión génica de marcadores fisiológicos como b-actina y ADHl, por lo que es factible que el efecto observado no fuera específico para los genes de floculación. Al observar los resultados para la expresión de FLO8 (figura 3), es notable que en todos los casos los niveles de transcripción fueran similares, es decir, no hubo cambios con respecto al tratamie~ to ni entre cepas, además fueron los niveles mas bajos de expresión de los tres genes estudiados. Esto pudiera ser por varias razones: por un lado está el hecho de que este gen expresa un activado_r transcripcional's que probablemente req~i~r~ ntveles más bajos de transcripción. Otra pos1b1hdad es que el transcrito tuviera un tiempo de vida corto. Por supuesto, la tercera posibilidad es que ~~te gen no tenga un rol importante en la regulac1on de la transcripción en cepas industriales. Se conoce muy bien el papel en la floculación · 8.30 del gen FLO 11 en muchas cepas de 1aborato:10, ·s in embargo, en las cepas industriales analizadas aquí, hubo un efecto negativo en la expresi~n -~el FLO 11 no sólo para la condición de restncc1on DAMAS BuENROSTRO, BENITO PEREYRA ALFÉREZ Luis C. catabólica, como era de esperarse, sino también en la condición de edad generacional (figura 4), resultando más afectada la cepa C820, que paradójicamente mostró un aumentó en su capacidad de floculación mayor a 100%. Esto indica que en las cepas industriales evaluadas, la expresión ~e este gen no estuvo correlacionada con el desph~gue de la floculación. Evidentemente la presencia y expresión del gen Lg-FLO 1 estuvo asociada con la floculación en las cepas lager estudiadas, ya que la modulación de su expresión, determinada qPCR, concordó con los datos observados a mvel fenotípico. La expresión de FLO8 y FLO 11 no pudo ser relacionada con el despliegue de la floculación en las cepas estudiadas, por lo que la prevalencia de estos genes en cepas flocula~tes y no floculantes apunta a otras posibles func10nes. Análisis de la expresión global: en primer instancia de un total de 6480 genes analizados, se obser~ó una expresión significativamente modificada (Z <-2 ó z> +2) por las condiciones ensayadaS, de 2031 ORF. De éstos, 1434 fueron ORF n; repetidos. Esto representa 25.6% del genoma S. cerevisiae. De este porcentaje un 5.4% (302_~enes) fue específicamente modificada su expre~1~n paralelamente con la represión de la floculac1on. Pº: CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 20CI/ C«20~~ CJ10f lltef~ICIO'I.II Cl10Edl0Gfnlr10CNI CIENaA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 423 ni) �CONTROL GENÜICO DE lA FLOCUIACIÓN DE $ACCJ-'.AROMYCTS CEREVISIAE EN PROCESO DE FERMENTACIÓN INDUSTRIAL luis C. DM1AS BuENROSTRO, BENrro PmvRAAtFÉREZ Tabla 11. Genes regulatorios asociados a la expresión de la floculación. Nombre común CLB1 CLB2 SWE1 BCK2 MSN1 PKC1 PTC2 RGD2 SLG1M'SC1 STE20 HIR1 SNF12 ESC1 ESC4 HHF1 HHF2 HHT2 HTZ1 TAF60 Procesos biológicos Descripción I Expresión Ciclo celular Ciclo celular Ciclo celular Estrés osmótico Inducida Inducida Reprimida Inducida Estrés osmótico Inducida Estrés osmótico Reprimida Fosfoprotem fosfatasa tipo 2C, defosforila Hog1 p y Cdc28p. Inactiva vla MAPK al finalizar estrés osmótico GTPasa proteína activadora para Cdc42p y Rho5p. Vía PKC1/MAPK Sensor requirido para integndad de pared celular y respuesta a estrés hipoosmótico, via sei'lalización Ras, PKC1/ MAPK Estrés osmótico Inducida Protem cinasa de la vía MAPK participa en respuesta a feromonas, choque osmotico. vfalta de nutnentes Rec¡ulador de transcripción de histonas, correpresor Componente SWI/SNF activador global de transcnpción, respuesta a estrés Establece s1lenc1amiento de cromatina en telómeros umendose a Sir4p Establece silenciamiento de cromatina, regula transposición Estrés osmótico Reprimida Factores de transcripción Factores de transcripción Reprimida Reprimida Silenciamiento de genes Inducida Silenciamíento de genes Inducida Histona H4. lnteractua con Sir4p para silenciamiento de telomeros Histona H4 lnteractua con Sir4p para silenc1amiento de telomeros Histona H3. lnteractua con Sir4p para silenciamiento de telomeros Variante de h1stona H2AZ. Regula extensión de silenciamiento Silenciamiento de genes Inducida Silenciamiento de genes Inducida Silenciamiento de genes Inducida Silenciamiento de genes Inducida Factor transcripcional TFIID y subunidad SAGA, similar a histona H4 Silenciamiento de genes Inducida Cicl1na B, especifica para G2/M Ciclina B. específica para G2/M Cinasa de especificidad dual. inhibe Cdc28p Supresor de mutaciones de PKC1 su sobreexpresión estimula transcnpción de ciclina B Activador transcripcional involucrado en regulación de expresión invertasa y glucoamilasa, crecimiento invasivo y diferenciación pseudohifal (FL011) y respuesta a estrés osmótico Vía MAPK Protein cinasa C, con actividad choque hipotónico. Vía MAPK cando actividad en este rubro. Por otra parte, la actividad de los genes de estrés osmótico fue variada: siete genes fueron inducidos (SLG 1, RGD2, MSN 1, HOR2, RHR2, PTC2 y BCK2), mientras que tres fueron reprimidos (PKCl, STE20 y SNF12). Es interesante notar que Msnlp ha sido referido como un activador transcripcional de FLO 1I 38 y su actividad es necesaria para la expresión de la floculación en cepas de laboratorio; sin embargo, en el caso de las levaduras lager, la actividad de este gen no tuvo efecto positivo en la floculación, reforzando la idea de que existe un mecanismo diferente para el control de la expre- 424 Alta concentnclón de nutrientes Eliminación de estrés osmótico " Inducida Estrés osmótico Inducida sión de Lg-FLO 1. La vía PKC 1/MAPK ha sido ampliamente referida como responsable de la regulación de la floculación en cepas de laboratorio. Los resultados contrastan notoriamente con esta observación en dos sentidos: 1) el principal efector transcripcional positirn de esta cascada, MSNl, estaba siendo sobreexpresado durante la fase en que la floculación estuvo reprimida, mien· tras que importantes acti\'adores de la vía como STE20 y PKC 1w.40 se encontraron reprimidos; 2) a diferencia de los demás genes, FLO, FLO11 fue activado en la cepa panadera, independientemente de su incapacidad de floculación, lo que confir· CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2rJ11 MOSTO SI.GJ í,PH' ._ ♦ -~~ "* t I lc.'l~ SWE/~ I Chaptrous ~ Divlslóa f' tNlr1. ~ celular L1-FLO/ RSAm Estrés osmótico Estrés osmótko ............. ' E.SU ESU '••·······-... SNfll. BC/i.l RLDl '-. . ~ TIF60 JIU/ PKC/ ·····~f.~IFJ llllH ' ···•...~lllll " HJRJ ···.•. Sllfflciamleato Lg-FLOJ ~ . de genes ·$ubtelo-rkos ...... alcenl M\\/ GJIII/ Re~elt,,d6,l' f. 'Vm pared ffllllar 0(11/ oclelo del mecanismo de re!!ll(a . • d 1 . . GUK/ T " oon e o, genes de fl 1 · · gfuenes s1gn1 ica inducción, el rojo represión, en menor rama. ocu ac1on en cepas industriales. El color verde en el nombre d 1 . e menor a , (el núm . no se pre~entan J?enes cu .. f e os verde acrivac7ón, rojo ~~:;t~:::i~:éntes1s indica el valor especifico). El color de las ~umedntalda,oJpero el score · e ecto e pr ucro del gen: Fig. 5. HOR RHRl\a M. ri=c~7sr~:~~~a :t z maque en la cepas Saceharomyces ceret•1s1ae . . var. cere,· . codifica para una enzima cinasa ser1·na/treonma, . y · tmae (cepas de laboratorio, de panadería ale etc) tiene .una amplio espectro de acción regulando ~f~n FLOll es activado en condicio~es dond~ negativamente la acción de Hoglp' e1ector r .. d 1 pos1t11 es activo,4 pero esto es independiente del v~ e a expresión de los genes de respuesta a esstatus . . de floculación · FLO 11 ha s1.do reportad0 \;dc28p, el principal regulador del ciclo ce;anic1pando en muchas otras actividades,42 pero u ar. .BCK2 ya se mencionó anteriormente como parememente en las cepas lager industriales su u~ ~cnvador de la expresión de CLB 1 y CLB2 papel en la floculación es secundario. El hecho de (c1~lmas ~) .. Ptc2p y Bck2p responden a condicioq~e la s~presión de la floculación no depende en nes antagomcas de hiperosmolaridad M1·entra BCK2 · d . · sque =era instancia de la activación de la vía PKC 1/ . 1 d es m uc1do . por la detección de altos niveK, queda corroborado por el hecho de q es 1' nose observo, d·r ue 1 e osmolandad, la inducción de rn--rcz ocurre nerencia en la floculación al fera momento de recibir la señal de disminucio' n d mentar . d usestrés · · por lo que su expresión es el pasoe rr· 1 mostos de 12ºP y 17ºP en 1as cepas m . . . osmot1co, d1~esd(tabla I). Sin embargo, dada la alta activim1c1al para la eliminación de la activación d ~ e expresión de estos genes en los Cdc28p sobre el sistema de silenciamiento de ge~ ;1croarreglos, cabe la posibilidad de que la levanes subteloméricos. Su sobreexpresión en 1os en. d dura fl coordine de aIguna otra rrorma su expresión l sayos d rea iza os podría indicar que 1a 1evad ura ya Lae oculación con 1ª respuesta a estrés osmótico. no etecta condiciones de hiperosmolaridad en s e1aves parecen ser PTC2 '-. BCK2 Es . tante . , • 1mporel entoi:no (lo que también implica disminución mencionar que la inducción de PTC2 fue de nutrientes)' u, por Io tanto debe m1c1ar . . . su prodetectada al 5º d · d f¡ BCIQ al ,r , ia e ermentación, mientras que ceso de floculación. 3 d1a (datos no mostrados); la primera r~s ~ LIANL /VOL XII, No. 4, OCTUBRE- DICIEMBRE 2009 42s m �CONTROL GENÉTICO DE LA FLOCULACIÓN DE SACCHAROMYCES CTREV!SIAE EN PROCESO DE FERMENTACIÓN N0USTRIAL UJIS C. ÜAWS BUENROSTRO, BENITO PEREYRA At.FÉREZ Tomando juntas todas las piezas de información obtenidas experimentalmente en los ensa_yos de microarreglos y qPCR, surge una imagen (figura 5) que lleva a un modelo coherente:, altamente . ·f·cativo de regulación de la.floculac1on en cepas s1gni 1 . ... d lager. La interpretación es la s1gu1ente: a1m1~10 e la fermentación, la alta presencia de nu~1entes dispara la expresión de los genes que a~tl\'an :l ciclo celular, así como la respuesta a estres osmotico, con la consecuente remodelación_ de la pared celular. BCK2 es inducido respondten~o a la situación de hiperosm~laridad y ª:t1va la biosíntesis de ciclinas B. Estas interactuan con Cdc28p, que a su vez activa la_ cascada de silenciamiento de genes subteloméncos, a los ~ue pertenecen, entre otros, los genes de floculac1on, particularmente Lg-FLO 1, el principal gen estructural de floculación en levaduras lager. Canfor~~ avanza el consumo de nutrientes, el estrés ~smot'.co es aliviado. En este momento, PTC2 es m?uc1do y su actividad reprime la respuesta a estr~s osmótico y el ciclo celular. Como consecuencia de su efecto regulador negativo sobre Cdc28p, _l~ actividad de silenciamiento de genes subtelomencos se ve relevada, por lo que la expresión de Lg-FLO 1 puede ser activada. . A nuestro conocimiento, éste es el pnmer trabajo que explora los aspectos reguladores de la floculación en cepas industriab y que report~ ~na clara relación entre ciclo celular, estrés o~monc_o, silenciamiento de genes y floculación. A nivel practico, estos resultados proveen herramientas. ~ara entender el control del proceso de floculac1on y permiten discernir cuáles condiciones de f~~mentación tienen un impacto sobre la floculac1on en cepas industriales. Conclusiones La distribución d~ genes FLO entr~ cepas di_ferentes de levaduras fue heterogénea, siendo mas predominantes FLOB y FLO 11, además de Lg-FLO 1 en levaduras lager industriales. lliJ 426 A nivel fenotípico, sólo la edad generacio~al '! el perfil de carbohidratos tuvieron _i~pacto significativo en la capacidad de floculac1on de las levaduras. El perfil de carbohidratos disminuyó la capacidad floculante mientras que la edad generacional la aumentó. . , Sólo la expresión de Lg-FLO 1 se correlac1on? con los cambios de floculación observados a nivel fenotípico en cepas industriales. . . . , de la floculación se correlac1ono La repres1on . con diversos genes asociados a ciclo celula~, stlencíamiento de genes subteloméricos y estres osmótico, lo que indica un mecanismo de control de la floculación concertado con otros eventos fisiológicos durante la fermentación. Resumen La floculación es una característica muy importante de las cepas industriales de Sacchar~~yc~ ~e. que 1racilita las operaciones de clanficac1on rev!S!ae, : . del producto y recuperación de levadura. Sm embargo se desconocen los genes que co~_tro_lan la floculación bajo condiciones de operac'.o~ mdu~ trial. En el presente trabajo se determino el nt mero y tipo de genes relacionados con !a floculación (FLO) por la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de punto final, así como sus niveles de expresión en diferentes cepas de l_eva~uras industriales, mediante PCR cuantitativa (qPCR), bajo condiciones de proce~o- que afee~~ l floculación (alta presión osmonca, presto a · ., ca hidrostática, represión catabólica, restr1cc1on .lórica y edad generacional). Por otra p~rt~ se anal: zó la expresión global a nivel transcnpc1onal po . los de ADN · La capacidad floculante m1croarreg . minuida de forma específica por alto confu e d 1s ( · ·n tenido de glucosa en el medio repres10d catabólica); pero incrementada con la ed:. generacional. El contenido de genes FLO ~e . ble (de 3 a 6 genes por cepa), siendo mas conna servados los genes Lg-FLOl, FLOB Y FLOll, · En l los resultados de qPCR se determinó que solo . . de Lg·FLO 1 se correlacionó con ª expres1on t CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2<J11 floculación. Finalmente, el análisis de microarreglos reveló que la regulación de floculación esta sujeta principalmente a un mecanismo de silenciamiento epigenético por modificación de la arquitectura de la cromatina en genes subteloméricos. Palabras clave: Saccharomyces cerevisíae, Genes FLO, Floculación, Microarreglos de ADN, Fermentación, PCR cuantitativa, Factores de estrés. Abstract Flocculation is a very important characteristic of Saccharomyces cerevísíae industrial strains, which assists produce separation and yeast harvesting. However, genes controlling flocculation under industrial operation are unknown. In this study, genes participating in flocculation (FLO) were identified via end point PCR, and their expression was studied by quantitative PCR (qPCR) under conditions that impact flocculation (osmotic and hydrostatic pressure, catabolic repression, caloric restriction and generational aging). Also, global expression analysis under these fermentation conditions was carried out by DNA microarray. Results showed that flocculation was diminished by catabolic repression; but it was increased by generational aging. The content of FLO genes was variable (3 to 6 genes by strain) being Lg-FLOl , FLOB, and FLOll the most conserved. In qPCR experiments, results showed that only the expression of Lg-FLO1 was correlated with flocculation. Finally, DNA microarray analysis revealed that the genes related to regulation of flocculation were mainly rhose thar participare in subcelomeric gene silencing via chromatin architecture remodeling. Kevwords:Saccharomyces cerevísíae, FLO genes, Aocculation, DNA microarrays, Fermentarion, Quantitative PCR , Stress facrors. Referencias 1 Verstrepen K.J., G. Derdelinckx, H. Verachtert, y F.R. Delvaux. 2003. Yeasr floccularion: what brewers should know. Appl Microbio! Bíotechnol. 61:197-205. 2. Speers R.A., M.A. Tung, T.O. DuranceyG.G. Stewart. 1992. Biochemical aspects of yeast flocculation and its measurement: A Review. J. lnst. Brew. 98:293-300 3. Hardwick W.A. 1995. Handbook ofBrewing. Marce! Dekker lnc. N.Y. USA. 4. Goldstein I.J., R.C. Hughes, M. Monsigny, T. Osawa, N. Sharon. 1980. What should be called a lecrin? Nature, 285: 66. 5. Speers R.A., K. Smart, R. Stewart y Y.-L. Jin. 1998. Zymolectins in Saccharomyces cerevisíae. Letter]. Inst. Brew. 104:298. 6. Straver MG, Smit JW. 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LóPEZ RAMIREZ, CÉSAR ANTONA CASAS mecanismos relacionados con la memoria del individuo. 7 Nuevas direcciones empíricas en la eval~n cognitiva del impacto de la psicoterapia en la ansiedad Yla depresión A ESTELA ROSAS URIBE*, M. ISOLDE HEDLEFS AGUILAR*, GUADALUPE E. MORALES MTZ.*, MÓYREZN RAMÍREZ** C~SAR ANTONA CASAS* ERNESTO O. L P ' Los desórdenes emocionales en la población mundial son en la ac• tualidad un tema central dentro de las políticas de salud públi~. Se estima que en países del pn• mer mundo una de cada cuatro personas sufre algún tipo de desorden emocional de ansiedad. 1 Por ejemplo, 1~ de resión unipolar destaca por haber ocupado e cu;rto lugar mundial entre l_as enfermedades . . discapac1tantes en 2000· y se estima que parad2020 l este desorden emocional ocupará el segun ollu• gar e incluso el primero en países en dbelsarro_ o, de •hecho se ha convert1•¿o en un pro ema 1m• portante de sa1ud Pública que padecen alrededor d 2p de 150 millones de personas en el_ ~~n l l o~ este motivo, la Organización Mund1a e a a ~ (OMS) ha establecido, dentro de su pro~ama e salud mental, que es prioritaria la atenc1on a e~te trastorno depresivo y a otros desórdenes emoc10- ºs nal~fuerzos académicos desde diferentes ramas de la ciencia se han establecido para atender esta pre• • 6 b sodo en lo investigación #Nuevos presente articulo es! º1 1 oc·16n cognitivo del im. , ·cos en o evo u . " direcciones empin • dad y lo depresión , - 1 ·0 en 1o ons1e 1 Pacto de o psico eropi . ·6 UANL 2009 en I p mio de lnvest1goc1 n d galardono o con e re_d d otorgado en sesión solemne lo cotegorío de Hu~om o es, . be de 2009. del Consejo Univers1lono, en sephem r . . En particular tres preguntas ocupac1on. d parecen . . , las intenciones de dicha aca em1a: lque centrar . ¡1 • é man• •, lqu . desenca<lena el desorden emociona . . l e ehtiene el desorden emocional? y lque es o qu . dichos desórdenes emocionales? Al parecer, mma tas no con• la solución a cada una de estas pregun l ( 1 sidera fuentes de información orto~?na _n~ re a• donada entre ellas), y la intervenc1on clm1ca r: quiere soluciones que consideren todo lo_que s pueda obtener como respues ta a dichas mterrogantes. . . d't tes desDesde una perspectiva cognmva, l eren . <lenes emocionales involucran diferentes recudr· or · dad pue e .. Por e1· emplo' la ans1e sos cognitivos. l . activar mecanismos cognitivo emocion~les re ~c1~ nadas con el miedo, mientras que_ en e ~so e s depresión dichos mecanismos estan relacionado con el sentimiento de pérdida y fracaso. 3 l La bibliografía cognitiva señala que e~ e . dad mecanismos de procesamiento ~ de la ans1e , d •• selecn• información preatencionales y e atenc1on l va están involucrados,+6 mientr~s que en e i:: de la depresión se activan mecanismos co~f· . a eventos autobiogra 1cos Y de atención sostenida ca; O El [iiJ 430 • · de la Facultad de Psicolo• Laboratorio de Psicología Cognmva gia, UANL. cognitivelab@y'.11ad1l.c;m 1 . Cognitiva, Facultad •• Fundador del Laboratorio e s1co og1a . 1ogt·a ' UANL. elopez42@att.net.mx de PSICO CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE _DICIEMBRE '1<111 de una perspectiva cognitiva, el impacto que dos tipos de terapia tienen en la arquitectura cognitivoInteresa a este respecto que la amplia variedad emocional, durante el proceso de recuperación de de técnicas que se han generado dentro de los lapacientes que manifiestan algún desorden emocioboratorios, para investigar la naturaleza cognitiva nal. Aun y cuando ambos estudios se del desorden emocional, no se ha introducido en contextualizan dentro del paradigma experimenel ámbito de la práctica clínica. Por ejemplo, es tal de facilitación afectiva en ámbitos del desorbien sabido, en el ámbito de la terapia cognitivoden emocional humano, 9 los diseños de estudio cond uctual, que esquemas disfuncionales considerados para cada uno son diferentes. El pridepresogénicos forman la base de vanos tipos de 89 mer estudio considera la posibilidad de usar hedepresión severa. • Dichas aproximaciones clínirramientas cognitivas de laboratorio dentro del cas tienden a ser exitosas en una gran variedad de contexto de la terapia, con muestras que permicasos de depresión y ansiedad, 10--13 pero carecen de tan hacer inferencias a poblaciones de fobia solas herramientas analíticas para determinar cómo cial. El segundo estudio se plantea de forma cuaimpacta la terapia en la reorganización de un essiexperimental y de caso, donde se muestra no sólo quema disfuncional depresogénico, o en el caso una forma de evaluar el impacto de una terapia de sesgo cognitivo emocional disfuncional, la caen el procesamiento disfuncional de información rencia para determinar la dirección en que los emocional, sino la posibilidad de incluir informasesgos disfuncionales se modifican dada la terapia. ción sobre los cambios que se dan en los esqueLo anterior es desafortunado, ya que se mas de información disfuncional en la memoria a hipotetiza que aun y cuando un paciente reporta largo plazo durante el proceso de la terapia. recuperación del desorden emocional, y el diagnóstico secunda dicha afirmación, es probable que Sujetos del estudio de ansiedad social efectos colaterales de la terapia no deseables o predichos permanezcan indetectables por los indicaLa muestra inicial, de la cual se seleccionaron los dores estándar. De ser esto cierto, es también facindividuos diagnosticados con ansiedad y sin antible hipotetizar que la evolución de mecanismos siedad social, estuvo formada por 1002 estudiancognitivos emocionales perversos en la recuperates universitarios de licenciatura. Los criterios de ción del desorden emocional varíe en su persisinclusión para formar parte del grupo con ansietencia indetectable, dependiendo del desorden dad social alta (grupo experimental) fueron: obteemocional que se trate. ner una puntuación igual o mayor a 19 en la escaSe desglosan a continuación dos estudios que la de "Miedo a la evaluación negativa" (Fear of implementan diseños experimentales y descriptiNegative Evaluation; FNE), 14 y una puntuación vos para analizar la viabilidad de dichas hipótesis, igual o mayor a 12 en la escala de "Ansiedad y pero al mismo tiempo señalan una aproximación evitación social" (Social Avoidance and Distress; innovadora para incluir técnicas de vanguardia de 14 SAD). De 27 participantes seleccionados con anlaboratorio dentro de la práctica clínica que ofrezsiedad social, catorce recibieron el tratamiento clícan bases empíricas para el avance teórico en el nico del presente estudio (grupo con tratamienestudio de la emoción humana. to). El grupo restante de trece de los 27 sujetos con fobia social formó un comparativo denomiMétodo nado "Grupo sin tratamiento". Finalmente, del grupo con puntuaciones bajas en ansiedad social Se implementaron dos estudios de ciencia conjuntamente en las dos escalas (FEAR y SAD) cognitiva de la emoción en los que se evalúa, desse formó un grupo control de trece individuos. C&fclA UANL / VS,L XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 431 m �NUEVAS DIRECCIONES EMPiRICAS EN LA EVALUACIÓN COGNITIVA DEL IMPACTO DE lA PSICOTERAPIA EN LA ANSIEDAD Y lA DEPRESIÓN Instrumentos de evaluación del estudio de ansiedad social adolescentes con fobia social" (IAFS), en su 20 modalidad adaptada para jóvenes adultos. Los instrumentos FNE y SAO han sido amplia y conjuntamente utilizados, debido a que tienden a complementarse 15 y son muy empleados para evaluar ansiedad social. 16·11 Ambas escalas se caracterizan por presentar buenas propiedades psicométricas en la población adolescente y adulta de lengua española. 18 Para la evaluación de sesgo cognitivo emocional sobre eventos socialmente estresantes se aplicó el 19 paradigma de facilitación afectiva. Esta aproximación analiza cómo la valencia emocional de un estimulo (por ejemplo, felicidad) facilita el reconocimiento de la valencia de otro estimulo (por ejemplo, cumpleaños) o interfiere en el procesamiento de la valencia de otro estimulo que no es congruente en valencia (por ejemplo, muerte), Los pares de palabras presentadas en estos estudios se presentan en la tabla l. Aquí, las palabras relacionadas con la ansiedad social se seleccionaron de los reactivos que se presentan en los cuestionarios que evalúan ansiedad social. En relación a la intervención clínica, uno de los protocolos más destacados en el tratamiento de la fobia social es la "Intervención para Procedimiento del primer estudio A cada participante se le sentó frente a un ordenador. Cada ensayo experimental se constituyó de tres partes. La primera consistió en la presentación de un punto negro en el centro de la pantalla del ordenador, con el objetivo de fijar su mirada en el lugar donde aparecían posteriormente dos palabras. Luego se presentaba la primera palabra, que permanecía 250 milisegundos para ser leida en silencio. Después de 50 milisegundos de pantalla en blanco, se presentaba la segunda palabra para que el participante decidiera si tenía connotación emocional o no, oprimiendo la tecla correspondiente. Resultados La figura I muestra un análisis MANOVA para los diferentes indicadores de diagnóstico considerados. Del análisis MAN OVA se observa, en general, que todos los indicadores relacionados con la fobia social disminuyeron de forma significativa en Tabla l Pares de palabras seleccionadas del grupo con ansiedad social. PALABRAS DEL ESTUDIO POSITIVAS NEGATIVAS ANSIEDAD NEUTRAS FELICl>NJ-SONAISA IEDO-TERROR GENlE.CAITICNl IIESM.AGO ALEGRIAalllTO CORA.E-TORTIJRA PUBUCOéRROR PI.ATO-VASO AIIOIM.OGRO RENCOIWAIINl EVALUA00N-TONTEAIA VENTAHA.ffl.OTA ENTUSIASIIO-IIAILLAHTE IIAU>NJ-U.ANTO DESAPROVNl-AUTORl>Nl NIIIE-ARIIOI. ESPERANZA-ALEGRE TRISTEZA~STAR NERVl~ISCUSION BOTE-TEIIS REGALO.CARJIIO . FRACAS0-GOLPE DEFECT~ISCIRSO LAP!URASCO LUSION-AIRIL DEPRESION-11\JERTE JIJQO,RIIICll.O CAFE~OCO GAHNl.flEL AGRESIÓN.OERROTA PAOFESOR-TENSION L.aR~TA HERIIOSO-MRAZO DESLUSION-SANGRE GRUPO-CITA HOJA-RlESCO GENER~ETALLE AHOGNlSE~ REUIION.ft.ATICA IIOCHLA.RAHA CIENCIA UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE· DICIEMBRE 2(111 lll) 432 GuAoALUPE E. MORALES Mrz MYRNA EsT!'!A R , oSAS URIBE, M. lso,oE Hrn,EFs AGu,w ERNEsro o LóPf º .. _, e ' . z IV'IMIREZ, ESAA ANTONA CASAS - -o ......... ..,.,. a. lJ!lllloca. amm F{l.fft,Q.11Q1.,-.011• _ l&Tºf&MXN•IMlJIO ... ,,.................. - (- 1: I. 1: / ~1.... ' 1~ / f 1 l Atlllll ~i'~¡:;;1~~ IRflla l ' ====-·-·-- ,::::: ~ ...._...._ ~~sindicadores '.elacionados con la fobia social d' . grupo que rec1b16 el tratamiento clínico IAFS ,~mmu:er~n significativamente en comparación 1 mismos md1cadores del grupo s,·n tratamiento. . con os ticado_con baja ansiedad sólo con el pasar del tiemel grupo q ue rec1'b" LO tratamiento en relación con po. Nmese que ambos grupos (tratamiento vs. no el grupo que no recibió tratamiento. tratamiento) mostraron un sesgo muy fuerte a En el ~o de los estudios de facilitación afectiva palabras de ansiedad social en comparación al conse proced10 a realizar un ANOVA mixt d 2 ( . / oe ~ trol, tal y como lo señala la comparación analítica ta~tnto no tratamiento) x 2 (pretest/ postest) entre grupos comparativos y control F(l 31) = x tipo de_ relación), sobre las respuestas correc22 1. 9 , p=0000. Se observa entonces que d~sp , tas promedio por individuo de las latencias de las del tratamiento el grupo sin tratamiento cam~~; ~1ferentes condicio~es experimentales. La figura su _sesgo a palabras de ansiedad como alguien de f: muestra en una graf1ca de interacción de los tres ba¡a ans'.edad, pero el grupo con tratamiento act~res las latencias de desempeño obtenidas a desarrollo un sesgo de facilitación de reconocimientraves de las condiciones experimentales. to de palabras de ansiedad equiparable al E_n términos de desempeño, existe una d·~. reconoc1m1ento de palabras positivas. Este tipo rencias· 'f . ie 1gn1 tcanva entre el pretest y el postest F(l de can_ib1os no son detectables por los indicado31)=22.693, p=.00004. Esto se debe principal'. res estandar del diagnóstico clínico. mente, al hecho de que el grupo con ~atamiento En un segundo estudio de corte cuasiexperituvo el cambio significativo más notable en el re:ental y de caso, se evaluó, bajo los mismas técniconocimiento de palabras sociales estresantes. _as cognitivas, el efecto que la terapia EMDR Una comparación analítica entre el grupo con nene en pacientes con depresión severa. Por razo~tam1ento y el control después de la intervennes de espacio se ilustran en la figura 3 sólo 1 c1on para la condición de palabras de ansiedad resultados de facilitación afectiva (inicio, mitadº; revela una diferencia significativa F(l 39) = 4 13 ÍL.nal de la terapia) para un paciente que se recupep= .05 s· b ' · • . ·. m em argo, llama la atención que la comro del desorden emocional. parac1on ana tltica · · entre el grupo con tratamiento d l Cuando se realizó un análisis representacional Ye1gru · . po stn tratamiento no produce una difee es_qu~~a depresogénicos, se observó que la rencia significativa en la fase postest F(l 31) = O 85 organizac1on conceptual relacionada con un evenp=036AI ' ·' .. · · parecer el grupo sin tratamiento camto tra_umático que desencadena la perturbación 6io su sesgo cognitivo al nivel de alguien diagnosemocional cambió en el proceso de recuperación, ClfNaA UANL/VOl. XII, No. 4, OCTUBRE -DICIEMBRE 2009 433 lll) �NUEVAS DIRECCIONES EMPÍRICAS EN 1A EVALUACIÓN COGNITIVA DEL 1MPACTO DE 1A PSICOTERAPIA EN 1A ANSIEDAD y 1A DEPRESIÓN Gu>.oAluPE E. MORALES MTZ, MYRNA Em.:A RoSAS URJsE, M. lsoLDE IWET01 FASE NCIAL lllNTFCAOON DE VAi.E~ EIIOOOl'l\l SUElO 1 Elldopmap,I fiS. 219)<4ll45 P"OOOIXI 14 z~r-~---------=--7 o 11111 ~ 11111 r • MIXJ 1000 ,,, CONfUSION 01 w o 0.2 • • l! llll -01 -1.0 •1.2 1• r de acuerdo a como ciertos eventos se clasifican dentro de una dimensión de locus de control, tal y como se ilustra en la figura 4. Es decir, el concepto de miedo, que en la fase inicial era de control externo, pasó a la otra categoría y, au.~que se encontraba todavía alto en la dimens1on de perturbación, estaba ahora bajo control por parte de la paciente. .. En conclusión, se observa que la intervenc1on terapéutica tuvo el efecto deseado en ambos ~~­ dios, ya que los pacientes reportaron recuperac1on de la enfermedad, y los indicadores formales de recuperación confirmaron dicho reporte verbal. Sin embargo, desde una perspectiva del procesamiento cognitivo emocional, los datos muestran que en el estudio de ansiedad social. ~l grupo c_on tratamiento sustituyó un sesgo cognitivo negativo hacia eventos sociales estresantes con ~na facilitación al reconocimiento de eventos sociales como si fueran de tipo positivos. Si esto es un efecto colateral deseado o no de la terapia, queda a cuestionamiento. Aunque es claro que no es lo mismo que reducir el nivel de ansiedad en un paciente, este sesgo no puede ser identificado por medidas explícitas tradicionales de autorreporte y tests de diagnósticos tradicionales. • • DESAMOII • CORAJE • CUMPI.EAAos • N:XJlltJ • "'fEUCIIW) • oe oe -o, .O ◄ ~ :e .lllJL..__ _ _ _ _ ..===------- . ·1 4 ·1 2 ·1 O Fig. 3. Se observa en este comparativo que la terapi~ con 1~ aproximación psicoterapéutica EMDR ,mpact_ó ~I su¡e~o, Ó n filtro con el que omitió el reconoc1m1ento e as ner u d·dá · o pa1ab ras negativas (indicado con propósitos • ct1cos . com . tiempos de cero milisegundos), y modificó el reconoc1m1ento tanto de la información positiva como de la neutra. • MENTIIIA8 UAHTO -04 -01 ,..eco • • TIIISlUA 00 '!! .. EOOISMO S0WW) -0.2 1- 11Jl 434 • 01 ·ºo< 121111 ~ • 10 - 1<00 INCONFORME -GOIIA 1.2 10 02 04 0COHT'lt0L -O I 1.2 1• W1 ,, estado de mejora o de recuperación de la enfermedad. Nótese que la propuesta presentada por ambos estudios de investigación del presente reporte es la de documentar académicamente no sólo el éxito o fracaso de una intervención clínica (procedimiento estándar), sino un énfasis en el proceso cognitivo emocional que subyace a dicha recuperación o fracaso. Esto es en sí una propuesta innovadora para generar líneas de investigación de relevancia a la generación de teoría en el estudio de la emoción humana. Resumen 1WrT01 FASEF1NAL 14r----------¡¡INFTIEUCici1iiiilWlD----7 12 • 10 01 IIIEOO • 01 Mt.:t) • IIElfflltAS 1::~~~ • LI.AHTO • CUHPl.~FORME • • i-02 .()4 -01 -01 EOOISIIO • .901.EDAD COIWE • • f,/;;OSIJ • -1 O OESMIOR L----:-:--:-;.•-:::----:.;---;;--;;~11;;-;;--;-;--; .1 ~u -1.2 .1 o -os -oe -04 -o2 oo o2 0.4 o1 o.1 1 o 12 u -1 2 LOCUIGa CON _rTD....:___ _ __ _ _ _ ,. .IIRll'--------·~ Fig. 4. Interpretación de los cambios en 1~ representación conceptual emocional depresogénica del pac'.ence_ l, d~ ac~er: do al locus de control, del cual el interno esta hacia la izqu1er da y el externo hacia la derecha. En el caso de los pacientes con depresión, se observa que en el paciente presentado, éste implementó un filtro cognitivo para eliminar tanto la información negativa autobiográfica como la no autobiográfica, esto también puede parecer ~fecto colateral no deseable. Por ejemplo, una primera consideración es que el paciente no use información negativa cuando ésta se requiera para la toma de decisiones, la solución de problemas o par~ emitir juicios de valor que estén dentro del dominio del origen de trauma inicial. Se observa e~tonces que en ambos estudios los métodos cog~utivos formaron una especie ~e vis?_r que perm1~ al terapeuta determinar la direcc10n por la cu una terapia conlleva a un paciente a reportar un Hmms AGu1LAR, ERNESTO O. LóPEZ RAMíREz, Ctw ANToNA CASAS argumenta que diagnósticos estándar de recuperación son insensibles a los cambios colaterales que impone una terapia en la arquitectura cognitivo emocional de un paciente y que nuevas formas de evaluación cognitiva señaladas en el estudio son alternativas viables e innovadoras en la investigación y evaluación de La intervención clínica en el desorden emocional humano. Palabras clave: Ansiedad social, depresión, terapia EMDR, análisis de esquema depresivos, cognición-emoción, facilitación afectiva. Abstract Dos tipos de intervención clínica en el desorden emocional humano fueron evaluados y compleAffective priming studies and one knowledge repmentados con paradigmas experimentales cogniresentation study were used to evaluate clinical tivos de facilitación afectiva y de representación intervention on emotional disorders. A first study del conocimiento. En un primer estudio, de una on social phobia used a 1002 students sample to muestra de 1002 estudiantes se obtuvieron dos obtain two social phobic individuals. One group grupos con fobia social. Uno recibió tratamiento was clinically intervened while the other was not. terapéutico y el otro no. Además, se formo un Moreover, a low anxiety control group was obgrupo control con baja ansiedad social. A los tres tained. During clinical intervention ali of the three grupos se les requirió en varias ocasiones durante groups were required severa! times to take affecla intervención clínica desempeñar una tarea de tive priming studies. The goal was to detect emofacilitación afectiva. El objetivo fue identificar fortional cognitive bias to stressful and non stressful mas de sesgo cognitivo a palabras socialmente social words as well as positive and negative words. estresantes, no estresantes, negativas y positivas. High anxiety patients recovered from disorder afDespués de la intervención clínica el grupo con ter clinical intervention whereas high anxiety patratamiento mostró recuperación a la fobia social tients without it did not. However, negative bias mientras que el grupo sm tratamiento no. Sin to stressful words on the treatment group was reembargo, el sesgo cognitivo negativo hacia palaplaced by an extreme positive bias to social events. bras sociales estresantes en el grupo con tratamienIn contrast, the high anxiety group with no treatto fue sustituido por sesgo cognitivo positivo a ment reduced negative bias to normal, similar to dichas palabras y el grupo sm tratamiento con el the control group. The second study, evaluated tiempo cambio su sesgo negativo inicial a un proEMDR therapy on severe depressive patients uncesamiento similar al control. En un segundo esder the same experimental conditions and one nidio se evalúo de igual forma el impacto de la knowledge representation analysis of depression psicoterapia EMDR en pacientes con depresión y schemata. Here too, depressive patients reported se muestra como la modificación de los esquemas recovery, still undetected cognitive bias mechadepresogenicos de cada paciente dada la terapia nisms remained. Interestingly, schemata modifipuede ser observada. Aquí también, pacientes que cation was followed up by a knowledge represenseñalan recuperación del desorden siguen mostrantation technique during intervention. It is argued do diferentes formas de sesgo no controlado. Se that standard clinical evaluation of emotional re- CIENCIA UANL/YOL. XII, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2rPI CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 435 �NUEVAS DIRECCIONES EMPÍRICAS EN LA EVALUACIÓN COGNITIVA DEL IMPACTO DE LA PSICOTERAPIA EN LA ANSIEDAD YLA DEPRESIÓN Moradi, A., Yule, W. & Canterbury, R. (1997). lnformation processing in clinically depressed and anxious children. Journal of Child Psychology, Psychiatry, 38(5), 535-541. 8. Markus, H. & Nurius, P. (1986). Possible selves. American Psychologist, 41, 954-969. 9. Williams, J. M. G., Watts, F. N., MacLeod, C. & Mathews, A. (1997). Cognitive psychology and emotional disorders (2•. ed.). Chichester, Inglaterra: Wiley. Keywords: Social anxiety, Depression, EMDR 10. Sudak, D.M. (2006) Cognitive Behavioral therapy, Depression schemata analysis, CognitionTherapy for Clinicians: Psychotherapy in emotion, Affective priming. Clinical Practice, 1st Edition. E.U.A, Lippincott Williams & Wilkins. Referencias 11. Freeman, A., Felgoise, S.H., Nezu, A.M., Nezu, C.M. & Reinecke, M.A. (2004). l. Kessler, R.C., Gruber, M., Hettema, J. 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Cl· . 1 112, 530-538. mica ' 19. Fazio, . . .R. H. (2001) · On th e automat1c actnr~uon of associated evaluations: An overv1ew. Cognition and Emotion 75 115 141. 1 1 - 20. García-López, L. J., Olivares, J., Hidalgo M D., Be1del, _D. C. & Turner, S. M. (2001): Psychom~tr1c properties of the Social Phobia and Anx1ety Inventory, the Social Anxiety Scale for Adolescents, the Fear of Negative E~aluation scale and the Social Avoidance D1stre_ss scale in an adolescent Spanish speaking population. Journal of Psychopathology and Behavioral Assessment 23, 51-59 18· Fuentes, N. (2005). "Construcción de una matriz regional de insumo producto". Problemas d~ Desarrollo. Vol. 36. No.140. 89-112. 19. Bonf1glio ' A · (2005) • ean Non-Survey Methods Substitute for Survey-Based Models? A Performance Analysis of Indirect Techniques of Estimating 1-0 Coefficients and Multipliers. Universita Politecnica delle Marche. Quaderno di Ricerca No. 230. 20. l_eomief, W. (1941). 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Actualmente, estos inmensos sistemas ~e . . . los cuales yacen bajo el subsuelo, transm1s1on, l vir. tualmente no vistos, se encuentran entre _os metodos más seguros de transporte de en~rg1a (gas) ara satisfacer a miles de millones de clientes me~iante entregas de grandes volúmenes de gas para . tico e industrial. En paralelo,. .un(ele-. su usO domes vado costo asociado con esta transportac1on millones de dólares anuales) debe ser cuidadosamente observado. l bl En este trabajo nos enfocamos en e pro ~ma . . . '6 n del costo de combustible de mm1m1zac1 (PMCC) incurrido por estaciones compreso~as instaladas en si~temas de transmisión de tubenas ó bo d en lo investigación "Técni0 El presente artículo e~t . oc~~n :n sistemas de transporte de ces avanzados de odphm,~ el Premio de Investigación gas natural#, golor ono O con . , T nol ío otorUANL 2009 en lo cotegorío de lng,eneno ~ ec _og , . godo en sesiÓn soIem ne del Consejo Umvers1tono, en sep tiembre de 2009 • m 438 de gas natural. El problema puede ser descrito como sigue: necesitamos mover típicam~nte enor'd des de gas desde diversas posibles fuenmes canti a 'b . tra tes hacia diferentes centros de distr1 uc16 n a . vés de varios dispositivos incluyendo tubenas, reguladores , válvulas y compresores. Durante •, este an proceso de transmisión, la energía y pres1on v disminuyendo debido a la fricción en.tre el gas y las paredes internas de las tuberías, as1 co~o a la transferencia de calor entre el gas y el medio. ambiente. Por lo tanto, encender las estac10n_es compresoras instaladas en la red s~. t~ma crucial para incrementar la presión penod1ca~ente y mantener as1, el gas fluyendo a través del sistema. En consecuencia, altos costos asociados de consude combustible son incurridos por estas esta~ . ~ dones compresoras, además de que se esum~ típicamente entre 3 y 5% del gas transporta ~es también consumido por dichos compresores. or otro lado, aún una mejora marginal de 1~2% s: bre el costo total en la operación del gas tiene u impacto positivo muy significativo desde u~ punto de vista económico, ya que hablamos e un ahorro de millones de dólares por año que conlle- . • División de Posgrado en Ingeniería de Sistemas, FIME-UANL CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DIOEMBRE 2()119 z. Ríos MERCADO, CONRADO BoRRAZ 5ÁNCHEZ varía a establecer una relación más afable entre la sociedad en general y el sector industrial. De ahí que el problema de determinar un plan de transporte sobre una red existente que satisfaga la demanda especificada mientras se cumplen con todas las restricciones provee, desde una perspectiva práctica, es la principal motivación del trabajo que ahora presentamos. respecto a un conjunto de flujos factibles previamente establecido. Desde hace ya varios años la búsqueda tabú 3 (TS, por sus siglas en inglés, Tabu Search) ha establecido su posición como una metaheurística efectiva que se ha tomado como base para el diseño e implementación de algoritmos que resuelven problemas de optimización combinatorios en diferentes áreas de investigación. De ahí que, aun cuando lidiamos con un problema de optimización continuo, la no convexidad que la función objetivo y el dominio factible de operación presentan a TS, sobre un espacio apropiado de factibilidad discreto, una muy atractiva y prometedora estrategia de solución debido a su versatilidad para sobrellevar la optimalidad local. El problema es representado por una red, donde sus arcos representan los duetos o estaciones compresoras, y sus nodos son los puntos físicos de interconexión. Se consideran dos tipos de variables continuas de decisión: el flujo másico a través de cada arco de la red, y los niveles de presión en cada nodo. Así, desde la perspectiva de la optimización, el PMCC es modelado como un problema de programación no lineal (NLP, por En este trabajo proponemos una metodología sus siglas en inglés, Non-Linear Programming), donnovel para lidiar con el problema de cómo operar de tanto la función de costo y el conjunto de resde manera óptima las estaciones compresoras en tricciones son típicamente no lineales y no conlos sistemas de tuberías de gas natural, enfocando vexos. Dado que es bien conocido que los problenuestro esfuerzo a resolver topologías de red con mas NLP no convexos son clasificados como proestructuras cíclicas. La técnica propuesta combiblemas NP-duros, 1 esto motiva aún más al estudio na una técnica de programación dinámica no e implementación de la aproximación heurística 4 secuencial (NDP por sus siglas en inglés, Nonque en este artículo se propone. sequential Dynamic Programming) dentro de un esEl estado del arte revela dos tipos fundamentaquema de búsqueda tabú. les de de redes: no cíclicas y cíclicas. Las primeras Evidencia empírica sobre una extensa base de han recibido la mayor atención durante los últidatos de instancias cíclicas con diferentes configumos 40 años, llegando a ser inclusive un probleraciones de flujo muestra la eficiencia de la aproxima trivial donde diversas metodologías de solumación propuesta. Una comparación con el méción, la mayoría basadas en técnicas de programa2 todo del Gradiente Reducido Generalizado (GRG) bajo ción dinámica (DP por sus siglas en inglés, [)ynamic un esquema multiarranque, demuestra la superioProgramming) han sido aplicadas con éxito. En conridad de nuestro procedimiento. Asimismo, nuestraste, los sistemas cíclicos presentan un probletra metodología propone una mejora significativa ma mucho más difícil de resolver. En este sentien el estado del arte de los procedimientos exisdo, trabajos en esta área son prácticamente tentes. Además, con el fin de desafiar la calidad de inexistentes, y aquellos implementados con base las soluciones entregadas por nuestro algoritmo, en técnicas de aproximación de búsqueda del también se deriva un esquema de acotamiento gradiente y DP han tenido poco o limitado éxito. inferior demostrando que el margen de optimaliDe hecho, la principal limitación de las técnicas dad encontrada por nuestra técnica es menos de de gradiente es su estatus de optimalidad local, 16%, donde la mayoría de las instancias resueltas mientras que la desventaja de la DP es que su apliestuvieron a no más de 10% del óptimo global, cación se limita a estructuras no cíclicas o problelo cual representa un gran avance del actual estamas la solución final obtenida es "óptima" con do del arte en esta área de investigación. De ahí ~ llANL/ VOL XII, No. 4, OCTUBRE • DIOEMBRE 2009 439 1il) �TÉCNICAS AVN'JZADAS DE OPTIMIZACIÓN EN SISTEMAS DE TRANSPORTE DE GAS NATURAL que la contribución científica del present~ trabajo esté en proveer la mejor técnica conoc1d~ a 1~ fecha para resolver el PMCC sobre topolog1as c1clicas. Descripción del problema En esencia, los sistemas de gasoductos puede~ ser clasificados en sistemas en estado esta~le o sistemas transientes. Aquí asumimos un sistema en estado estable e isotérmico (temperatura constante) para proveer soluciones a sistema~ que han e~ tado operando por una cantidad ~e ~tempo relat'.vamente grande -lo que en la practica es una: . . bastante común-. Con respecto a los m tuac1on bl d d delos transientes, debido a su alta intrata 11 ~. desde la perspectiva de la optimización,_su anahsis puede llevarse a cabo básicamente ~e~1a~t_e modelos descriptivos. De ahí que la opt1m1zac1on ~obre estos sistemas permanezca aún en est~s d1as como uno de los grandes desafíos en esta ª'.e~. Asumimos también un modelo determm1sta, esto es, cada parámetro es conocido con certeza.. En términos de las estaciones compresoras, consideramos unidades compresoras centrífugas por ser las más utilizadas en la industria del gas natural. Ahora bien, con respecto al modelo de red, no~~ tras asumimos que la red está balanceada y es dmgida, es decir, no hay pérdida de g~s en_ ~o absol_u: to y cada arco en la red tiene una d1recc1on previa mente especificada. Definición del modelo matemático El modelo matemático se plantea como un modelo no convexo (NLP). Sea G = (V, A) ~n. ~afo dirigido que representa una red de transm1S1on de as donde V representa el conjunto de nodos y~ ;onjunto de arcos dirigidos. Desde la perspecttl cada nodo en V representa un punto de va rea , d esta unión entre duetos o entre un ucto y una . ción compresora, en donde existe form~ de ~ed1r y/o controlar la presión del gas. Ademas, ex1s~en tres tipos de nodos distintos: nodo provee or !1 m) 440 ROGER Z. Rlos MERCADO, CONRAOO BORAAZ 5ÁNCHEZ (donde se inyecta gas al sistema), nodo demanda (donde se extrae gas del sistema) y nodo de paso. Estos tres conjuntos de nodos se representan por V' V y V ' respectivamente, donde V = v. u Vd J V~ D; igual manera, el conjunto de arcos A pueJe dividirse en un conjunto de arcos que representan físicamente a los duetos (AP) y uno que representa a las estaciones compresoras (A), ~~nde A= A U A . Esto es, si (i, j)E Acentonces i, J E V son 10: nod;s de red que representa los puntos de entrada y salida, respectivamente, de al~na ~ tación compresora (i, j). Una interp~e~ac1on analoga es hecha para los arcos duetos (1, J)E AP. . La capacidad y la resistencia de un dueto (1, j)E A se denotan por Uii Y R,1' respect_ivamente. p L pu son los límites de presión inferior y supe.' yen¡ e1nodo 1'E V· B, es la tasa de flujo<neto• en nor ·e el nodo iE V, donde B¡ > O si iE V,, B, . 0. s1 1 V ' y B = Oen cualquier otro caso. D_efm1_~os a 1~ vari~bles de decisión como x,,, el flu10 mas1co a . de1arco ('1, J')E A , y p,, la presión en el nodo traves r iEV. 1 Luego, entonces, el PMCC se iormu a como: Minimizar L balance de flujo nada!, con LievB; = O, y restricción de capacidad, respectivamente. La ecuación (4) representa la dinámica del flujo de gas a través de cada dueto de la red, es decir, nos muestra la relación que existe entre la disminución de presión y el flujo de gas en estado estable (válida para gases de alta presión). Ésta se denomina ecuación 5 de Osiadacz (para un análisis más detallado véase S. Kim, R. Z. Ríos Mercado y E. A. Boyd)6• Los límites de presión en cada nodo son dados por la restricción (5). La expresión (6) representa el dominio de operación factible para cada estación compresora del sistema (para una inspección más detallada ver Wu, R.Z. Ríos Mercado, E. A. Boyd y L.R. Seo).' La figura 1muestra en 2-D el dominio D i cuan1 do la presión de entrada (o de succión) p se fija. 1 La formulación exacta del modelo está totalmente disponible en: http://yalma.fime.uanl.mx/ -roger/ftp/. Finalmente, la expresión (7) representa la condición de no negatividad de las variables de decisión. (1) g(xpp,,p¡) 11,/)eA sujeta a: L (1,1.1, x#,¡ L x~ =B, 'vi E V (2) V~JJ> •l 'v(i,j) E A, (3) ' l R,x,2 p;-p,= P/ 5. P, 5. P,u 'v(i,j) E A, (4) 'vi eV (5) (!,,P,,P¡ )e D, 'v(i,j) E A, (6) x,,P.~0 'v(i,j) E A,i E V (7) X~ 5. Uf La expresión (1) representa la función ob!et~ vo, 1a cual mide el costo total del combustible n el consumido por las estaciones compresoras e sistema. Definida por: P g( xy, P,, J.)=a.xY.. ¡(!!.1.)"' -1}, P; (xy,p,,p)e D~. donde a, y m son parámetros cons~~tes conocid~ que dependen de las propiedades f151cas del. gas. · es Las ecuaciones (2) y (3) son dos restr1cc10; . típicas en cualquier problema de flujo en re es. CIENCIA UANL /VOL XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2('JI Revisión de la bibliografía Una extensa bibliografía para resolver el PMCC ha sido publicada durante las últimas décadas. Dentro de ésta se incluyen aplicaciones basadas en simulaciones numéricas (A. J. Osiadacz), 5 programación dinámica2 (DP por sus siglas en inglés, Dynamic Programming) (ver S. Wu, R. Z. Ríos-Mercado, E.A. Boyd y L.R. Scott,7 J.T. Jefferson8 y P.J. Wong y R.E. Larson, 9 técnicas de gradiente (ver H.J. Flores-Yillarreal y R.Z. Ríos-Mercado), 10 y otros. La mayoría de las contribuciones han estado prácticamente limitadas a redes de tuberías con estructuras no cíclicas o pequeñas redes cíclicas, obteniendo un considerable o modesto éxito sobre tales instancias. Diversos trabajos, algunos relacionados con la programación dinámica no secuencial (ver R.G. 4 Carter y C. Borraz Sánchez y R.Z. Ríos Mercado)11 han sido desarrollados con la promesa de manejar topologías cíclicas. El trabajo más importante sobre redes cíclicas conocido a la fecha se debe a Carcer,4 quien desarrolló un algoritmo de DP no secuencial, aunque con la desventaja de estar limitado a un conjunto de flujos másicos factibles. Aun así, este trabajo constituye el mejor método conocido a la fecha para resolver este tipo de problemas. Este trabajo nos conduce a la interesante cuestión de cómo modificar inteligentemente los valores de las variables de flujo actual sobre la red para mejorar la función de objetivo, al encontrar una mejor configuración global del sistema. En nuestro trabajo, desarrollamos precisamente estos conceptos e ideas y derivamos una técnica híbrida de optimización que incorpora exitosamente un método avanzado de optimización metaheurística como la búsqueda tabú y un esquema de programación dinámica no secuencial. Método de solución propuesto T ua do t!u,o múu:o, Fig. l. Dominio factible D. de una estación compresora (i,j) EAc con Pi fija. ' La metodología propuesta (mostrada en la figura 2), denominada como NDPTS, procede como sigue: ~ UANL /VOL JCJI, No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2009 441 EJ �TÉCNICAS AVAAZAOPS DE OPTIMIZACIÓN EN SISTEMAS DE TRANSPORTE DE GPS NATURAL ROGER Entrada Una instancia del PMCC. Salida· Una solución factible del PMCC. Iniciar procedimiento NDPTS(} 1 Preprocesamiento(); 2 x ~ Encontrar_un_tlujo_factible_inicial(}; 3 p ~ NDP(x); 4 (x, p) ~ TS(x, p); 5 Regresar (x, p); Termina procedimiento NDPTS Fig. 2. Pseudocódigo del procedimiento NOPTS. En el paso 1 se ejecuta una fase de preprocesamiento que refina el dominio O•i mediante técnicas de acotamiento sobre las variables de decisión y aplica una técnica de reducción de red (motivados por el trabajo de Ríos Mercado et al). 2 Después, en el paso 2, se encuentra un conjunto de flujos factibles iniciales (x) aplicando dos diferentes métodos: una técnica de asignación clásica y un algoritmo de grafo reducido. En el paso 3, un conjunto de presiones óptimas (p), para el flujo obtenido en el paso anterior, es encontrado mediante la aplicación de un algoritmo DP no secuencial (NDP). En este punto del algoritmo, nosotros ya tenemos la solución factible inicial (x, p) que usaremos para ejecutar el procedimiento iterativo de búsqueda local basado en búsqueda tabú (TS). Dentro de la búsqueda TS hay dos componentes principales para generar una trayectoria de puntos factibles: un componente de modificación de las variables de flujo y un componente de cálculo de las variables de presión. En el primer componente se hace un intento por encontrar un conjunto diferente de flujos factibles, y en el segundo, su correspondiente conjunto de valores óptimos de presión es encontrado por el procedimiento NDP. La búsqueda TS se ejecuta hasta que un criterio de parada es alcanzado, en este caso, nuestro criterio está.dado por un número máximo de iteraciones. A continuación describimos la fase de reducción de red que se aplica en el paso 1 del algoritmo. En lo que resta de la sección nosotros asumiremos que hay un flujo factible inicial y proveere- m) 442 z. Ríos MERCADO' CONRAOO BORAAZ 5ANCHEZ . mos una descripción detallada de los componentes del procedimiento NDP (paso 3) y el esquema de búsqueda TS (paso 4), los cuales son el enfoque central de este trabajo. ~ · ik J.. (a) g utij :=mm{g +g":I} k uv vt ...... ·•. Técnica de reducción En la fase de preprocesamiento se lleva a cabo un proceso esencial de reducción y simplificación de la red del sistema para aplicar el algoritmo NDP de una manera más directa y eficiente. Una red compresora o reducida contiene exclusivamente arcos compresores, mientras que los demás componentes de la red (arcos dueto y nodos) son agrupados en metanodos. Típicamente se define una red reducida G' = (V', A) de G, donde A, es el conjunto de arcos compresores de la red original, y V es el conjunto de metanodos, el cual describimos más abajo. Esta técnica se basa en la demostración de unicidad de asignación de flujos sobre un sistema de gasoductos en Ríos Mercado et al. 12 donde se establece que si se conocen los flujos en los compresores y los flujos netos del fluido en cada nodo, es posible determinar los flujos correspondientes en los duetos de una forma sencilla mediante la resolución de un sistema de ecuaciones algebraicas. La transición de reducción se describe por tres simples pasos (figura 3): remover temporalmente todos los arcos compresores de G, "comprimir" cada componente conexo en un metanodo SNq, V =1, ... , Q y, finalmente, regresar cada arco compresor removido a su sitio. La idea central de la técnica se basa en el manejo de las estructuras para disminuir el tamaño de la red sin alterar su estruc• tura matemática. La complejidad computacional de este procedimiento es O( 1A 1). Los detalles pueden ser encontrados en R.Z. Ríos Mercado, S. Wu, L.R. Scott y E.A. Boyd. 12 ·•... ············ .... : :=x:~ :". . . . . .. SNl .................: :·······...~~~......... [~ (b) SNJ .¡1¡1. .I ¡ L......................! j ~ j ···················: ¡ ¡ ,.................) Paso 3: ..., (e) ~ ij .. Kuv := min{gY k uv .i .i 1 . ¡ ··.. ...•·· ~ ~ .. Y g ~ ·•.. +gik} · vt o . B uv.·=gY A+ KBif Ftg. 4. Tres tipos de operaciones de co .• . . . reducir un sistema d mpos1c1on simples para e gas. función de cons d dada por gu - u.m{o , e combustible óptima está "' - mtn g . + g : s = l } (b) Combinando d~s " ,... ,m · en serie p compresores conectados . "co1gantes" t" · b 1 ' ero con un are tipo ar o : en este caso vE V' t" . ipo ::::;;~z[~~op~]elAsrang~ continuo de . , · um1mos que hay incidentes Se tom 1 ,ene mas de dos arcos ~ P~ntos d1scretizados denotados i m "colgando;, , ( ·) a e arco (v,t) que está suelto o ie V' Y sea ~' = , k ' • yor P¡ ,...,pi ' } u,t · En este caso el ar ( ) kl glJ K¡/P; ·Pi> si (P,, PHD.. (factible) removido co v, t es 1 ' y para eI arco (u,v) la función de y giJ (P, • P > = (costo mu d ) '' mo de combustible óptima *' . consuotro caso (infactible). NÓ:::~u:e el~ ~~~l~uier gu + min { . . } g,,, es actualizada por compresore en a;lican a _s ~ l, ..., m . Actualizaciones similares com s en otra equivalente de n-1 \ ecmos que salen de v 1 . . . presores, mediante la combinación d d aplica también si un 1 . . ' y e prmc1p10 compres e os . ores en uno equivalente. El método . . (e) Comb· d dso o \ecmo de tes externo. man o os esta · eta con un sistema d lA I mien paralelo: si los arcos a :or;s c~mpresoras de iterativamente ha:ta o~t compres_ores y procenectan los nodos u vEV;··, s • s > 'en G' cocompr ener un sistema de un d 1 . esor que contiene la información ó t" san reemplazados po'r un s,oelontonces estos arcos e sistema com leto b d . . p ,ma . arco (u v) La rrespond,ente fu nc1on · - de cost • . ' · cooptimalidad de 1~ DP ¿sa o en ~l pr'.nc1pio de cula como gn = " ' ti os ootimos se calden dar d r . tas combmac1ones pue. ¿.~•go.Vk.1=1 B . , ,...,m. se e tres rormas (figura 4) (a)Co b· d · tema~~c;:;;ente, NDPl consiste en observar el sisen serie· s: man_ o dos compresores conectados y centrar e análisis en dos com r dentes (. E V' tiene exactamente dos arcos inciconectados, reemplazándol p esores to "virtual" os por un solo elemenreempla:,~ v_(v, t) en G', entonces (u,t•) y (v,t) son .. que representa la confi!!llración d a os por un nue\'o arco (u, t), donde su rac1on óptima de ambos compr~ores· Es epert1- : ~;!~~:~~ ° 00 1!~ . ~ Programación dinámica no secuencial (NDP) Se aplicó NDP sobre un conjunto de flujos factibles para obtener un conjunto de presiones óptiCIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE ~ ºP:' ~ UANL /VOL XII• No. 4, OCTUBRE. DICIEMBRE 2009 443 1)JJ �TÉCNICAS AVANZAD/>$ DE OPTIMIZACIÓN EN SISTEM/>S DE TRANSPORTE DE G/>S NATURAL nente hacer mención que estos dos compresores conectados para combinarse pueden ser seleccionados de cualquier forma en el sistema, por lo que la filosofía de recursividad de la DP clásica adquiere un matiz no secuencial. Este proceso de combinación continúa ejecutándose iterativamente, reduce el número de elementos a combinar, Y une dos a la vez hasta que el sistema no puede reducirse más. Esto sucede cuando ha quedado exactamente un único elemento virtual, el cual caracteriza íntegramente el desempeño óptimo del sistema completo de red. Se concluye así que el costo óptimo incurrido en la configuración de operación sobre todas las estaciones compresoras de la red es el mínimo valor dado por la última tabla de costos "virtual". Después, el conjunto óptimo de las variables de presión puede obtenerse por un proceso simple de sustitución hacia atrás. La complejidad computacional de este algoritmo NDP es o{IAJ!i~), donde es el número máximo de elementos discretizados dados por el rango de presión. ROGER Z. Ríos MERCADO, CONRADO BoRw SÁNCHEZ El vecindario V(x) de una solución x .se define como el conjunto de soluciones alcanzables desde x mediante una ligera modificación de ó. unidades en cada uno de sus componentes. Es\o es dado por: INIC'IO Da101 del PMCC Solución IDIClll X TIIDl16o de la hsta tabu • T1euwe Tamallo del Vecwdano • Nei_Stn l'(x)={x'eR,.lxw =x• ±k•tix' 'v' J·=¡~•··, N:rul /J, Besl_x • X rter• 1 (8) CoD>UWr V (x): 1 1 2 2 donde Ns1ze es el tamaño predefinido del vecindario de x Y ó.x cuenta para el tamaño de la malla a ser construida. .sn .ss-i )'i ,Y1•..l·, ,J·2 , .... J1 •J: _r; :;: x + 6p"'. V(x):;:: • 1 ' OrdenarV(x) ~ to tt-(x): Sort(x)• (ro'>.~>.. tt<Y"'l l tt<Y'l < ll(y'j. . ·• Hacff n,.._'> < ttó""'l l x' la ,oluc1ón qut eocab<za a i . - - - , Son (x) y ebminarU de Sort (x) SI AIUdir x' a Tabu_L,st --:;:-__.¡ BNt .x=X llor. best • tia TERMINAR Fig. S. Procedimiento NDPTS bajo un esquema de TS. viamente visitadas en un pasado cercano, conoá da como memoria a corto plazo (short-term memory), la cual se basa en guardar en una lista tabú las soluciones visitadas recientemente (recency). CIENCIA UANL /VOL. XII, No. 4, OCTUBRE· DICIEMBRE 2fd mJ 444 Experimentación, resultados y discusión r' :;:: x - 6p"', '<Ir = !,..., NS 2 { Heurística de la búsqueda tabú (TS) En esta sección proponemos y describimos un procedimiento heurístico de TS (mostrado en la figura 5) con la implementación de una estrategia de memoria corta para resolver el PMCC sobre redes cíclicas. Las dos características principales de TS -y que lo distinguen de otras estrategias de búsquedason: 1) el uso de estructuras de memoria para escapar de óptimos locales al "moverse" de una solución a otra; 2) el uso de una lista tabú (Tabu List) para evitar ciclarse en la búsqueda cuando oscila entre los estados ya visitados. El método TS parte del supuesto de que puede construirse ,un entorno para identificar soluciones adyacentes (llamadas típicamente "soluciones vecinas") que puedan ser alcanzadas desde la solución actual. Existen muchas maneras de definir el entorno reducido de una solución. La más sencilla es etiquetar como tabú las soluciones pre- -L .. ,m} W- de x sobre el único arco atributo del ciclo seleccionado. De eSta forma, el tamaño de la lista tabú (tabu tenure) controla el número de iteraciones en las que un atributo en particular permanece en la lista antes de poder volver a ser considerado. Finalmente, la búsqueda TS termina al satisfacer el criterio de parada establecido, el cual típicamente se basa en un número máximo (/ter_max) de iteraciones. El propósito del diseño y configuración de nuestra base de datos de instancias del problema tiene un ob1etivo doble. Primero, es necesario para el desarrollo eficiente de nuestra fase experimental y, se~ndo, proveer un punto de referencia para los diversos algoritmos encontrados en la bibliograt'.ª· En consecuencia, la construcción y elaborac1on de esta base de datos constituye una contribución importante de este trabajo. Fig. 6. Componentes básicos de una solución factible del Desde la perspectiva de la optimización en reNDPTS sobre una topología cíclica. des, se ~an clas1ficado tres tipos de topologías de El espacio de búsqueda empleado por TS se r~d: a) !mea! o gun-barrel (figura 7), b) tipo árbol (figura 8) Ye) cíclicas (figura 9). caracteriza únicamente por las variables de flu10 x,,, ya que, una vez fijadas, las variables de presión En las figuras 7-9, un nodo rayado (mostrado pueden encontrarse por el algoritmo NDP de con una flecha entrante a él) representa un nodo manera óptima. Nótese que, para una solución suministro, un nodo negro (mostrado con una d~da, no almacenamos la solución completa, sino flecha saliente a él) es un nodo demanda, y un solo el flujo a ser modificado en uno de los arcos nodo blanco es simplemente un nodo de paso. del ciclo. Así, en esencia, un estado dado se repreUn arco dirigido con un trapezoide, uniendo dos senta por un vector x'=(x.,, ... ,x.), donde a... es uno nodos cualesquiera corresponde a una estación de los arcos del ciclo«- seleccionado. El conjunto compresora, de otro modo es un dueto (tubería). de arcos se selecciona de manera arbitraria, y el En la base de datos de prueba, un nombre netproceso de conversión de un flujo x ax' (o viceverx-mCn representa una instancia del tipo xE {a, b, ~a) se logra mediante una simple actualización soe}, con m nodos y n arcos compresores. Además re los arcos restantes del ciclo en cuestión. De se añade un sufijo -Cy, donde yE {1...9} identific; esta manera, la caracterización de x y x' puede ser uno de los nueve diferentes tipos de compresores usad b· · centrífugos utilizados en la industria. Esta base de . . a ,ªr 1tranamente. De ah, que la mejor solucion x EY(x), la cual no es tabú, es seleccionada y datos . está disponible en: http:// su subcon·Junto asocia · do se actua1·iza acordemente. yalma.fime.uanl.mx/roger/ftp/, o directamente de los autores bajo petición. Cada una de las instan. La lista tabú (TL) almacena los atributos recias está dada como un archivo de GAMS. GAMS cientemente usados, en nuestro caso, los valores 9ENaA UANL / VOL. XJI, No. 4, OCTUBRE . 0IOEMBRE 2009 445 mJ �TÉCNICAS AVAf<ZADAS DE OPTIMIZACIÓN EN SISTEMAS DE TRANSPORTE DE GAS NATURAL Fig. 7. Topología no cíclica: estructura lineal. . . .. ~ es, 1" Fig. 8. Topología no cíclica: estructura lineal. -o- ·n Topolop Dd<-19<7..Cl ·- ·- Fig. 9. Instancias de la base de datos de prueba que muestran una estructura cíclica. es un paquete de modelación algebraica, _ampliamente conocido y usado a nivel mundial, con interfaz a varios métodos de optimización. Los procedimientos, codificados en C+_+, han sido ejecutados en una estación de trabaJo Sun Ultra 10, sobre 'una plataforma Solaris v. 7' pro. dad del Laboratorio de Cómputo de Alto Despie I . . empeño de la División de Posgrado en ngerne~ia de Sistemas de la UANL. Todos los datos relacionados con las estaciones compresoras fueron pro- 446 RoGER Z. Ríos MERCADO, CoNRADo BoRRAZ 5ÁNCHEZ porcionados por una firma consultora de la industria del gas natural. Con respecto a los tamaños de la lista tabú : del vecindario V(x), se realizaron diversos expenmentos preliminares con valores de {5, 8, 10} y {20, 30, 40}, respectivamente. De ahí, en los experimentos que aquí presentamos sobre un~ amplia gama de instancias con diferent~s c?nfiguraciones cíclicas nosotros usamos los siguientes valores: Iter_ max = 100, tamaño de discretización !.l.x = 5 en V(x), tamaño de discretización 11P = para las variables de presión, tamaño de lista tabu T"""" = 8 y tamaño N. = 20 del vecindario V(x). En primera ¡~~tanda se realizó una comparación entre nuestro método y el GRO, el cual emplea una búsqueda local por gradiente. A es~e 't do GRG le incluimos una estrategia meo p . multiarranque para hacerlo aún mejor. ostenormente presentamos una comparación en~e nu~stro método y el mejor algoritmo conocido existente para resolver este tipo de problemas: el N~P. Como fase final de la experimentación, desafiando aún más las soluciones obtenidas por el NDPTS, proveemos evidencia sobre la calidad de las soluciones reportadas mediante una comparación con una cota inferior desarrollada en este tra- nes), cuando una solución óptima pudo ser encontrada por el GRG y el NDPTS, son mostrados en la cuarta y quinta columnas, respectivamente. La tercera columna muestra el tiempo de ejecución (en segundos) de ambos métodos. La última columna corresponde al mejoramiento relativo (RI) de nuestro procedimiento propuesto NDPTS sobre el GRO dado por RJ = gGRG - 2? d l ·1· . La tabla I muestra los resultados e ana is1s bajo. comparativo entre el GRG y NDPTS aplicados e~clusivamente sobre instancias con estructuras_ ~iclicas. Para este análisis se usó la implementacion del GRG en Flores Villarreal y R.Z. Ríos-Mercado io añadiendo una estrategia multiarranque. Esto es.' dado que el GRO es básicamente un mét~~ de búsqueda local, la idea fue aplicarlo con ~ul~1ples puntos iniciales, basándonos en ~n cnteno de parada definido por la cantidad de tiempo ~~e el NDPTS usó para encontrar su mejor solucion para las instancias de prueba en cuestión. En e~ta tabla, la primera columna muestra las insta~cias de prueba. La segunda columna muestra el numero total de iteraciones empleadas por el GRG con múltiples puntos iniciales, mientras que los ~ejores valores de las funciones objetivos (en millo- CIENCIA UANL / VOL. XJI, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 gNDPTS X IQQ%, gNDm donde denota el mejor valor de la función objetivo encontrado por el método ZE {GRO, NDPTS}. Tabla l. Comparación entre GRO y NDPTS. Instancia net-c-6c2-C 1 net-c-6c2-C4 net-c-6c2-C7 net-c-1 0c3-C2 net-c-1 0c3-C4 net-c- l 5c5-C2 net-c-15c5-C4 net-c-l 5c5-C5 net-c-17c6-C J net-c- l9c7-C4 net-c-19c7-C8 lters. CPU 8712 8535 9637 7581 7633 5040 5377 10040 9654 8906 18574 271.7 270.0 272.3 288.9 283.6 228.3 317.2 334.0 368.1 393.4 398.7 K_GRG K,Nons 2.31 1.39 1.21 5.81 4.75 6.21 3.55 2.28 1.39 1.14 4.96 2.23 4.99 3.37 7.96 8.65 8.69 7.03 •• .. •• •• RI{¾! 1.06 0.00 6.19 16.95 112.37 24.59 5.41 NIA N/A N/A N/A En la tabla I puede observarse primero que el NDPTS obtuvo soluciones para todas las instancias de prueba, mientras que el GRG falló en cuatro de éstas, esto es, para cuatro de las instancias más difíciles el GRG no pudo encontrar ninguna solución factible. Los resultados indican que NDPTS sobresalió también en términos de la calidad de la solución al GRO. Por ejemplo, al observar el Rl obtenido, puede verse fácilmente que en las instancias donde ambos procedimientos encontraron una solución óptima, el NDPTS obtuvo soluciones significativamente de mejor calidad que las obtenidas por el GRG. En términos del esfuerzo computacional, ambos procedimientos emplearon la misma cantidad de tiempo en un rango de 270-400 segundos. Tabla II Comparación entre NDP y NDPTS. Instancia net-c-6c2-C 1 net-c-6c2-C4 net-c-6c2-C7 net-c-10c3-C2 net-c-1 0c3-C4 net-c-15c5-C2 net-c-15c5-C4 net-c-15c5-C5 net-c-l 7c6-CI net-c- l 9c7-C4 net-c-l 9c7-C8 /f.l'íDP /f.l'íDfil. 2.3 l 2.28 l.39 l.19 l.39 6.00 2.53 6.00 3.66 8.06 9.77 12.01 8.69 1.14 4.96 2.23 4.99 3.37 7.96 8.65 8.69 7.03 RI{%) 1.27 0.00 4.86 17.18 l l.68 16.90 8.11 1.21 l l.40 27.67 19.12 Ahora bien, la tabla II presenta los resultados de la comparación de nuestro método NDPTS contra el NDP sobre las mismas instancias cíclicas que en el experimento anterior. La primera columna de la tabla muestra las instancias de prueba, y las siguientes dos presentan los mejores objetivos (en millones) encontrados por el NDP y el NDPTS, respectivamente. Así, el mejoramiento relativo (RI) de nuestro procedimiento propuesto NDPTS sobre el NDP es presentado en la última columna. Como podemos observar en la tabla II, el NDPTS reporta mejoras realmente muy significativas en cuestión de la calidad que el NDP. Por ejemplo, recordando que aún un mejoramiento relativo (RI) de 1% de la solución implicaría millones de dólares ahorrados, puede verse fácilmente la contribución significativa del NDPTS al descubrir que sólo en una de las once topologías de prueba el RI fue menor a 1%. De esta manera, podemos ahora remarcar la superioridad del NDPTS sobre el NDP al encontrar mejoras en todas las instancias excepto una. Además, en seis de once casos el RI obtenido por nuestro método fue mayor a 10%, percibiéndose inclusive hasta más de un 27% sobre una de las topologías más grandes: net-c- l 9c 7-C4. Estos resultados son en verdad de un altísimo impacto desde el punto de vista económico. Ahora bien, derivar cotas inferiores para un problema como éste es una tarea que puede inclusive CIENCIA UANL / VOL. XJI, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 447 1ii] �TÉCNICAS AVANZADAf, DE OPTIMIZACIÓN EN SISTEMAS DE TRANSPORTE DE Gt,.S NATURAi t • llegar a ser tan complicado como resolver el problema original. Sin embargo, llevando a cabo un . y estudio riguroso de la estrUctura y proana· 1·1s1s d ·_ . dades del modelo, podemos notar os prop1e pie d explotadades muy importantes que pue en ser . fin de poder aproximar esta cota infed as con el . f· · t la . d' . de una manera mas e teten e, nor Y me ir aSi, · ediancalidad de nuestras soluciones. Pnmero,_ ~ . . . del modelo matemattco te una rela¡ac1on ) l del PMCC nfocándonos en la ecuación (4' e ~~oblema •l~ga a ser separable en ca~a estac1_on compresora. Esto es• el problema rela¡adodconstSte la optimización de cada arco compresor e mane;~individual. No obstante, dado que el modelo permanece como un problema no convexo, nosotros, como segunda fase ' explotamos el hecho •• de d que d en cada compresor el objetivo es una fu~c1on a a : r sólo por tres variables, así que constnumos una m a ·d· . al sobre estas tres variables como base y trt 1menston exh • ara encone·ecutamos una evaluación austtva p. l l . . global del problema rela¡ado (para trar e optimo una discretización especificada). 1 La t bla Ill muestra los resultados de la eva ua· NDPTS con. . dea la calidad de las soluc10nes cion . (LB) La rimera columna tra las cotas infenores . p d tra las¡·nstancias de prueba, la segun a y termues . r • l ·or ceracolu mnas muestran la cota mrenor y e· me¡ nvalor encontrado por la heurística, respect'.va~e . te, y la última columna muestra_la distanciar~(GAP) al óptimo global obtenida por el NO . ~orno podemos observar en la tabla, _to~as_ las . . probadas tienen una distancia optima instancias · d 11 . d d ?% donde para siete e e as relativa e menos e ' d 10% del óptipudo observarse estar a menos e . roo global, y aún mejor, tres de estas_on_ce tnsEstancías estuvieron a menos de 1~o del optimo. to demuestra la capacidad y efectividad de nuestra aproximación propueSta . • El cálculo de esta cota es también u~a contr1vez bución científica notable, ya que es la. pnmera . .. . s de 40 años de invest1gac1on que se reporta en ma en este campo. . del algoritmo Finalmente, la convergencia 2-C5 NDPTS sobre la instancia de prueba net-c-6c li!) 448 RoGE~ Z. Ríos MERCADO, CoNRADO BoRRAZ SÁNCHEZ . . NOPTS por cotas inferiores. Tabla lll. Calidad de la soluc1on . lnstaDCII LB net-c-6c2-el net-c-6c2-C4 net-c-6c2-C7 net-c-l0c3c2 · net-c-l0c3-C4 net-c-l5c5-C2 net-c-l5c5-C4 net-c-l5c5•es net-c-l7c6-Cl net-c-l9c7-C4 net-c-19c7•C8 2·28 l ·39 094 · 430 · 2.01 4.95 3.10 6·79 8.12 7.99 5·89 =~ j l O.O o.o 16.6 13.4 9.9 0.7 7·9 14.6 6.1 8.0 16.1 Topolo&l• ut-<-6d-C5 t º 2900000 ,., • ~ 2850000 ·~ á2800000• 2750000 Gap(o/e) ~.,om ~"·2·28 1·39 114 · 496 · 2.23 4.99 3J 7 7·96 8.65 8.69 7·03 '· l ' ·t 1 1 1 l ·-··.. } 1 1 j ... 0 2700000 '; · " 1~ '' ~~"'·~ · "·;~·' ~" ~ - ~ 0 73 . -~ " 91 ° 100 htradoau .__Convergencia . NOPTS en la instancia net-c-6c2-C5. Fig.10. se muestra en 1a figura 10· En ella puede 1 •observar• de cómo en algunas iteraciones, la so uc1on ~ue se • me¡·orar hacia llegar a deteriorarse para despues d una es·t trando que que arse solución más fu erte, t us 11 d de d en un óptimo local es sobre eva o tanca o . TS Típicamenmanera efectiva por el mecanismo . . te se observó que para todas las inst~nc1as la5~ . . no me¡ora . más allá de las pnmeras c1on iteraciones. Conclusiones Y recomendaciones En este trabajo hemos propuesto una heurístibl a ca híbrida basada en NDP y TS para u_~ p; t7n. portante y a la vez difícil surg1 o e aPTS muy1m d' · t NO dustria de gas natural. El proce tm~en o . propuesto, basado en una estrategia que tte~ . avanzadas como DP no Y técnicas . secuencia d ostró n mecanismo de memona corta, em con u • tal cuanser muy eficiente en el trabajo expenmen ' CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2(111 do al aplicarse sobre un gran número de instanmodelos transientes. Hemos visto algunos esfuercias con datos reales tomados de la industria fue zos preliminares en esta dirección, pero indudacapaz de obtener soluc1ones de mayor calidad que blemente que este tema constituye el reto de maaquéllas entregadas por los métodos anteriores yor envergadura en el campo. (GRG multiarranque y NDP). Además, la manera en la que el método opera claramente produce Agradecimientos mejores soluciones que aquéllas encontradas por el método NDP de Carter, el cual era hasta el Este trabajo de investigación fue apoyado por el momento, el referente a nivel mundial en la resoConsejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Colución de problemas de este tipo. Por ende, la nacyt, proyecto ]33187-A) y por la Universidad mayor contribución científica del trabajo es el Autónoma de Nuevo León, bajo su Programa de proveer un método de resolución que obtienen Apoyo para la Investigación Científica y Tecnolósoluciones de mucha mejor calidad que el mejor gica (UANL-Paicyt, proyecto CA820-04). método reportado pre\iamente. Como se mostró, las mejoras obtenidas por nuestro método Resumen fueron dramáticas, alcanzando en algunos casos hasta más de 27% de mejora. Otra aportación cienEn este trabajo nos enfocamos al problema de tífica del trabajo fue el desarrollo y evaluación de calcular planes óptimos de transportación de gas un esquema de acotamiento inferior para evaluar natural mediante compresores instalados en sistela calidad de las soluciones reportadas por los mas cíclicos. Este problema no lineal (no convexo) métodos de optimización. Éste es el primer esconsidera dos tipos de variables continuas: flujo quema de acotamiento desarrollado en más de 40 másico en cada arco y presión en cada nodo. Los años de investigación en este campo, lo cual lo compresores consumen combustible dependienhace bastante notable. La evaluación numérica de do de la configuración del flujo y presión, así el la cota permitió verificar la alta calidad de las soproblema es asignar valores que minimicen el comluciones reportadas por el NDTPS. Finalmente, bustible total consumido. Aquí proponemos una una tercera contribución fue la elaboración de una técnica híbrida que integra la programación dinácolección de conjuntos de datos que constituye mica no secuencial dentro de una estrategia de un punto de referencia en trabajos posteriores para búsqueda tabú con memoria corta. Evidencia el resto de la comunidad científica que labora en empírica demuestra el tremendo impacto del alesta área. Como resultado global, esta investigagoritmo, superando contundentemente a los meción se ha convertido ya en un avance significativo jores métodos conocidos a la fecha. al estado del arte en este campo de la ciencia. Hay aún muchas áreas que proponen imporPalabras clave: Gas natural, Red cíclica, Compretantes desafíos desde la perspectiva de la optimizasor, Programación dinámica, Búsqueda tabú. ción. Por e¡emplo, el procedimiento propuesto es una búsqueda tabú básica con memoria corta, Abstract de ahí que pudiera ser interesante incorporar estrategias más sofisticadas del TS, como intensifiIn this work, we address the problem of computcación o diversificación. Además, uno de los desaing optima! transportation plans of natural gas by fíos más grandes en la industria del gas natural es compressors installed in cyclic networks. This nonlidiar con sistemas dependientes del tiempo, es linear (non-convex) problem considers two types decir, con problemas mucho más complejos desof continuous decision variables: mass flow rate de la perspectiva de la modelación, tal como los through each are, and gas pressure leve! at each 9fNclA UANL / VOL XJI, No. 4. OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 449 E'i) �TÉCNICAS AVAN ZADAS DE OPTIMIZACIÓN EN SISTEW.S DE TRANSPORTE DE GAS NATURAL node Since compressors consume fuel ~\ rat~s de e~ding on flow and pressure, the pro em is p . values that minimize the total fuel cost. to ass1gn . · nWe propose a hybrid technique mte~a:mg sequential dynamic programming w1th1_n_ a sl .tenn memary tabu search strategy. Empmca ev1- 7 r;:t dence shows the tremendous impact_ ~f the p : posed algon·mm, outperforming sigmficantly d best solution methods known to ate. Keywords: Natural gas, Cyclic-network, Compressor, Dynamic programming, Tabu search. Referencias R Horst P.M. Pardales y N .V. Th_oai. l. lntro . d uctton ,. to Global Optimization. 2 3 4 5 6 Kluwer Dordrecht, Holanda, 1995. . ' R. Bellman. Dynamic programm1·ng. Pnnceton University Press, Princeton, EUA.11957. F. Glover y M • Laguna· Tabu Search. K uwer, Boston EUA, 1997. . ' • · t'10n : Dynam1c R G Carter. Pipeline opt1m1za . ;o¡ramming after 30 years. En _Proceedmgs ~f the 30th PSIG annual meetmg, Denver, 1998 EUA, · . 1 is of Gas A.J. Osiadacz. Simulatton an~ Ana ys Network s. Gu lf Publishmg Company, Houston, EUA, 1987. d A . R z Ríos-Mercado Y E.A. Boy · S K1m, . . d h~uristic for mínimum cost stea y-statef :s . .on networks. En Proceedmgs o e transm1ss1 Compu25th lnternational Confe~ence on ters & Industrial Engineermg, New Orleans, 8 9 W R z Ríos-Mercado, E.A. Boyd y L.R. Sc~~t. M.odel relaxations for the fu_el c?st minimization of steady-state gas p1pelme network s. Mathematical and Computer Modelling, 31(2-3): 197-220, 200?. ·¡ d J T Jefferson. Dynamic programmmg. 01 an G~s Journal, pp. 102-107, 1961. . . of p J w, wong Y RE • · Larson. Optim1zat1on d · n-a~ural-gas pipeline systems via . ynam1c . IEEE Transacuons on Desarrollo de nanopartfculas magnéticas en templetes biopoliméricos ~~~~::~~:!~ol, AC-13(5),475-481, 19~ 10 H.J. Flores-Villarreal y _R.Z. Rí~s-Mer~R~ Computational expenence w1th a. method for minimizing fuel consumpt~n ~n e clic natural gas networks. En . . y k' I A Stathopulos, C. Mastora 1s, · · . y M Manikopoulos, G. E. Antoniou, . . Mladenov e l. F. Gonos (editores), Computa. l Methods in Circuits and Systems uona Applications, pp. 9 0-94 • WSEAS Press, Atenas Grecia, 2003. d A , R z Ri Merca o · non11 c. Borraz-Sánchez Y • · os- . h . grammmg approac d sequential ynam1c pro . . . WSEAS for natural gas network optm~t(:~~~~84-1389, Transactions on Systems, . 2004 · L R S ott E A 12 R.Z. Ríos-Mercado, S. Wu, · · c Y • ~ B d A reduction technique for natural g oy · . . k timization problems. transm1ss10n networ op )·217Annals of Operations Research, 117(1-4. 234, 2002. Recibido: 16 de agsoto de 2009 Aceptado: 10 de septiembre de 2009 EUA, 1999. MARCO GARZAº, VIRGILIO GONZALEr, MOIS~S HINOJOSAº, ~DGAR REYESº, ALEJANDRO TORRESº El desarrollo de compósitos entre nanopartículas y templetes poliméricos ha atraído la atención de la comunidad científica en virtud de la versatilidad de sus potenciales aplicaciones, misma que puede ser enfocada al desarrollo de dispositivos médicos, tanto terapéuticos como de diagnóstico, sistemas de separación y marcado biológico, remediación de aguas residuales, entre 1 15 otros. - Diversas aproximaciones han sido sugeridas en la bibliografía para el desarrollo, por ejemplo, de dispositivos de entrega localizada de medicamento en donde nanopartículas magnéticas de óxidos metálicos son estabilizadas en polímeros biodegradables y biocompatibles. 7· 10 Asimismo, se ha documentado en diversas publicaciones la potencial aplicación de este tipo de compósitos como inductores de hipertermia localizada, a fin de diseñar métodos alternos y menos agresivos para el tratamiento de tumores canceríge11 1 16 nos. • .,. Más aún, se ha reportado que estos sistemas de nanopartículas magnéticas pueden ser - O El presente artículo estó basado en lo investigación "Desarrollo de nonoportículos magnéticos en templetes biopoliméricos", galardonado con el Premio de Investigación UANL 2009 en lo categoría de Ciencias Exactos, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2009. l\!) 450 CIENCIA UANL/VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2txfl CIENaA UANL / VOL Xll, No. 4, OCTUBRE utilizados como separadores biológicos cuando la matriz polimérica utilizada para su estabilización presenta afinidad, por ejemplo, para interactuar con especies como bacterias, glóbulos rojos, células cancerígenas y vesículas de Glogi, entre otras. s.1-4.17,18 Bajo este contexto, se han indicado diversas rutas de síntesis para la preparación de compósitos entre nanopartículas de óxidos magnéticos y matrices poliméricas como el poliestireno, poli(est1ren-co-d ivi nil-benceno), poi i(estiren-betilen/bu tilen-b-estiren), poli(estiren-sulfonato), alcohol polivinílico, y quitosán. l9-Z4 De entre estas matrices, el poliamino-sacárido quitosán (QTO) resulta un candidato idóneo para el desarrollo de compósitos potencialmente aplicables a las áreas tecnologías antes mencionadas en esta introduc2 27 ción. > En virtud de ello se ha propuesto el desarrollo de compósitos entre este biopolímero y nanopartículas magnéticas de óxidos metálicos como las denominadas ferritas espinela (MFe O , 2 4 donde M representa un catión divalente), a través de metodologías de dos pasos, que constan de la síntesis y posterior dispersión de dichas • Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, UANL ::>ICIEMBRE 2009 451 �ÜESARROLLO DE NANOPARTICUlAS MAGNÉTICAS EN TEMP\.ETES BIOPOUMÉRICOS MAAco GARZA, VIRGIUO GONZÁLEZ, MOISÉS HINOJO , SA, EDGAR REYES, AwANDRO foRRES nanoestructuras en disoluciones ácidas de quitosán. Cabe señalar que, de acuerdo a estos reportes, se han logrado estabilizar partículas con dimensiones que abarcan un intervalo de entre 14 y 1390 nrn, y las cuales varían en función de la razón en peso MFe2O/QTO, siendo reportada tan alta corno 4.25-27 Más aún, de acuerdo a diversos trabajos de investigación, se ha demostrado que el QTO presenta una importante afinidad para formar compuestos de coordinación entre sus grupos funcionales amino e hidroxilo y diversos cationes metálicos, como Fe(ll), Fe(III), Co(ll), Cu(Il), Ni(ll), Pb(II), Cd(ll) y Cd (IV). 2s.35 Por tal motivo, es posible pensar que el desarrollo de compósitos MFe2O/QTO puede ser llevado a cabo a partir de compuestos de coordinación entre los respectivos cationes metálicos precursores de las MFe2O4 y el QTO. 36 Por este motivo, el presente trabajo de investigación tiene como finalidad el desarrollo de compósitos FeFe2O/QTO y C0Fe2O/ QTO, a una razón en peso MFe2O/QTO = 3, utilizando como ruta de síntesis la coprecipitación in situ de cationes coordinados con la matriz de QTO. Es importante hacer notar que la ruta de síntesis utilizada en este trabajo no ha sido reportada previamente por ningún otro grupo de investigación. Metodología experimental La síntesis de los compósitos FeFe2O /QTO y CoFe2O/QTO fue llevada a cabo utilizando cantidades de cloruro férrico (FeCl3-6H 2O), cloruro ferroso (FeCl24H2O) y cloruro de cobalto (C0Cl2 6H O) con razones molares de 1:2 de Fe(II):Fe(lll) 2 y Co(ll):Fe(III), respectivamente, las cuales fueron disueltas en ácido fórmico a 88%. Asimismo, el quitosán utili,zado fue disuelto en ácido fórmico a fin de obtener una disolución con concentración de 10 mg/mL. Posteriormente, las disoluciones Fe(Il):Fe(III) y Co(II):Fe(III) fueron mezcladas, cada una, en las porciones necesarias para obtener compósitos FeFe2O/QTO y CoFe2O/ 452 QTO, cuya razón en peso MFe2O/QTO fuera igual a 3. Las disoluciones resultantes de dichas mezclas fueron vertidas en cajas Petri a fin de evaporar, bajo condiciones de vacío, el disolvente. Una vez evaporado el disolvente, las películas poliméricas resultantes fueron lavadas con una disolución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH) con concentración de 5 M, con la finalidad de precipitar las respectivas ferritas espinel en el inte• rior de la matriz de quitosán. Luego de ser lavadas con NaOH, las películas de compósitos fueron lavadas con agua desionizada en repetidas ocasiones y finalmente secada en condiciones ambiente. Ya secas, las películas de compósito fueron pulverizados para su caracterización. Las muestras de compósitos FeFe2O/QTO y CoFe2O/QTO fueron nombradas QTOFe y QTOCo, respectivamente. La caracterización cristalina y morfológica de las NFE fue realizada mediante las técnicas de difracción de rayos X (DRX), con un difractometro Bruker Advance X-ray Solutions, y microscopía electrónica de transmisión (TEM), lograda en un microscopio Jeol 2010F. Las características magnéticas de los compósitos fueron evaluadas en un rnagnetometro Quantum Design tipo MPMSSQUIDVSM. Resultados y discusión La figura 1 muestra los patrones de difracción de rayos X obtenidos para las muestras de compósito QTOFe y QTOCo, así como la correspondiente a la matriz de QTO utilizada. Como se observa en el patrón correspondiente a la muestra QTOfe, las reflexiones mostradas por el compósito son consistentes con las reportadas para los óxidos de hierro magnetita 0CPDS 19-0629] y maghemita 0CPDS 39-1346]. Asimismo, el halo amorfo observado en dicho patrón en un intervalo de entre 10° y 3()<> puede ser asociado a la matriz de QTO [véase figura l(c)]. Más aún, el ancho mostrado por cada una de las reflexiones hace difícil preá sar si la fase cristalina de las partículas correspon- CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE '#11 de a magnetita o maghemita N b · d fl · o o stante la au senc1a e re exiones atr·b 1 u1'61es a 1a f: 'l d planos (211) a 32 2º. d· l . . ami 1a e 1 . m ica a mex1stencia de crista es separados de maghemita cu' b1·ca La d· · · 1 · s 1stanc1as mterp anares asoc1·adas a cada refl ex· - · d· cada en el patr, d l ion m 1on e a muestra QTOFe se . enc uentran reportadas en la tabla I A r· d d · 1 f: . · un e etermmar a ase cristalina de las partícul . . das en la matriz de QTO . . as smtet1za. ' se recumo al cálculo de su parametro de red ( , . l . . ªo'• considerando para ello os picos asoctados a las refl . d (311) y (400) El I ex1ones e los planos = 8 36 Á Í resu tando de este cálculo fue a 10 20 30 40 50 . ' va or que se encuentra entre los re or~ 60 70 28(grados) tados para la magnetita (a = 8 39 Á) 1 p 0 mita (a - 8 35 Á) • Y a magheFig. l. Patrones de difraccion de ra . . X d o - ·, ' _por lo cual es posible indicar QTOFe, (b) QTOCo Y ( ) d }~' e lo, compó,itos (a) e e 1a matriz de quitosán. que las part1culas sintetizadas en est . . r e compos1to p ~entan una estructura cristalina atribuible a m net1ta no estequiométrica. 37 ag~n d~nde L representa el tamaño del cristal ponPo~ ~u parte, el patrón correspondiente al era I o por el volumen, Kes el factor de Scherrer compos1to QTOCo es mostrado en la figura 1(b) E usua mente tomado como O89 , :¡_ 1 1 . ' n este caso la posición de las reflexiones confir~ de onda de los ra os X . ' es a ong1tud 1 54 Á /3 y ' que en nuestro caso es,,:¡_"' mdan que la fase cristalina de las partículas precipi: , es el ancho medio del pico m, . d ta as corresponde 1 d1fr · · e ax1mo e ca re a a estructura de espinela cúbi. , acc1on y es el ángulo de Bragg de la difracportada para la ferrita de cobalto UCPDS 22cion. De este cálculo se b tos QTOFe QTOC o tuvo que los compósiI?l86Jl. Ldolanterior fue confirmado a través del . y . o observan un tamaño de ca cu o e pa · d obt "d d rametro e red, a partir de patrón cristal de aproximadamente 4 9 y 3 8 tivamente Tal · · nm, respec8.4;nÁ-ºel e es~a muestra, y el cual resultó ser ªo"' d . . como se puede pensar, este resultan . ' parametro de red reportado para la º s~g1ere que aun a una razón MFe O/QTO ~rnt~ de cobalto es ªo"' 8.39 Á UCPDS 22-1086] 3 ex!ste una buena estabilización del tamaño d: desd~~tan~'.as interplanares calculadas del patró~ pamcula por parte de la matriz de QTO s· 1 aCCion del compósito QTOC bargo fu •. · m emtradas en la tabla I. o son mos' e~ . nc1~n d_e asociar las d1mens1ones de ~os domm10s cnstalmos calculados c 1 no d · 1 on e taman Ahdodr~fbie~,. tal como se observa en los patroe pamcu a en cada compósito es . d' 61 ,1 · i ¡ m 1spensabes e I .racc1on . ' el anchO de 1as reflexiones es e e UCIL _ar a morfología y orden cristalino de las _astante significativo, sugiriendo que las d. s1ones d I d . . 1mennadnopamculas de ferritas espinela sintetizadas en de la lo e. os omm1os cristalinos son del orden ca a caso. ng1tud de onda de la rad1ac1ón X utilizada . para su estud · E . d En· virtud de , ello, la figura ~? mues·tra 1· magenes cular las . io.. n virtud de ello, es posible cale m1croscop1a electrónica de transm· _., b 'd d 1 1s1on o te. . d1mens1ones de los cristales a través de la ~1 as e os compósitos QTOFe y QTOCo La ecuac1on de Scherrer-Debye: f1gu;a 2(a) muestra la morfología y orden cris~alino e una nanopartícula de magnetita d . macla 4 e aprox1K).. (1) mente nm. En esta figura es posible obs L=-var un arreg1o regu 1ar de sitios atómicos en el c er-1 ~cos8 no es detectable disrupción alguna atribuibl~: ClNCJA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE DICIEMBRE 2009 453 8 �ÜESARROLLO DE NANOPARTÍCUlAS MAGNÉTICAS EN TEMPLETES BIOPOUMÉRICOS defectos cristalinos. Asimismo, y de acuerdo a la medición entre planos cristalinos (d = 2.47 Á), el arreglo observado puede ser atribuido al de la familia de planos {311} de la estructura espinela de la magnetita, cuya distancia interplanar es reportada como d = 2.53 A 0CPDS 19-0629]. Por su parte las figuras 2(b) y (e) muestran nanopartículas del compósito QTOCo. Tal como se observa en ambas figuras, el arreglo cristalino es regular y no presenta ninguna disrupción, y de acuerdo a la medición de la distancia interplanar, el arreglo mostrado en las figuras 2(b) y 2(c) puede ser atribuido a las familias de planos {111} y {311}, respectivamente, en virtud de que las distancias enTabla l. Distancias interplanares obtenidas a partir de los patrones de difracción experimentales de los compósitos QTOFe y QTOCo. Phlno Experimental QTOFe QTOCo d~ld (Á) 4.85 2.97 2.53 2.42 2.10 1.71 1.62 1.49 1.42 ªJCPDS 4.85 (111) 2.97 (220) 2.53 (311) 2.42 (222) 2.10 (400) 1.93 (331) 1.71 (422) 1.62 (511) 1.48 (440) 1.42 (531) 19-0629. 6JCPDS 22-1086 2.52 2.08 1.47 dbld (Á) 4.79 2.98 2.52 2.44 2.11 1.92 1.74 1.64 1.47 1.42 Fig. 2. Imágenes de microscopía electrónica de transmisión que muestran en (a) una nanoparticula del compósito QTOFe, y en (b) y (e) nanopartículas del compósito QTOCo. 11 454 tre planos de dichas familias han sido reportadas como d = 4.85 A, para la familia {111}, y d = 2.53 A, para la {311} 0CPDS 22-1086]. De estos resultados es posible indicar que, dado el arreglo cristalino observado, las nanopartículas sintetizadas en ambos compósitos son monocristalinas y en consecuencia su tamaño de cristal es proporcional a su tamaño de partícula. De igual manera es seguro decir que, considerando la ruta de síntesis empleada para la preparación de los compósitos, el tamaño de partícula es controlado principalmente por dos factores: (1) la concentración de reactivos y (2) el efecto estérico de la matriz estabilizante, debido a la coordinación de los cationes precursores de la espinela con los grupos amino e hidroxilo del QTO. Teniendo esto en mente, si la concentración de los reactivos es controlada para obtener compósitos con una determinada razón QTO/MFe20 4, las dimensiones finales de las partículas sintetizadas dependerán del tamaño del sitio intermolecular en que éstas crezcan. Por otro lado, los lazos de histéresis magnética obtenidos para los compósitos QTOFe y QTOCo son mostrados en la figura 3. Dichos lazos fueron obtenidos a 1.8 K y 300 K, luego de un proceso de enfriamiento desde temperatura ambiente hasta la temperatura de medición (ZFC). Como se observa en en esta figura, a 1.8 K los compósitos QTOFe y QTOCo muestran características histeréticas apreciables como coercitividad (µ0Hc) de 0.05 y 1.21 T, y remanencia (crR) de 9.4 y 18.5 A-m2/kg, así como saturación (crs) de 49.4 y 61.5 A-m2/kg, respectivamente; la saturación fue estimada a partir de la extrapolación a campo infinito (1/µ0H) de la curva de magnetización inicial en cada caso. De estos resultados es posible deducir que la razón de remanencia (cr/crs) es, en ambos compósitos, menor a la esperada para un sistema de nanopartículas no interactuantes con anisotropía cúbica (cr/crs = 0.8), e incluso para uno de nanopartículas con anisotrópica uniaxial (cr/cr5 = 0.5), lo cual sugiere la respuesta del momento magnético de las partículas de los compósitos se CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 MARco GARZA, V•RG11..o GONZÁlfZ, MOISÉS HINOJOSA, ÉDGAR encuentra dirigida por fenómenos de frustración magnética al interior de las partículas, o inclusive por la interacción entre ellas. JS-40 Más aún, para ambos compósitos el valor de saturación es mucho menor al reportado para la magnetita y la ferrita de cobalto en bulto, mismo que es 100 y 94 A-m2/kg, respectivamente. 41•42 Una posible explicación de esta deficiencia en la saturación puede ser asociada a efectos superficiales inherentes a las dimensiones de las partículas.42 Es bien sabido que en las nanopartículas de óxidos magnéticos, el orden de los espines puede desviarse del ferrimagnético observado en espinelas magnéticas en bulto, en virtud de la gran cantidad de cationes superficiales, con coordinación incompleta, cuyos espines no se encuentran necesariamente ordenados de manera colineal con los del resto de la partícula. Esta desviación de la colinealidad de los espines superficiales crea frustración magnética sobre la respuesta del "núcleo" ferrimagnéticamente ordenado de las partículas, vía la interacción entre ambas "fases" magnéticas.43•44 Lo anterior es corroborado a través de la medición del lazo de histéresis magnética del compósito QTOCo, obtenida a 1.8 K luego de ser sujeto a un enfriamiento desde temperatura ambiente hasta dicha temperatura en presencia de un campo de 7 T, y la cual es mostrada en el inserto de la figura 3(a); este proceso de enfriamiento es denominado "enfriamiento a campo aplicado" (FC). Como se observa, el lazo FC denota un notable corrimiento de las características histeréticas con respecto a las observadas en el lazo ZFC, lo cual puede ser interpretado como el acoplamiento entre las fases magnética superficial y la correspondiente al núcleo de las partículas, a través de un campo denominado de intercambio (µ0HE), y el cual induce una orientación preferencial sobre su momento magnético. 45 Las magnitudes observadas en el lazo FC son de µ 0HE = - µ0(H,zq - Hd)/ 2 = 0.16 T y µ0HC = µ0(Hdcr - Hizq)/2 = 1.08 T, donde Huq y Hder representan los puntos en don- OENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE DICIEMBRE 2009 Rms, ALEJANDRO TORRES 25 ci N~ i Ot--------+,------~ ~ b .25 .50.__~_ ·1.0 (b) 50 _.__~__,JL...._~--'--~--' 0.5 --0.5 10 .. ,. 25 ci N~ i o ~ b •25 / / /.::--✓ ,. .5C) .a -6 -4 ·2 o 4 6 8 11,H (T) Fig. 3. Lazos ZFC de histéresis magnética de los compósitos (a) QTOFe y (b) QTOCo, obtenidos a 1.8 K (o) y 300 K ( ). El inserto en (b) muestra un comparativo entre los lazos ZFC (o) y FC (•)del compósito QTOCo, medidos a 1.8 K. Las unidades de los ejes del inserto son iguales a las indicadas en (b). de el lazo de histéresis magnética corta del eje negativo y positivo del campo, respectivamente. 46 Asimismo, como lo muestra la figura 3, a 300 K ambos compósitos carecen de histéresis, lo cual pudiera estar asociado a la transición del orden magnético de los sistemas al régimen superparamagnético. Tal como se halla documentado, el superparamagnetismo es un comportamiento exhibido por partículas de un solo dominio magnético cuando sus propiedades son medidas a temperaturas por encima de cierta temperatura crítica, a partir de la cual el orden magnético trasciende de uno bloqueado de manera ferromagnética a 455 m) �ÜESARROLLO DE NANOp,. ""•TfCUlAS MAGNÉTICAS EN TEMPLETES BIOPOLIMÉRICOS MAAco GARZA, V1RG1uo GONZÁLEz, Mo1sÉs HINOJOSA, ÉDGAR Rms, ALEJANDRO ToRRES uno inestable.45,47 Dicha temperatura crítica es llamada de bloqueo (TB) y puede ser asociada al umbral en donde la energía térmica supera la_o las barreras energéticas relacionadas con el cambio en la dirección del momento magnético ~e un~ partícula o de un ensamble de partículas. En_~1rtud de lo anterior, el cambio de la orientac10n de momento magnético ocurre más rápidamente que el tiempo de respuesta del equipo en ~onde se miden sus propiedades, y en consecuencia el comportamiento de las nanopartículas de un solo dominio magnético asemeja al de un paramagneto. La evolución del orden magnético en la temperatura es mostrada en la figura 4, a mane:ª. ~e un gra. f'tco deµ OH e vs· T ' obtenido de la med1c1on . ZFC del compósito QTOCo a diferentes d e lazos .. 'd d temperaturas. Como se observa, la coerc1~1V1 a denota un rápido decaimiento en su magn1~d :n un intervalo de entre 1.8 K y 47.5 K, apr~x1~anII H = Oen T = 115 K. Este deca1m1ento d ose a ,.,., 0 e d l d puede ser explícado como la transición e ~: en ferromagnético al régimen superparamagnet1co a medida que el sistema se aproxima a su correspondiente TB.48 Ahora bien, se ha reportado que " H en la temperatura puede ser 1a evOlucl. ón de ro e , . 4849 aproximada a través de la ecuación empmca: , 0.2 º·º L........__j_~___J~-::--~~......,;~~ 20 40 60 80 100 120 Temperatura (K) Fig.4. Evolución de la coercitividad en función_de la temp~; tura(º) obtenida del compósito QTOCo a partir de lazos z de his:éresis magnética medidos a diferentes tempera~ras. Las curvas trazadas en el gráfico corresponden a las_ ~proxt~aciones definidas, en cada caso, por la ecuación ah1 md1ca a. 456 (2) donde µ H (O) es la coercitividad a OK y k es un exponen~e ~mpírico, que para un sistema de p_a~tículas no interactuantes con momento magnet1co orientado en el sentido del campo se rep_orta como O.5, YPara un sistema de partículas no . mted ractuantes con momento magnético48~!1en~a .º aleatoriamente tiene un valor de 0.77. , As1m1smo es importante indicar que T B se encue~tra rel;cionada, para esta aproximación, con _e~ tiempo de respuesta (t) del momento magnet1co de las partículas de la siguiente manera:48 EA (3) en donde E es la barrera energética a superar para lograr un c:mbio en la orientación de los momentos magnéticos, es la constante de Boltzmann y 't se encuentra relacionado al tiempo de respues~ de un espín. No obstante, como lo muestra la f . a 4 ninguno de los modelos sugeridos en la igur ' k a bibliografía, en los cuales el exponente toma v lores de 0.5 y 0.77, describe de manera adecuada el decaimiento de µoHC' Además, como lo muestra la curva sólida en esta figura, aun y cuando e¡ e k es tomado como una variable, e exponent d 'b' ¡ mejor ajuste obtenido es incapaz de escn ir e comportamiento del compósito QTOCo. La magnitud de los parámetros utilizados para la e~alua. , d la ecuación (2) son mostrados en la figura c1on e 'bl . d' 4. Considerando este resultado, es post e m '.' car que, además de la transición del orde~ ~agn: t . al régimen superparamagnético, el rap1do d ico d . fl encaimiento de la coercitividad pue e estar m u ciado por interacciones entre partículas, tal como ha sido sugerido por otros autores. 49 l La figura 5 muestra las curvas ZFC y FC de a magnetización en función de la temperatura, obtenidas para los compósitos QTOFe y QTOCo a un campo constante de 10 mT. Como se o~ser;: en ambos casos, la curva ZFC muestra un me ¾ CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2<P/ mento en la magnitud de la magnetización a me5.0 r------------------, dida que la temperatura aumenta hasta llegar a un (a) máximo, luego del cual comienza a decaer. Este 3.0 comportamiento puede ser explicado de la siguien47 2.0 te manera: a bajas temperaturas el momento ...ci1o magnético de las nanopartículas se encuentra bloO.O,--~~-..._~~~.__....._~~-....__~__, queado en su dirección más energéticamente favo~ b 1.5 (b) rable, misma que es impuesta por su anisotropía. '"••••••••• /T,=114K . . Sin embargo, a medida que la temperatura au1.0 menta, la energía térmica agregada al sistema co0.5 mienza a ser equiparable a la energía de aniso,. tropía que mantiene bloqueada la dirección del 100 150 200 momento magnético sobre su eje preferencial. En 250 300 Temperatura (K) consecuencia, a medida que la temperatura aumenFig. 5. Curvas ZFC (o) y FC (•)dela magnetización (cr) en ta, la orientación del momento magnético de las función de la temperatura, obtenidas de los compósitos (a) partículas comienza a ser capaz de fluctuar lejos QTOFe y (b) QTOCo a un campo constante de 10 mT. de su eje preferencial para alinearse en el sentido del campo aplicado. Por lo tanto, el incremento bos compósitos, la cual se caracteriza por un súbiprogresivo de la magnetización en la curva ZFC to incremento de la magnetización de la curva FC corresponde a la relajación del momento magnéhacia valores por encima del máximo de la curva tico de las partículas sobre su barrera energética, ZFC. Esta irreversibilidad puede ser atribuida a la misma que, en promedio, es superada por todos respuesta conjunta del momento magnético de las los momentos magnéticos del sistema a la tempepartículas, que por debajo de T se encuentra bloratura en que la curva ZFC muestra su máximo. 8 queado en el sentido del campo, y la relacionada En consecuencia, esta temperatura puede ser a espines superficiales cuya orientación se encuenasociada a T 8 , misma que para el caso del tra "congelada" a temperaturas por debajo a la que compósito QTOFe es 86 K y para el QTOFe es la irreversibilidad ocurre.45 Como se indicó pre114 K. No obstante, a medida que la temperatura viamente, la existencia de espines superficiales arreaumenta por encima de T 8, la energía térmica agreglado de manera no colineal con respecto al núgada al sistema induce la rápida fluctuación de los cleo ferrimagnético de las partículas es viable, en momentos magnéticos de las particulas, lejos de virtud de las dimensiones de las partículas en los la impuesta por el campo aplicado. Esta fluctuacompósitos QTOFe y QTOCo, además de haber ción ocurre a tiempos mucho más cortos al tiemsido demostrada a partir de la medición de un po que le toma al equipo adquirir la medición de campo de intercambio entre ambas fases [véase la magnetización del sistema. En consecuencia, la inserto en la figura 3(6)]. magnetización comenzará a decaer, en virtud de Se ha reportado que es posible determinar la que, en promedio, el momento magnético del sisdistribución de tamaño de partícula de un sistetema no se encuentra orientado de manera totalma de nanopartículas de un solo dominio magnémente paralela al campo aplicado. Tal como se ha tico que se encuentra bajo el régimen superparadescrito anteriormente en este artículo, este commagnético. Esto es, asumiendo que la distribuPortamiento es conocido como superparamagneción del tamaño de particula es de tipo logarítmico tismo. 50 normal, así como que el comportamiento magnéMás aún, ·la figura 5 muestra una notable tico del sistema de nanopartículas es descrito coirreversibilidad entre las curvas ZFC y FC en amrrectamente por la función de Langevin, 51 es posi- "i .. . ..... ... .. ... •. f D OENciA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 457 1\iJ �ÜESARROUO DE NANOPARTÍCUlAS MAGNÉTICAS EN TEMPLETES BIOPOLIMÉRICOS ble la estimación de parámetros geométricos relacionados a:37 el diámetro promedio ponderado por el volumen, dv; el diámetro correspond~ente al área superficial promedio de la partícula, da i el diámetro mediano dm; el diámetro promedio en número, dn ; el diámetro correspondiente al volumen promedio de cristal ponderado _Pº~ el ~º• - . y la desviación estándar de la dtstr1buc1on, los cuales puede ser calculados a partir de d • evaluación de las ecuaciones (4) a (9):52 !vv.' 3 -dv --[6ke™o] 1tMsC1 1 I (4) donde C 1 y M0 son la pendiente y la extrapolación lineal a campo infinito, respectivamente, de una curva de momento magnético, m (en µA-m2) vs. 1/µoH (en T-1). La magnetización de saturación por unidad de volumen de los cristales, MS, es calculada como la razón de M/e, en donde representa la fracción volumétrica comprendida por las nanopartículas. d, =[~~ ✓ µ:~J 1 (5l donde x es la susceptibilidad magnética inicial en ml/kg, la cual es determinada como la pendie~te a un campo igual a cero de la curva de magn~ttz~ción inicial y µo la permeabilidad del espacio libre (41tx.10-7 H/A). ª• = ~ dm =dv Ht)] exp[-%vncrdJ] dn =dv exp~ Vncr d J) (6) (7) (S) MAAco GARZA, V1RG1uo GoNZALEZ, Mo1Sés HINOJOSA, ÉDGAR Rms, ALEJANDRO ToRREs ción inicial obtenidas a 300 K de los compósitos QTOFe y QTOCo. Los resultados de estos cálculos son mostrados en la tabla II. Como se observa en esta tabla, existe una cercana co~espond~ncia con los tamaños de partícula obtemdos medtante las técnicas de difracción de rayos X y microscopía electrónica de transmisión. No obstante, cabe señalar que las desviaciones entre los tamaños de partícula obtenidos mediante las técnicas ante~ citadas y los de esta aproximación pueden ser atr'.buidas al acoplamiento entre los espines superficiales y el núcleo de las partículas, tal y como h~ sido reportado para otros sistemas de nanopart1culas magnéticas."° Asimismo, es importante hacer notar que a partir de la metodología de síntesis reportada en este trabajo es posible obt:ner distribuciones estrechas de tamaño de part1cula en compósitos cuya razón en peso MFe2O4/QTO es igual a 3. Tabla ll. Distribuciones de tamaños de partícu~a _obtenidas a partir de las mediciones magnéticas de los compos1tos QTOFe yQTOCo. Compósito Parámetro QTOCo (nm) QTOFe 2.74 6.01 dv da 6.88 3.24 CJd 1.35 1.40 5.25 2.31 5.49 2.45 7.19 3.43 (s/u) dm do dvv Se reporta la síntesis y caracterización de compósi tos magnéticos preparados utilizando al biopolímero quitosán como matriz, para la coprecipitación in situ de nanopartículas de magnetita y ferrita de cobalto, con una razón en peso de nanopartículas/quitosán de 3. Los compósitos fueron caracterizados mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y magnetometría; encontrando que las nanopartículas presentan tamaños de aproximadamente 5 nm con distribución estrecha. Las características magnéticas muestran que las nanopartículas son de un solo dominio magnético, siendo su respuesta de magnetización altamente dependiente de: sus dimensiones, temperatura y de las interacciones inter e intrapartículas. Palabras clave: Nanocompósito, Superparamagnético biopolímero, Quitosán, Magnetita. Abstract A través de la metodología de síntesis utilizada e~ este trabajo fue posible la preparación de com~ sitos MFe2O/QTO [M = Fe(ll), Co(ll)]. A_di~erencia de otros métodos reportados en la b1bl'.ografía, la ruta de síntesis aquí propuesta permite la obtención de compósitos con razones en ~ MFe O/QTO = 3 en donde se observan diStri2 . la, ycubuciones estrechas de tamaño de part1cu yas propiedades magnéticas son acordes a las reportadas para sistemas de nanopartículas de un In this study, the synthesis and characterization of magnetic composites, prepared using the biopolymer chitosan as matrix to the in situ coprecipitation of magnetite and cobalt ferrite nanoparticles with weight ratios nanoparticles/ chitosan of 3, is reported. The composites were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and magnetometry. The results showed ·particle sizes of 5 nm with narrow panicle size distribution. The magnetic character- CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE • DIOEMBRE 2(1'/I mJ 458 Resumen Conclusiones 1 Los cálculos fueron realizados a partir de ~os datos correspondientes a las curvas de magnetiza- solo dominio magnético. Es importante mencionar que estas características no han sido alcanzadas previamente por otros métodos de síntesis reportados para la preparación de este tipo de compósitos, razón por la cual este trabajo de investigación representa una importante contribución en el desarrollo y estudio de nuevos materiales avanzados, cuyas aplicaciones pueden ser enfocadas, por ejemplo, a la biología y la medicina. istics showed magnetic single-domain nanoparticles, where its magnetic response is highly dependent of particle dimensions, temperature, and both intra- and inter-particle interactions. Keywords: Nanocomposite, Superparamagnetic, Biopolymer, Chitosan, Magnetite. Referencias 1 Mürbe, J., Rechtenbach, A., Tópfer, J. 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Reson. lmaging 15, 55-67, 1997. Recibido: 16 de agosto de 2009 Aceptado: 10 de septiembre de 2009 Esquemas de sinaonizad6n para sistemas caóticos JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ LIÑÁN*, JESÚS DE LEÓN MORALES* El término sincronía significa literalmente "coincidencia en el tiempo" u "ocurriendo al mismo tiempo", y se refiere a la coincidencia de fenómenos y eventos en las ciencias naturales, ingeniería y en humanidades. La sincronización de sistemas implica realizar acciones para lograr que dos o más sistemas entren y permanezcan en un comportamiento común o "al mismo ritmo", lo cual ha sido muy interesante desde sus primeros hallazgos, 1 tanto por su análisis, como para el desarrollo de tecnologías derivadas de una adecuada manipulación de este fenómeno. Históricamente, la sincronización ha sido bien estudiada en general en sistemas electrónicos,2 mecáni3 cos, acústicos, 4 biológicos, como la interacción entre las neuronas, y la sincronización del corazón y los pulmones,5 por citar algunos. Sin embargo, en estos mismos campos existen sistemas particulares llamados caóticos, en los cuales no es evidente alcanzar y mantener un estado de sincronía. Esto se debe a que los sistemas caóticos son sistemas O El presente artículo estó basado en lo investigación nEsquemos de sincronización poro sistemas caóticos", galardonada con el Premio de Investigación UANL 2009 en lo categoría de Ciencias Exactas, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2009. 462 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE • DICIEMBRE 2009 CIENc:IA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 dinámicos deterministas en los que la evolución de sus variables, con determinadas condiciones iniciales, es muy diferente a la evolución de las variables del mismo sistema ante a un pequeño cambio en sus condiciones iniciales. Esto ocurre en fenómenos como la turbulencia de fluidos, sistemas meteorológicos, sistemas mecánicos, eléctricos, procesos biológicos y otros,6-8 Debido a su alta sensibilidad a las condiciones iniciales, es claro que dos sistemas caóticos aislados, aun siendo idénticos, no estarían en sincronía. A pesar de esto, un estudio de L.M. Pecora y T.L. Carroll9 reveló que dos sistemas caóticos idénticos con una señal común de acoplamiento sí pueden evolucionar en sincronía (figura 1). Los esquemas y las técnicas de dicho estudio tienen una desventaja referente a que sistemas caóticos, aun siendo réplicas idénticas, en la práctica existen inexactitudes e incertidumbres en los parámetros y componentes de cada sistema, por lo cual, bajo esos esquemas, su sincronía no se garantiza en forma robusta. Actualmente, la investigación y desarrollo de técnicas de sincronización apunta en dirección de • Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingenie• ría y Tecnología / Doctorado en Ingeniería Eléctrica, FIME-UANL. Correo electrónico: angel.rodriguezln@uanl.edu.mx, drjleon@gmail.com 463 Ei) �ESQUEMAS DE SINCRONIZACIÓN PARA SISTEMAS CAÓTICOS JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ LtÑÁN, JESÚS DE LEÓN MORALES esquemas de sincronización robusta para sistemas tanto idénticos como diferentes, con inexactitudes, con dinámicas desconocidas, de orden diferente¡ con información limitada o medición parcial de sus variables, entre otros.1Al respecto, debe considerarse que la sincronización puede lograrse en diferentes grados o tipos, 10 éstos son clasificados como sincronización idéntica, de fase, en atraso y en adelanto, generalizada, completa, parcial y en orden reducido. (1/ SiJtemn Mnesrro Sistema Esr/m'O Selfalde Atx>plamiento -Ys = fs<xs) -Yu =fu(Xu) 10 20 30 «l 50 60 70 80 90 t 100 Fig. l. Magnitudes máximas esperadas para sismos en la región central y este de los EE.UU.8 En este trabajo se aborda la sincronización unidireccional generalizada de orden reducido, la cual consiste en que todas las variables de un sistema esclavo se sincronicen, a través de un mapeo, con proyecciones de las variables de un sistema maestro; donde el esclavo es de menor orden que el maestro, dicho de otra manera, de menor cantidad de variables. Se aborda este tipo de sincronización porque es el tipo de problema que se presenta en sistemas o redes de sistemas que no son idénticos, sino de diferentes modelos y características, siguiendo a un sistema líder o maestro, como en tareas de robots múltiples, 11 navegación en formación de grupos de vehículos, sistemas láser, 12 procesos automatizados de manufactura y logística sincronizados. 13 Un objetivo en este trabajo es detectar condiciones suficientes para garantizar la sincronización generalizada en orden reducido, considerando in- 464 certidumbre y dinámicas no modeladas. Además, se toma en cuenta que no se tienen disponibles o no son medibles todas las variables de los sistemas. Para ello se proponen esquemas basados en controladores y observadores de estado mediante técnicas de modos deslizantes para lograr la sincronización. Este artículo se organiza como sigue: en la siguiente sección se presenta la descripción del problema de sincronización. Luego se diseñan dos esquemas de control para sincronización basados en técnicas de modos deslizantes. Posteriormente se verifica el desempeño del esquema de sincronización, implementándolo en algunos casos de estudio. Además, se presenta una estrategia para la supresión de caos, el cual es otro problema importante que consiste en lograr que se elimine la dinámica caótica de un sistema. Se muestran resultados de la implementación del esquema de supresión mediante pruebas experimentales. Finalmente se exponen algunas conclusiones. Planteamiento del problema Una pregunta interesante con respecto a los sistemas caóticos es: ¿cómo lograr que alcancen y mantengan un régimen de sincronía durante un intervalo de tiempo?, aun más: ¿es posible lograr la sincronización de dos sistemas que son distintos y de diferente orden? La metodología presentada en este artículo da una respuesta a estas preguntaS para dos sistemas diferentes maestro-esclavo, para lo cual considérese lo siguiente: Sea un sistema maestro: (1) donde XM =[x1M,X2M•· .. ,xnM•Mt E pnM es el , ' vector de estado, u M E P es una entrada, y M E P es una variable de salida del sistema maestro, / M y gM son campos vectoriales suaves, y (1) tiene grado relativo rM. CIENCI('- UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2fHJ 0 P Ahora, considere un sistema esclavo descrito . ri,:{.t, = f.(x,) +g,(x,)u, (2) Y, =h,(x,) donde x, =[xl,s' x2.s , ..• , xn, ,s ]r E p n, es el Vector estado, us E P es la entrada d e contra1, y es una variable de salida f. y g s .l • s s son campos vectona es suaves ' el sistema (2) t·Lene grad o relat1-. vo rs. Si .estrictamente ns < nM, se ll ama . smcronización . . en orden reduc1·d o. s·m embargo se estu_d1~ran los casos ns ~ nM. Ob1etwo de sincronización ~ueneralizada conem~ l . de ~o or; n Y en orden reducido: dados dos sistemas caóticos, encontrar un control us para inducir los estados del sistema esclavo (2) a sincronizarse con algunas proyecciones, en sistemas de orden difere~te, o a todas las componentes, en sistemas del m1sn:10 orden, de un mapeo del vector de estados del sistema maestro (1). Con el _fin de lograr este objetivo, se define el error de smcronización 6 := xs _ <l>(xM ) , donde <I>: Q ~ p n, es un mapeo con Q e p "M. Esto U • _ se ama s'.ncronización generalizada y está definida como sigue. . Definición 1.14 Un sistema esclavo (2) exhibe sincronización generalizada con el sistema maestro (1), si existe un mapeo <I>, tal que: (3) 't/t ~ O Y cualquier condición E(to) = x,(to)-<l>(xM(to)). inicial La definición 1 implica x ➔ <l>(x ) cual . . s M , para quier d1ferenc1·a · · · l Et = m1c1a ( o) x,(to)-<l>(xu(to)), lo cual se entiende como la sincroni~~ción generalizada del sistema (Z) ª una proyecc1on del sistema (1). Metodología de solución propuesta ~~rase presenta una solución al problema de la s'.~1uente manera. El error dinámico de sincronizaClon puede representarse como: CIENclA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 donde é~ P ns' YE es una función de salida del ~rror de smcronización disponible para la retroalimentación' JE I' y g . E son campos vectonales suaves y q(e, ~(xu, uM )) es un campo vectorial suave q~e con~1ene términos que dependen del error de smcronización é, de los estados x d 1 d s' XM Y e a entra a uM contenidos en una función J: . ta ~.~scomo una perturbación de (4). El grado relativo's es un número entero igual al menor orden de la derivada temporal de la salida YE para la cual aparece explícitamente el con~ol. ~ s . El sistema (4) tiene grado relativo r . Su~i_lia,:mente, el índice característico de pertusrb~~1on es el número V de diferenciaciones de la sa_1~a Ys que se requieren para que aparezca exphc1tamente el término Con base en un análisis15 acerca de la relación entre el grado relativo y el índice de perturbación, se llega ª la siguiente conclusión: Nota 1· El caso V< rs no se considerará ya que no puede diseñarse un control que garan~ice el rechazo a la función 1;,J: • a lo m.as se pued e ate~uar y, ~or_ ~nto, no se garantiza que el error de smcronizac1on e tienda a cero. El caso V > r .. l es tr1:'1ª. puesto que la función q(&,?) no afee~ el obJ:ttvo de control, de esta forma se puede lograr la sincronización. Entonces, el caso interesante es cuando v = rs. t. Suposición 1. El sistema (4) es de fase mínima. Suposición 2. Para el sistema de error d e . . smcro~_1zación (4), el índice característico de perturbac1on se supone v = '"s. .Suposición 3. El sistema esclavo tiene grado relativo completo "s = ns. Luego, el sistema de error de sincronización (4) se puede transformar en un sistema , en nuevas coordenadas en la forma canónica de Brunovsky: 465 lii) �ESQUEMAS DE SINCRONIZACIÓN PARA SISTEMAS CAÓTICOS JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ LIÑÁN, JESÚS DE LEÓN MORALES e =A(x 'f's s)-Ai 'rproJ-ºfM(xM) r-A,e+ B.[P(e)u, + t(e,u.l1 (5) ( 1) r: e·l =r¡e,e e ~/(e)= xs -"i,-1 o (/Jp,oJ o ¡M (xM) y E =Ce e o l o oo A= e o o ¡,-1(e)= X -<l>(xM) ¡,- (e) = B 5 o o .. 1 e = "i,(s) e . ' . ' B= o l ooo o o oo o O] C, =[l o l •••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••••' Nota 2. La sincronización generalizada ~~<liante <I> de (2) con (1) puede resolverse ~stabihzando el error de sincronización e(t) del ~istema (5) en r d as, us E p es la entrada de condas transrorma el origen, equivalente a B en el ongen. . .. A partir de lo anterior y bajo la _suposicion 2 r < V se ha obtenido un metodo para ca qule ' <1>(·) · Este método se resume de cu ar se1-mapeo es la salida tanto del sistema de tro1Y Ye E P .. , la siguiente manera: l 1 l. Para el sistema maestro (1) se calcu a e error (4) como del sistema (5). Bajo la suposicion difeomorfismo A(&)E p n, es donde &:=x,-<l>(xM), e=[e,e.L]T --.,, el vector de error de sincronización en coordena- 1, , -1 f3(e) = Lg, Lj, h, Y la i función 'J:( :, e, U M ) = ¡;,fe hE + Lq¡;,fe-i hE se considera como un ;¡; 'rM difeomorfismo ~ dada por L1/i1+Lq e1, (l~j~n' -r,) ' representa la dinámica interna que se supone asint~ti~am~;te • es de fase mmima. estable, esto es, e1sistema d (5) Para obtener el cambio de coordenad~s e es necesan·o mantener las siguientes relaciones: .d d El nuevo error de sincronizad~ es~ a o por e=z -(/J .(zM), donde Z5 =(/J,(xJ, Y - -sf (;01) son transformaciones de coorde::d~ o~igir7ales a la forma Brunovsky basadas en . d1•rerencial 15 tanto del esclavo como del geometna 11 ' 1 eo de maestro respectivamente; (/JproJ es e map ' de la dimens1on . . de1maestro p 'M en proyección d la dimensión del esclavo P 's . Este -~rror e sincronización puede escribirse en funcion ~e las . . les xs y x M como sigue: coordenadas ongma -;¡; ( X ) _ 'f'pro1 Ai . 0 -;¡; (x ) . Entonces de la defie -_ 'f's 'rM M 5 . . . 1 se obtiene lo lo siguiente: mc10n ( )f = [hM (xM ) ' LÍM hM(xM ),...,L¡'M-lh M xM . M 2. Para el sistema esclavo (2), se calcula el , . de perturbación. La función r¡(e,e.1), termino 466 Esto es, la sincronía completa y exacta (idéntiden representarse en forma general por el esqueca) ocurre si n, = nu, <I>(-) es el mapeo identidad ma de la figura 2. y el vector de error completo es nulo s = O, esto es, X5 = xM. Si los sistemas son del mismo orden ns = nM, si el mapeo <I>(•) es el mapeo identidad I' y el vector de error completo s converge a una vecindad alrededor del origen, esto es, X ::::; xM, . . 5 entonces se logra sincronía completa y práctica. La sincronía parcial ocurre si ns = nM, <I>(-) es el Fig. 2. Esquema para sincronización. mapeo identidad, si al menos una componente del vector de error e es nula, y al menos una componente no es nula. La sincronía proyectiva ocu(i) Controlador linealizante por retroalimentación rre si ns = nM, el vector de error completo e es de estado y observador por modos deslizantes de nulo y <I>(-) es un mapeo de escalamiento, esto alto orden es, xs = axM, donde a es un factor de escalamiento. La sincronía generalizada del mismo orLa técnica de linealización por retroalimentación den ocurre si ns = nM, si <I>(-) es invertible y s de estado puede aplicarse con el propósito de eses nulo, i.e., X5 = <l>(xu). La sincronía generalizatabilizar globalmente al sistema dinámico no lida de orden reducido ocurre si el sistema esclavo neal, mediante el control: es de menor orden que el maestro ns < nM ( <I>(•) no es invertible) y el vector de error completo e es nulo, esto es, xs = <l>(xu). u, = [hs(x,),L¡s h,(xs), ... ,Ljsr-lhs(Xs )f • 3. Se elige un mapeo de proyección lineal Ai . : p 'M 'f'proJ ➔ p 's , dado por: o oo oo o o oo o o 1 o 'Ppro/-) = (6) ara relacionar una a una, tanto a las salidas yM y s como a sus derivadas, puesto que CM = [1O... O] ~ yC=[lO ... O]. 4. Finalmente se calcula el mapeo <1>(·)=~/ 0 ipp,oj 0 ~M{-). . dd or a op d , (7) /J,(e) o, Es claro que algunos grados o tipos e smcr , de los ya mencionados están contenidos en ma d b dar con este análisis, por tanto, se pue en a or l'd d esta misma metodología con mayor genera i a . CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 'lf11I Esquemas de control para sincronización Puesto que la sincronización entre los sistemas caóticos (1) y (2) puede interpretarse como un problema de estabilización del sistema de error (5) en el origen. En esta sección se introducen algunos resultados conocidos para sistemas dinámicos con este objetivo. En esta sección se consideran dos estrategias robustas de estabilización del sistema (5) en el orgien, constituidas por: (i) Un controlador linealizante por retroalimentación de estado y un observador por modos deslizantes de alto orden que además identifica la función <; para que sea cancelada por el controlador. (ii) Un controlador por modos deslizantes de alto orden cuasicontinuo Yun diferenciador exacto robusto, esta técnica no identifica a la función <; y el controlador cuasicontinuo no la r~quiere. Ambos casos pue- donde los valores de las ganancias k;, i === 1,2,..., n,, n n -1 son tales que s • +k. s • + ... +k2s+k1 =O sea un polino-mio Hurwitz. • Con el fin de estimar todas las componentes de <; e identificar la entrada desconocida <;, se presenta el diseño de un observador por modos deslizantes de alto orden 17 para reconstruir los estados no medibles e identificar las entradas desconocidas con convergencia exacta en tiempo finito16·17, el cual está dado por: e,· =-A.,M ,2¡e, -v,_, ¡112 sign(e, -v, _¡ )+~, +u 1 1 ., 6 I I J $ (8) ( =-').,Msign(( -v,,) CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 467 �ESQUEMAS DE SINCRONIZACIÓN PARA SISTEMAS CAÓTICOS JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ LIÑÁN, JESÚS DE LEÓN MORALES e. donde , es la estimación de e.,' ~fe es el valor identificado de el parámetro M se elige como una constante suficientemente grande, particularmente M > y las constantes A; se escogen . . recursivamente suf·1e1entemente grandes. 1618 · En t onces puede establecerse el siguiente resultado: Lema l. Considere el sistema (5) que satisface las suposiciones de que tiene grado relativo r, con respecto a la función t(t), la cual está acotada por 1f(t) 1~ Entonces el sistema (8) es un observador para el sistema (5), donde el error de estimación = e, < converge ª cero en tiempo finito, esto es, los estados estimados ¿; convergen a los estados e; y ~(t) a la función desconocida t(t). Prueba. Ver detalles en A. Rodríguez, J. De León, and L. Fridman. 19 El siguiente resultado permite asegurar que se preserva la estabilidad del sistema en lazo cerrado cuando se reemplazan los estados en la ley de control (7) por sus valores estimados por el observador (8). Lema 2. Considere el sistema (5) para el cual se diseña el control linealizante por retroalimentación (7). Suponga que se diseña el observador (8) con convergencia en tiempo finito. Entonces, el sistema aumentado en lazo cerrado es asintóticamente estable. Prueba. Ver detalles en A. Rodríguez,4 J. De León, and L. Fridman. 19 t, tt f. es la variable de entrada. Al compararlo con el sistema (5) se tiene que , b,(t,e) = B,/J(e) y a(t,e)=C,e. El objetivo es lograr que (J =O en tiempo finito y mantenerlo exactamente ahí mediante alguna retroalimentación. Dado que la derivadas temporales a, <Y, ... , (J(rs -!) son funciones continuas de la salida del sistema en lazo cerrado y la superficie de deslizamiento definida por: (r -1) a=(J= ... =(J s e~JY e tl - ¿Jf =O (10) es no vacía y consiste localmente de trayectorias de Filippov, el movimiento sobre (10) se llama modo rs-deslizante (o deslizante de rs-ésimo orden). 18 El control aparece explícitamente en la rs ésima derivada temporal de (J, la cual está dada por: dondeh(t,e) = t/',l lu =o, g(t,e) =(dldu, )ac,,> =tO. Se s supone que, para algún Km, Km, C > O, se preserva la siguiente desigualdad: O<K ~_i_(J(rs)~KM, l(J(rs)lu=O~c (12) m aus s A partir de (11) y (12), la inclusión diferencial Considérese la dinámica controlable del sistema (5) reescrita en la siguiente forma: don·de eE p rs ; ae, be : p 's X p ➔ p 's ' y (J: p 's X p ➔ p son funciones desconocidas suaves, además (J es la variable de salida y us E P 468 fi- en tiempo real de v,v, ,.. A- ... , a('s-I) . Co mo se h a supuesto que no todos los estados están disponi~les, se presenta un diferenciador, el cual es un sistema capaz de calcular las derivadas a partir del conocimiento de la variable (J. Un diferenciador de r, -ésimo orden está dado por: u s = -k'P's _1'' s ((J,<Y, ... ,a(rs - 1)) (14) CIENCiA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2f'J.'H Ahora, con el fin de ilustrar la implementación de los esquemas presentados, se consideran los siguientes casos de estudio: Transductor electrostático no lineal_ Eq. Duffing El sistema maestro corresponde a un modelo de transductores electrostáticos no lineal de cuarto orden X¡,M=Xi,M . - 2 { ~=¼ x4,M=-ax4,M-~.M-~M +b(~,M +1Ml2)+u,(t) donde los parámetros del diferenciador (15) se eligen de acuerdo a la condición / a<'s> ,~ M , tal que M ~ C +kKM. La convergencia del diferenciador en tiempo finito se establee tomando A; como en A. Levant. 18 18 de ruido de entrada, después de un ~ansitorio de tiempo finito. significa que el conjunto vectorial del lado derecho se extiende dentro de las cotas e' Km' KM' en 20 lugar de satisfacer un único punto o solución. Así, la estabilización en tiempo finito de (13) en el origen resuelve el problema planteado simultáneamente para todos los sistemas (9) que satisfacen (12). Un controlador que permite estabilizar a (13) en tiempo finito corresponde al siguiente resultado: Teorema l. 21 El controlador: Casos de estudio e implementación de los esquemas de sincronización ~M--CS,M-d (~.M-~,M-~,M~.M) Teorema 2. Siendo los parámetros A; apropiadamente elegidos_, son ciertas las igualdades ~ = e¡ Y ~;+1 = V; -- e1(,) para l. -1 23 , , , •.. , r , en ausencia de Filippov (ü) Controlador por modos deslizantes de alto orden cuasicontinuo y diferenciador exacto robusto es homogéneo ~ -deslizante Y, con los parámetros /1, ,... ,/J,s -1, k > Oelegidos suficientemente grandes, provee estabilidad en tiempo finito de 03) (~4). El modo rs -deslizante estable en tiempo mto (J =O se establece en el sistema (9) y (14). El controlador (14) es una función continua excepto en la superficie (10) y requiere el cálcul~ . Entonces, una solució n al problema d e sincronización para dos sistemas con diferente grado relativo se establece en el siguiente teorema: _Teorema 3. Considere el sistema incierto (9) que satisface la desigualdad (12) y las suposiciones 1, 2, 3. El sistema incierto (9) en lazo cerrado con el control (14) y utilizando el diferenciador exacto robusto (15) es tal que el error de sincronización e, equivalente a e, tiende a cero en tiempo finito. Prueba. Ver detalles en A. Rodríguez,]. De León, L. Fridman. 22 w do~de x;,M son las variables de estado, a,b,c,d,f son parametros del sistema, y u,(t) es una excitación de entrada, y=x 1,M es la variable de salida medible. El sistema esclavo corresponde a la conocida ecuación Duffing con dos entradas de excitación dada por: x,s =X2s { x2s = -px2s + mox,m - yx(s +K, cos(m¡t)+ K2 cos(mit)+us 07) Donde x;_, son las variables de estado, u es la entrada de control y=x es la variable de ~alida medible, P, WO' r son ~~rámetros constantes del sistema, K; y w, son las amplitudes y frecuencias de las entradas de excitación, respectivamente. Siguiendo el procedimiento presentado en este trabajo se calcula el mapeo <I> : 4 ➔ 2: cf>(xM) =~-1 ºfPpro¡ oiM(xM) =[<I>, (xM), <l>2(xM)]7 ~x.):[~ ~][::] . Entonces se implementa el esquema sincronización para el sistema (11) con un subsistema de (10). La ley de control u5 está dada por: OENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 469 • �ESQUEMAS DE SINCRONIZACIÓN PARA SISTEMAS CAÓTICOS Us = -q-k1e1 -k2e2 (18) Un observador que estima las variables el' ez y la función q queda expresado por: ~ =-~M113¡~ -et3 sign(~ -e¡)+~ =v1 JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ LIÑÁN, JESÚS DE LEÓN MORALES Lorenz generalizado . Rossler A En este caso se sincronizan los siguientes s~temas caóticos. El sistema maestro está representa o por el sistema generalizado de Lorenz: = -aMX1 •M + aMx2,M + cMx4,M .x2,M = hMx1,M - x 2' M - Xi,Mx3,M (19) "2 ~=-A,Msign(i-v2) El desempeño del esquema formado por el trolador (18) y observador (19) en lazo cerra~:ncon los sistemas (16) y (17) está ilustrado en simulación con los siguientes parámetros: a= 0.03' b = 0.1, e= 0.3' d = 0.985, p = 1, OJ.0 = 1O, y= 100, K1 = K2 = l, W1 = 2 ' Wz = 4 ' M = 1950, ~ = 3.O, /4i = 1.5 ' ✓,1 _ l. 1. La .entradi . . . , fue u, (t) = 0·35 cos(t). Las cond1c10nes de exc1tac10n - iniciales fueron xM (O)= [O O{ Y x, (O)= [O. l 0]7' ¿,(0)=4, ¿2(0)=-2 y ~(O)=l. Los resultados de sincronización se muestra~ en la figura 3, al sincronizar el estado x, con e .+.(xM ) a partir de t=30 segundos. mapeo 'f! x3,M = -bMx3,M + X1,MX2,M .X4,M = -Xl,M -aMX4,M tes constantes. l .stema El sistema esclavo está dado por e s1 Rossler: .¡- o ( A ) A 11e¡ -v211/2 szgn ~ -v +e +u. e¡;. =-✓'2 2 4 A o ( A ) A (23) Se tomaron los siguientes parámetros para mostrar el desempeño en simulación: ªM =1.0, bM =0.7, CM =I.5, hM =26, as =0.2, bs =0.2,y es =5.7, Ai =1.IM, 112 Ai = 1.5M ' ~ = 2.0M 113 ' A4 = 3.0M114' M = 12000, k = 30. Las condiciones iniciales se ubicaron en xM(0) = (l,0,-1,1)7, x,(0) = (-1,2,2)7, ~(O)= [0,0,0,0f. X2,s -X3,s = xl,s +asx2,s . = X3,s (xl,s -cJ+bs +us X3,s X2,s -10 Control desactivado o (20) XM Xl,s - - A J4 =-Áisign(e4 -vJ es el vector de estado, YM =X,,M esla . salida medible, aM, bM, CM, Y hM son coeficiendond e o V¡ x 1,M ~ =-/4iM112 ¡~ -viJ1'2 sign(~ -v1)+i+u. ;. ? 1 (A ) A e¡=-.11, +i;=v 4 e¡-e¡ 13/4szgne¡-e¡ 1 ;.t; =-✓'311t; -vi 12/3szgn l?:z -v¡ +~ =v2 (21) donde xs es el vector de estad o, Ys =x2,s esla b ·d d1ºble u es la entrada de control; as ' sal1 a me , s S l 1 els e son coeficientes constantes. e ca cu a Y s m P4 ___,_ p 3 el cual es <l>(xM) = mapeo q,: r ' En la figura 4 se muestra la sincronización en tiempo finito del estado x, con el mapeo <t>(x,w), accionado a partir de t= 15 segundos. Con estos casos se muestra el buen desempeño de los esquemas para sincronización generalizada undireccional en orden reducido. Supresión de dinámicas caóticas 100 50 10 -1 -2L---;';;-~eoo~1r~o1~de::sadí= ·va=do~~¡eoo_1r_o1_ac11«v,ado_ -1i 10 20 30 40 5 so El controlador cuasicontinuo estabilizante (14) calculado para el ejemplo es dado por: [~ +2(1~ 1+I ~ 1213r1 <~+~l sigr(~))l (22) u,=-k- [1~1+2(1~1+1~1213)112] 12 Para estimar las funciones e¡ en tiempo real, se diseña el diferenciador (15): ' :T!- 213 ....:.--¡~Con~tro~l~de~sa~cti~-~~/oÍÍ-=Con=tro_lact4iivad_o~~ o 10 20 30 401 so Sistemas caóticos de clase P tiempo m) 470 26 Malasoma consideró los trabajos de J. Sprott,27 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE- _DICIEMBRE '1(111 30 :: -50 o lit'/11{10 Fig. 4. Sincronización de los sistemas (20) y (21). y reportó seis sistemas que satisfacen una ecuación jerk , con soluciones caóticas. Estos sistemas se agrupan en la llamada clase P, la cual se reporta como la clase de sistemas caóticos más simples. Éstos son seis sistemas de tercer orden cuya ecuación diferencial contiene una no linealidad cuadrática: r r r r r r Xi .Í3 ..t2 = = X2 X3 = -m3 - x1 +x22 = X2 = X3 = -m3 - x1 +x1x2 = X2 +1 X3 = -m2 +X3 = X1X2 = X3 X2 = X2 X3 Xz .t3 X2 . .3. Sincronización del sistema (16) y (17). F1g 20 ~ ~ Control desactivado / <p,trol activado .Í3 Ahora se presentan algunos resultados relacionados con otro problema de control de caos: la supresión de caos. Por la cual se muestra que las trayectorias de un sistema caótico se estabilizan alrededor de algún punto de equilibrio, y es importante debido a que las oscilaciones erráticas de un sistema caótico son impredecibles y pueden causar daños. Actualmente es importante la supresión de caos para ayudar en tratamientos de desórdenes cardíacos23 y epilepsia, 7 en sistemas de 24 láser, en mecatrónica, 25 entre otros. \J CorÍtrol actJvado X3 X¡ +l = -at3 +X1X2 = X2 = -m2 +x3 = -x1 +x22 = X2 = -m2 +x3 = -x1 +x1x 2 CiENclA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2009 471 �JUAN ÁNGEL RODRIGUEZ I.Jri<AN, Jesús DE LE6N MORAi.ES Esa1,;EtMS DE s1NCRON.zAOÓN PARA SiSTEMAS CAÓTICOS · · para el Todos los sistemas clase Pson caottcos 26 ·º intervalo 2.0168 a 2 577 · • • en sistemas clase P Ley de control para supres1on A partir de resultados para estabilizaciónbd_e sis\: mas mediante métodos geométricos _s~ o uene . siguiente: cons1.d ere los sistemas caoncos clase p en la forma: Jx = f(x~a)+ g(x;a)u \y= h(x) table. ., !ti La solución \(1) de Supos1c1on 5 . un término A(t) = [A(t)-K(t)C(t)]A(t) t <l>(t)l es ·do que exispersistentemente excitado en e senn ten a1, fJ¡, T 1• tales que: (27) (25) don d e k., ( l·=1 ' 2, ••. , r) deben ser . tales que r k r-1 + + k2 s + kl es un polinomio Hurwttz. s + s ··· • bl E:ta ley de control requiere tod_as ~as vana S~s 1 , tro mc1erto a. m de estado, así comlo e pa~a~e de que sólo se disb e hace a supos1c1on em argo, s 1·d edible y (t). Entonces se prede una sa l a m m E::.~i~:.b~:::~:,:;~:·,~;~:::~::~:,::: como el parámetro desconocido. . definida positiva acotada L. para ~l~~n~ ;~zentrada u es persistentemente Suposicwn · l .d de que existen excitada en e senu o a T.,;-O v t ~ O tales que: ª2 · f'!' - . O 't/Z (O) E .Q, el sistema completo en lazo cerrado (28) QxP • xs:, VZ(O)e Q, V.t(O)e P ". VS(O) >O. Prueba. Ver detalles en Ángel Rodríguez, Jesús d d 'I' denota la matriz de transi• Vt ~ t0 , on e 11 _ = e y r alguna ción para el sistema : -=- A=' Ym z matriz definida positiva acotad;. .ón (27h A partir de las condiciones e exCltaCL . , de K-S icr donde S es solucion (28) con _• cr~c Enton· s--pS-A(u.y) S-5'.-l(u,y,.)+ ... . · d do - un observador adaptable para (24) esta a ces, por: de León, Ricardo Femat, Crescencio HemándezRosales. n La implementación se realiza considerando el siguiente sistema caótico clase P: Y"' =Cz (30) f _f::, A(11.y,.)z-· (ÁII.)'. )+<l>(u,y,,,)0 ··{AS:1Arcr donde sólo se mide ym =x2, el parámetro a es constante y desconocido. La variable Y, =x es estabilizaI da en el origen. ~s; c'}L(y,..,-Ci) 1 0=S'/ATC'íí.y,,, -C.:) T f. (29) • lse =-PeSe+ATCTL.CA . dondelascomponentesde A(u,ym),_q.,(u,ym) ~ ""'( y ) son funciones continuas umformemen 'Y u, m d . 0 es un \'ector te acotadas dependientes e u, Y,., y ·d Ahora se de parámetros constantes desconoet os. y;, n constantes donde S/0)>0 y S.(0)>0, ñ, so Luna matriz positivas suficientemente gran es y 4 def.m1·Ja positiva. .f I s suposiciones ' Ti ma 4 ,o Si se satis acen a d eore . - 1 sistema (29) es un obser\'a or 5 y 6, entonces e . (26) Además, el vector adaptable para el sistema · 211 La supresión de las oscilaciones caóticas se muestra en la figura 8, éstas se suprimen durante un intervalo predefinido en el que se aplica la señal de control. A1 desactivar la señal de control, la dinámica caótica vuelve a aparecer. Conclusiones - CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4' OCTUBRE • DICIEMBRE mJ 472 ...a)... Fig. 7. Señales caóticas del circuito en osciloscopio. A={A(u,y )-s;1críL'}A+<t>{11,y..,) (26) Fig. 6. Foto del equipo experimental. ' 7¿(' Sz ·= p,S, -A(1t,)'..,) Sz -S_,A\11,),,, )..:-C . { StrB i1t tiliipe de lazo cerrado permanece para tiempo positivo en un conjunto compacto Q (el cual contiene el punto de equilibrio del controlador nominal) es globalmente asintóticamente estable en m i = A(11.y.,)z +<p(u.y.,)+<D(u.ym)0 El sistema (30) se implementó electrónicamente con amplificadores operacionales y otros componentes. Se diseñó la ley de control (25) y el observador (26), y se implementaron mediante un sistema de adquisición de datos OSpace 1104. Las figuras 6 y 7 muestran, respectivamente, una foto del equipo experimental e imágenes del osciloscopio con las series de tiempo y con proyecciones del atractor caótico en dos planos durante los experimentos. Teorema 5. Si el estado extendido Z = [ z 0f (24) ,_., n son los vectores de estado, donde x E ' u, Y Y ectil 1·d a controlar del sistema, resp d entra a Y sa ª d tbrio vamente. Si el sistema tiene punto~ e elqu1 t = . .o y es de grado relattvo p eno r n, en su d ommi ' 1 r repuede estabilizarse mediante un contra po troalimentación de estado descrito por: u= de error de estimación ( ez := z- z, c := 0- 0) 8 converge exponencialmente a cero con una razón dada por p = min(p, •.08 ). Por otro lado, note que un sistema clase P en la forma (24) puede transformarse en un sistema afín en el estado (26) mediante la transformación z=Q(x), la cual existe y es invertible en la clase P. 26 El esquema completo en lazo cerrado controlador, observador y planta se muestra en la figura 5. El análisis de estabilidad se resume en el siguiente resultado. introducen algunas suposiciones reque~idas. . . , 4•is Existe una matriz vanante SuposLcwn l . en el K(t) tal que e siste ma tiempo acota da ,; (A(t) K(t)C'(t))TJ(t) es exponencialmente es- En este trabajo se presentó y propuso una solución al problema de sincronización unidireccional generalizada de mismo orden y en orden reducido para una clase de sistemas. La sincronización puede lograrse si el índice característico de perturbaCINaA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE . DICIEMBRE 2009 473 �ESQUEMAS DE SINCRONIZACIÓN PARA SISTEMAS CAÓTICOS JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ L1ÑÁN, JESÚS DE LEÓN MORALES ción es mayor o igual al grado relativo en el sistema de error de sincronización. Se ofreció un procedimiento para el cálculo sistemático de los mapeos requeridos en sincronización generalizada. Se ofrecieron dos esquemas de técnicas de control para sincronización y estimación de variables no medibles, para los cuales se obtuvieron condiciones suficientes de convergencia y estabilidad de lazo cerrado en tiempo finito. Se verificó el funcionamiento de los esquemas de sincronización implementándolos en algunos casos de estudio. Por otra parte, se presentó un esquema para supresión de oscilaciones caóticas, basado en un control retroalimentado y un observador adaptable, para el cual se ofrecieron condiciones suficientes de estabilidad en lazo cerrado. Los resultados de este esquema de supresión se verificaron exitosamente de forma experimental mediante osciladores electrónicos. Control desactivado ; Control activo : Control desactivado Chl Pk-Pk 1.S4 V C~4 f req den; ofrecen, por tanto, convergencia en tiempo finito. Se presenta también un esquema para supresión de oscilaciones caóticas, basado en un controlador retroalimentado y un observador adaptable. Los resultados de estos esquemas se verifican al implementarlos experimentalmente mediante casos de estudio. Palabras clave: Sincronización, Sistemas caóticos, Supresión de caos, Observadores por modos deslizantes, Control por retroalimentación. Abstract A methodology and schemes are presented in order to achieve unidirectional generalized synchronization in reduced order. This scheme is useful to synchronize distinct systems with different order. Sufficient conditions are given to guarantee synchronization. The presented schemes are based on high arder sliding-mode techniques, offering finite-time convergence. Moreover, a scheme, based on a feedback controller and an adaptive observer, is presented for chaos suppression. The results from these schemes are verified by implementing sorne cases experimentally. 'z No perlod four,,. Ch 1 Freq 6.414 HZ Chl Soomv rh, 11tnn""v M 1.00 s A Ch1 f -210mV Fig. 8. Oscilaciones caóticas suprimidas en un intervalo de tiempo. Resumen Se presenta una metodologia y esquemas para lograr la sincronización unidireccional generalizada en orden reducido. Este esquema es útil para sincronizar sistemas distintos y de diferente orden. Se dan condiciones suficientes para garantizar la sincronización. Los esquemas presentados se basan en técnicas por modos deslizantes de alto or- 474 Keywords: Synchronization, Chaotic systerns, Chaos suppression, Sliding-modes observers, Feedback control. Referencias 1 C. Huygens. Horoloquim oscilatorium. Paris, France, 1673. 2. E.V. Appleton. The automatic synchronization of triode oscillator. Proc. Cambridge Phil. Soc. (Math. and Phys. Sci.), 21:232-248, 1922. 3. I.I. Blekhman. Synchronization in Science and Technology. ASME, New York, 1988. 4. A. Pikovsky, M. Rosenblum, and J. Kurths. Synchronization: A Universal Concept in Nonlinear Sciences. Cambridge U niversity Press, Cambridge,U.K., 2001. 5. C. Schafer et al., "Synchronization in the human cardiorespiratory system", Phys. Rev. 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Después fica, por eJemplo, en el caso de ansiedad, traba"amos ~e anos de traba_j? y desarrollo en diferentes etapas, con ~ac1entes que presentan fobia social, por lo ~ue se esde la planeac1on, capacitación de los nuevos ele:anzo una convocatoria a estudiantes universitarios en mentos y en cuanto a las técnicas, en la captura la a que_~valua_mos casi a 800 personas; en el caso de convocatoria hacia los participantes y el diseño de '10s depres1on, la investigación fue con pacientes diagnostiinstrumentos, las _aplicaciones y el análisis de los datos cados con d_epresión mayor, en trabajo clínico, de tera~roced1mos a la divulgación, pues procuramos, despué~ pia. ~os pacientes se seleccionaron de la Clínica de Psie todo el proceso, que la comunidad conozca lo que col_og1a, dentro de la misma facultad, principalmente he_mos obtenido, incluso tenemos una dinámica de parquienes mostraron una depresión mayor. t1c1par con vanas asociaciones y organizaciones, en diLo m_eJor_ de este proyecto fue conjuntar diversos enversos concursos con lo que hemos obtenido premios foques c1entif1cos, pues en la evaluación de fobia social incluso a nivel nacional. ' se_ ut1l1zan ~scalas, y desde el punto de vista cognitivo, utilizamos tecn1cas experimentales, que son nuevas téc¿De qué manera benefician este tipo de investig .. nicas aphcables en este campo que estamos tratando nes a la sociedad? aao d1fund1r en México como una alternativa, éstas perten det~tar cosas que con los instrumentos "vieJ·os" Por ejemplo,. como el problema de la depresión tiene no se pod1a. una 1nc1denc1a muy alta, acercamos a la parte clínica !~ ]ESSICA ]ALDERAS • ntegrantes del cuerpo de catedráticos y científicos de la Facultad de Psicología, este reconocido grupo donde se combinan juventud y experiencia, comandado por la maestra Guadalupe Elizabeth Morales Martínez, logró, entre nueve trabajos del área de Humanidades, la máxima presea científica universitaria de este año, gracias a un proyecto realizado en el Centro de Investigación y Práctica del Laboratorio de Ciencias Cognitivas, donde se analizaron dos tipos de intervención clínica en el desorden emocional humano, evaluados y complementados con paradigmas experimentales cognitivos de facilitación afectiva y de representación del conocimiento. Morales Martínez, junto a su equipo, contestó las interrogantes que nos adentrarán en su estudio. 1 ¿Cómo se da esta investigación? Por muchos factores, somos un equipo que ha trabajado por más de ocho años en varias líneas de investiga- m476 ción, técnicas en común, pero encaminadas a diferentes áreas; por ejemplo, en los campos: violencia, depresión, ansiedad, síndrome Down; y coincido en que sobre las líneas con las que ganamos este premio, depresión y ansiedad, utilizamos técnicas muy parecidas Y encontramos resultados similares en cuanto a bibliografía, por lo que decidimos conjuntar esfuerzos. Pero ustedes, como grupo, ¿cómo logran esta sinergia? Gracias al estudio en común: estudio de las emociones y los procesos cognitivos, en el cual el Dr. Ernesto Octavio López Ramírez se encargó, desde hace diez años, de convocar a quienes se interesaran en la investigación. A este equipo se integró la Dra. Rosas Uribe desde la Universidad Veracruzana, con lo que hubo un vínculo importante interinstitucional y, lo más importante: aprendimos a trabajar como equipo y a realizar proyectos de gran relevancia para la ciencia. CIENO,\ UANl ! VOL. JIJI, No. 4, OCTUBRf-DICIEMBRE 'zr11I CiENClA UAN L/ VOL. XJI, No. 4, O< TUBRf-DICIEMBRf 1009 477 ll �ENTREVlSTA A lA DOCTORA GUADAL0 .f EuZABETH MORALES MARTiNEZ herramientas del área de la ciencia para obtener ev,aluiciones que antes no se tenían sobre la reedcudpe r~~1~~m~ · . 1 0 nos da una buena m I a :~=~~~ni:'i:r:~ias, y a partir de ahí saber cuáles ~s~n las más efectivas para preparar los pacientes; prec mente eso se logró en este estudio, pues se evaluaron dos terapias: las personas con ansiedad, se trataron con una lera ia y las personas con depres10_~, obviamente, con otro ~ipo de terapia, y con_!ª evaluac1on reahzada se observó cuál fue la recuperac1on a rnve_l ,inconsciente de los pacientes. Quienes sufrían depres1_on man1festaro; ., a n·1vel consciente y a nivel mconsc1en recuperac1on · quee . 1 lo cual permitió comprobar que la terapia con ~~u~r~tó a los pacientes con depresión fue realmente efectiva. , esultan beAdemás del impacto clínico, otras areas r , . mpo de la metodolog1a 1 neficiadas, por e1emplo, en e cal , y modificaciones con la creación de nuevas tecno og1a,s , a tecnologías utilizadas en otros paises que están ll~e gando a nuestra localidad. Aunado a esto: otro rnven la impacto es la formación de jóvenes en c1enc1a y e [i\J 478 J¡ (A BAlf>ERAS ., n de investigación y de desarrollo en recur_~o pro;a~~o como una prioridad de la UANL,al form_ar,10hu ' ue las líneas de invest1gac1on cont1nu~n ~:~:~a:~ n~evo conocimiento, lo cual _nivel c1e,nt1f1co es relevante, tanto empírico como !~rico, ~n ar~as mu complejas que requieren mucho mas_expmac1on, co~o la psicología, aún considerada una c1enc1a Joven. zar investigación para producir ciencia, generar tecnología en la cual entra la creación de programas computacionales para ofrecer a la comunidad nuevas evaluaciones menos complicadas, en las que incluso nos está ayudando un equipo de ingenieros para crear software formal que en poco menos de un año esté al alcance de la comunidad. ·Q , tipo de pruebas se utilizaron para determinar , ue d' , los resultados de este estu 10. Algo relevante en todo esto es el enlace entre la investigación y su aplicación práctica inmediata, lo cual trae un gran beneficio para la comunidad. ~ Precisamente, la herramienta c~n l_a cua~ s~i~v:~~~ nivel inconsciente se basa en tecn1cas e pe ., de la ciencia en áreas de la cognición y la emoc1~n, : un software donde a través de tiempos de reaccion,. midió a nivel inco~sciente el impacto que las terap~as h bían tenido. Se realizaron inicialmente las pr_ue as ~. 1 de lá iz y papel, denominados mven- ~:r~~~~~ : ~:i~;~~~~ ~~:iu!~e les ~gregó este ti~~ :~ todo esto es muy importante, ya q .1 . r Ciencias Cognitivas tiene, además del ob1et1vo de rea 1- CIENCLA, UANL / VOL. XII, No. 4' OCTUBRE-0ICIEMBRf 2009 ¿Cuáles fueron los resultados de este trabajo que finalmente les hicieron acreedores al Premio de Investigación UANL? En la investigación en sí, principalmente, la recuperación de los pacientes y los resultados permanecieron; el hecho de contar con un instrumento innovador para la medición, que antes no se tenía, de la recuperación del paciente; la oportunidad de verificar las nuevas metodologías que están disponibles a nivel terapéutico para tratar en menor tiempo a los pacientes y lograr su recuperación. Por otro lado, los instrumentos que se han diseñado de manera experimental, determinamos que son mucho más sensibles para la exploración de procesos tan complejos como la depresión y la ansiedad, además de que nos aportan información que no sólo es relevante al tratamiento, sino al diagnóstico y la evaluación en el seguimiento de las terapias, lo que abre además una nueva oportunidad al ofrecer una tecnología hecha en México y orgullosamente universitaria. ¿Qué significó obtener el máximo galardón cientifico dentro de la UANL? Una gran emoción, primeramente por los frutos del trabajo que realizamos en equipo, pues esto habla de la consolidación de nuestro grupo y del apoyo que se nos ha brindado, lo que significa el inicio de una nueva fase dentro del laboratorio y lo que esperamos con esto es que, sobre todo las nuevas generaciones, se motiven y vean las satisfacciones que ofrece la ciencia. ¿Qué sigue? Continuar trabajando en las diversas líneas de investigación, pues este trabajo en particular nos ha abierto la puerta para crear nuevos instrumentos en otras áreas como en violencia y síndrome Down, así que aún falta mucho trabajo por realizar, desde refinar los instrumentos y continuar el seguimiento de las líneas de investigación; pero, sobre todo, se sembraron conexiones a nivel nacional e internacional CIENCL-\ UANL /VOL.XII, No 4, OCTUBRE-DI( EMBR:. 2009 479 ' �E: EWIZA ARMfNOÁRIZ Premio de Investigación UANL 2009 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA En resumen: el trabajo consistí, problema, estudiar su estructura o en modelar este logías de sol ·• Y desarrollar metodoca, compara~~~~~ {;nd~ ~:;: de contribución científi- Entrevista al doctor ?emodstr1ar que era un avance al area e conoc1m1ento. Roger Z. Ríos Mercado L niería y Tecnología 23 estudios científicos -la de mayor participación-, y el ganador fue el del Dr. Roger l. Ríos Mercado, quien se enfocó al problema de calcular planes óptimos de transportación de gas natural mediante compresores instalados en sistemas cíclicos. Este problema no lineal (no convexo) considera dos tipos de variables: flujo másico en cada arco y presión en cada nodo. Los compresores consumen combustible dependiendo de la configuración del flujo y presión, así el problema es asignar valores que minimicen el combustible total consumido. Aquí se propone una técnica híbrida que integre la programación dinámica no secuencial dentro de una estrategia de búsqueda tabú con memoria corta. La evidencia empírica demuestra el tremendo impacto del algoritmo, superando contundentemente a los mejores métodos a la fecha. Para el Dr. Roger l. Ríos, quien tuvo como colaborador al Dr. Conrado Borraz Sánchez, este Premio de Investigación UANL 2009 es el segundo en su carrera. m. 480 _ _ __ :~~~~v~~~a~~:~ :tara ¿Para realizar esta investigación tr b , empresa? ª aJaron con una ~ºé es un trabajo de investigación básica financiado por e onacyt. Sin embargo, es un problema real :oi~:iñías de gasoductos Y, por relacionei~::u~!~ o con_ personas de esta industria en Housto n_os han proporcionado información de datos com n' sistemas, que nos han ayudado a darle u~ aterrizado a la cuestión de ex . ., para probar la eficiencia de 1:::r~~~~tac1on computacional os. ¿La innovación en est st d'10 utilizaron? e e u son los modelos que ~gí~ ~~n~~~~:~n o contribución científica es la metodome· . on que proporciona soluciones de mucho 1 bli¿r ~.ª idad que las _metodologías reportadas en la bi, ra ia actual; es cierto que puede haber metodol g1as que operen e -, oque ésta n companias gaseras, quizá mejores ' pero como son de carácter rese d están reportadas a la bibliografía, no estánr~~n~iJer~º da~, para este estudio nos referimos a los métod estan disponibles al público. os que ¿Cómo diseñaron este modelo? cará~;:~~ ESPERANZA ARMÉNDARIZ a convocatoria para el Premio de Investigación UANL 2009 registró en el área de Inge- ver, me refiero a que es mu . solución óptima global de ¡~~milrcado encontrar una llevar años, así que es necesario~ sistema, _eso puede tar la estructura matemática del p ~r estudiar y explométodos de solución que se de ro ema, para que los soluciones de buena calidad. sarro/len puedan brindar ¿En qué consiste la investigación que lo hizo ganador del premio? Nuestra área de especialidad es brindar soporte científico a problemas de toma de decisiones u optimización, es una rama que técnicamente se conoce como la investigación de operaciones. Estos problemas de toma de decisiones surgen en muchos campos, en particular, este trabajo surge en el transporte del gas natural, ahí el problema es cómo operar las estaciones compresoras en todo un sistema, de tal manera que se minimice el consumo de combustible para reducir costos. El papel de la investigación consiste en abstraer el problema real en un modelo matemático, en donde las variables reales en el problema se transforman en variables algebraicas y todas las restricciones tecnológicas del problema (físicas, límites de operación, etc.) se transforman en desigualdades y ecuaciones en un modelo. Ya que se tiene el modelo, se trata de estudiar su estructura matemática para desarrollar métodos eficientes de solución. Desde el punto de vista técnico, muchos de estos problemas de optimización son muy difíciles de resol- - - - ~ _ _ _..=C~I EN.;_C 1A UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2fJ1/ 0 Q¡NCIA UANL / VOLXII, No. 4, OCTv3RJ -DICIEMBRE 2()()y 481 m �ENTREVISTA AL DOCTOR ROGER z. Ríos ESPERANZA ARMENDARIZ ¿Cuánto tiempo tiene trabajando esta investigación? Este· proyecto empieza con muchas ideas de mucha gente. En éste, algo muy característico en nuestro campo, interactuamos con expertos en otras áreas como matemáticas, ecuaciones diferenciales y fluidos, que ayudaron a dar validez a los modelos que se estaban planteando. Esta inquietud empezó cerca de 2000, y dio lugar a identificar áreas de oportunidad y salieron ciertos proyectos que comenzaron a tratarse; esta investigación, en particular, es un trabajo de 2003 que culminó hasta el año pasado. ¿Está publicada esta investigación? Sí, en su momento fue presentada en varios foros importantes. Pero la parte culminante fue su aceptación, en 2008, al ser publicada en la revista Computers and Chemica/ Engineering, una de las revistas más importantes en la ingeniería. ¿Desde cuándo trabaja esta linea de investigación? La inicié en 2000. En nuestra área uno se especializa en la modelación, análisis y desarrollo de metodologías eficientes para resolver problemas de optimización o toma de decisiones. Tengo alrededor de trece años trabajando el tema. En cuanto a aplicación, anteriormente he estado trabajando problemas de secuenciación en sistemas de manufactura, en problemas de diseño óptimo de monoblocks y en los últimos tres años en el área de optimización de sistemas territoriales. ¿Qué tanta investigación se realiza en cuanto a la transportación de gas en México? Creo que la investigación que se desarrolla es bastante limitada. El organismo que tal vez tenga un poco más de interés es el Instituto Mexicano del Petróleo, que sí tiene grupos de investigación, aunque no tengo conocimiento si hay un grupo trabajando en esta área en particul¡¡r-lo desconozco-; pero este estudio nace de nuestra relación con la gente de Houston. ¿A qué tipo de industria favorece este trabajo y qué alcance puede tener? mJ 482 El principal beneficiario de este proyecto es la compañía o persona que posea un gasoducto, porque le proporciona la herramienta para que lo opere de una manera más económica. La segunda parte de esta investigación -porque esto es sólo la investigación básica-, es desarrollar tecnología, tratar de convencer a la gente interesada que esto es valioso. ¿Se adquiere algún compromiso al recibir un Premio de Investigación? Creo que no estamos pensando en ganar premios; sino en resolver problemas muy retadores, creo que el compromiso viene desde antes, saber que estamos desarrollando proyectos para incidir en un apoyo a una empresa, a apoyar políticas de gobierno. El compromiso se adquiere desde antes de hacer investigaciones de primer nivel que traigan beneficios a muchas personas, no sólo a un usuario final, sino a quienes están en el camino que se recorre para concluir un trabajo. ¿Cómo ve la formación de nuevos cuadros de investigadores? Aquí hay dos ópticas: por un lado, hay muchas instituciones que desde hace algún tiempo han visto valor en la investigación y le están apostando a ella; y estoy de acuerdo con algunos colegas en que a nivel país las políticas gubernamentales para apoyar la investigación han sido demasiado pocas. Creo que sí hay instituciones que se dieron cuenta de la importancia y están apoyando, pero debe venir la contraparte por el lado del gobierno, que de verdad invierta recursos. Por otra parte, de nada sirve invertir en investigación si no vemos a nuestros estudiantes bien formados y motivados. Hay que poner atención en la formación de estudiantes desde los niveles elementales, invertir en educación para elevar la calidad de esta formación, dado que para hacer investigación seria es necesario un recurso humano con una formación sólida y fuerte. más me gustab~, nunca pensando a qué me iba a dedi~ar. Es,taba perfilado para estudiar medicina, pero luego ingrese a ma_t~máticas porque era lo que me gustaba. ~n la formac1on las materias son muy abstractas y se tiene muy poca conexión con el mundo real. Pero seguí desarrollando eso_ por amor al arte y un punto decisivo :ue que la_~ materias que más me gustaban eran las de 1nvest1gac1on de operaciones, lo que es la introducción al campo de la optimización. y ya ~uando tuve la oportunidad de trabajar en Vitro, me d1 cuenta que las matemáticas se utilizan para ~esolver pro~lemas reales, eso terminó por fortalecer mi idea de continuar en esta carrera. ¿H~~o algún profesor que lo motivara a hacer investigaaon? La persona más influyente fue el Dr. José Luis González Velar~e, que ahora está en el ITESM, de alguna manera fue m1 mentor. Luego muy buenos maestros de la facult~d, gente preparada que no te está azuzando, con su eJemplo te motivan. ¿Cuándo se inició como investigador? Empecé a hacer pininos de investigador cuando inicié el doctorado Y a ejercer como tal cuando lo terminé en 1997· Esa es~ancia posdoctoral de dos años fue m¡' primera oportunidad de hacerla de investigador "titulado". ¿Qué le ha dejado la investigación en todos estos años? Muchas cosa~. De entrada una satisfacción personal muy gra nde. Me siento muy privilegiado de estar haciendo ¡0 que me apasiona Yque además tenga un impacto para m,uc~a gente, porque estar en una escuela de carácter publico te, da la oportunidad de llegarle a mucha gente. _Ademas, el reto intelectual de los problemas comp_leJos es algo de lo que más me ha movido, estar resolviendo problemas muy complejos es la parte más importante de la investigación. Creo que si a todo esto le agregamos el hecho de establecer el puente de difusión Yhacer la conexión con la gente, con los niveles más elementales de la educación Yel pueblo en general, es una labor muy importante. ¿~e qué manera logra esta comunicación con la comumdad? Através d~I progr~ma "Los domingos en la ciencia", de la Academia Mexicana de Ciencias, donde los investigadores vamos a las plazas cívicas de los diferentes pue~los y_ les hablamos de la labor que realizamos. Es un eJerc1c10 bastante importante. . A~én de todo esto, reconociendo que debemos incid1~ ~as en las preparatorias Ysecundarias, vamos a dar pla~1cas_ para divulgar las cosas que realizamos en la Un1vers1dad. ¿Qué es lo que le preocupa O de qué se ocupa? Pri~ero, hago estas actividades porque me gusta. Además q~1~ro hacer ~r los demás lo que me hubiera gustado qu~ h1c1eran por m1. Yo tuve que tomar decisiones muy a ciegas, afortunadamente me inicié en algo que me gustó. Pero queremos que los chicos puedan tomar una decisión bien formada, que sepan qué es hacer investigación y con base en eso acepten, o no involucrarse en esta tarea. En su caso, ¿cómo se inició en la investigación? No sé, tal vez surge como muchos, en nosotros. Cómo estudié matemáticas, no sé. Creo que hay que tener una cierta dosis de loco e ignorancia. Porque era lo que CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL /VOL.XII, No 4, OCTJBRE-DICIEMBRE 2009 483 m �ESPERANZA ARMENDARJZ Premio de Investigación UANL 2009 CIENCIAS EXACTA S Entrevista al doctor rr, )I Virgilio A. González González ESPERANZA ARME:--JDÁRIZ or segunda vez, el Dr. Virgilio_ A. Gonzá/ez Consejo Universitario para aspirar al pr~'!1io en e~ área González subirá al escenano ~~/ Teatro de Ciencias Exactas, resultó mejor callf1cada la mvesUniversitario, para recibir, en ses,on solem- tigación del coordinador de Materiales ~vanzados en el CI/DI y profesor de la División de Estud,os de Posgrado ne el Premio de Investigación UANL 2009, /u~go de que su trabajo, "Desarr~llo ,d~ n~- de la FIME. nopartículas magnéticas en templetes biopo/Jmencos , . En qué consiste el estudio que lo hizo merecedor del lo hizo merecedor de esta distinción. Con él participaron el M.C. Marco A. Garza Nava- ~remio de Investigación UANL 2009? rro, el Dr. Martín E Reyes Me~o Yel Dr Alejandro Torres Se plantea como hipótesis la posibilidad de obt~ner Castro qwenes obtuvieron diversas compos1c1on_es ~e materiales nanocompuestos en el que las _nanopart1cu~ materia/ nanocompósito con el biop~lím~ro qwtosan como matriz para la coprecipitación in s1tu de nano- las (óxidos de hierro y otras ferritas) est_uv1eran en_ un matriz de un polímero natural b1oc_ompa~1ble. partículas de magnetita. . biodegradable, es decir, bueno para ~I medio am~:~!!: Las composiciones obtenidas se anal!zaron c~n- la de tal suerte que pudieran tener vanos aspectos difracción de rayos X.(DRX), microsco~ía electromca . .. (MET), y magnetometna de transm,s,on . . de muestra ~ joso;, primero es el estudio de las propiedades magnét:vibrante y de SQU/0. Los resultados ,n?1can que u~ cas de las nanopartículas, la cual es un área que actua. posible la estabilización de las nanopart,cula~ de mag netita a tamaños entre 5 y 7 mm;, adef;1~S de que mente tiene muchas interro~a~tes y, ~r ~anto, ~s;:. éstas revelan un carácter superpar~'!!agnet,c?. ~e ;~ área de generación de conoc1m1ento: as1m~smo e llaterial compuesto total, en el cual no se hab1a desarro torce proyectos que recibió la Com1s1on Academ,ca e m 484 CIENC'A JA"li.. / VOl XII, l'lo. 4 OCTUBRE DICIEMBRE 2rffe do, con nuestro procedimiento, la obtención de nanogeniería y Tecnología (CIIDIT), tuvimos prácticamente a particulas desde el estado sólido, por medio de una retodos los investigadores del país que están trabajando acción de precipitación, de tal manera que el po1imero en el área de materiales magnéticos, como el Dr. José fuera el medio que limitara el crecimiento de las partíAndrés Matutes Aquino, del Centro de Investigación en culas y las estabilizara, es decir, evitara que se aglomeMateriales Avanzados (CIMAV), en Chihuahua; el Dr. ren, sigan creciendo o se precipiten. Darío Bueno Baqués, del Centro de Investigación en La otra gran ventaja son las aplicaciones potenciaQuímica Aplicada (CIQA), de Saltillo; y el Dr. Roberto les; en ese sentido hay dos áreas de posible aplicación: Escudero Derat, del Instituto de Investigación en Matela médica, en la que pnr las propiedades magnéticas y riales de la UNAM; ellos también trabajan esta área y su biocompatibilidad, estos materiales podrían ser utilitenemos una relación de colaboración y competencia zados como líquido de contraste en resonancia magnémuy interesante. tico-nuclear, o utilizarse para depositación localizada de medicamentos, lo que significaría un trabajo posterior; también podría utilizarse para tratamiento de cáncer a De manera general, ¿cómo percibe la investigación en materiales magnéticos en México? través de radiofrecuencia. Otra área de posible aplicación es la industria elécEstá creciendo. Este tipo de investigación es muy cara, trica, en dispositivos para la construcción de transforrequiere de muchos insumos como helio y nitrógeno madores, en los núcleos de éstos, pensando en ahorrar líquidos, que tienen consumos del orden del millón de energía y además tener un material que no sea contapesos de materiales al año; entonces, difícilmente se minante. desarrolla con rapidez por los costos que implica. Pero las oportunidades de innovación, con base en proyec¿Entonces de esta investigación pueden derivar otros tos de este tipo, son mucho mayores que en otros camestudios? pos. Efectivamente. Con los resultados que se tienen ahora existen "potenciales aplicaciones"; para que realmente sean aplicaciones, se deben hacer dispositivos, prototipos, probarlos, determinar la toxicidad. Serían nuevas líneas de investigación, más de desarrollo tecnológico. ¿La innovación en este estudio es el procedimiento que utilizaron? la novedad son dos cosas: que pudiera l1egar a ser innovación (introducción en el mercado), tanto el proceso como el producto, y el avance académico, pues se ha generadc conocimiento sobre el comportamiento magnético de nanocompuestos (por ejemplo, magnético diluido), lo que ha servido de base para algunas publicaciones científicas. ¿Cómo se desarrolla en México esta línea de investigación? Nosotros, hace unos meses, en el primer aniversario del Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo en In- CIENCIA UANl / VOl Xi:, No. 4, OC.TJBRE DICIEMBRE 2009 ¿A qué tipo de industria favorece este tipo de investigación? A la industria eléctrica, a la electrónica y a la industria del área médica. ¿Y este tipo de industria apoya proyectos de esta magnitud? Este mismo procedimiento -que incluso tenemos patentado-, lo estamos utilizando también para hacer nuevos materiales nanoestructurados para papel, y está apoyado por una empresa, de la que prefiero reservarme el nombre, pero va caminando. No puede ser rápido el apoyo de la industria, hay muchas dificultades, problemas inmediatos, y esto es para cuestiones de mediano y largo plazo. Pero sí se está dando más la vinculación con el sector productivo. ¿Pero cómo surge el proyecto? Platicando con otros integrantes del cuerpo académico, que también participan de este premio, y con alumnos 485 �ENTEVl5TA AL DOCTOR V1RG1uo que incluso están involucrados, hace cinco años ~ecidimos plantear el trabajo junto con Marco Anto~1~1::~:; entonces estudiante de maestría, y quien ac u d d se está integrando con nosotros como doctor'. y es e 2003, con él y otros alumnos, iniciamos esta mvest1gación. ¿Dónde han presentado este trabajo recientemente? Ahora mismo vamos pcr el quinto artículo en una revis; ta científica indexada de alta calidad, vamos ya por e A. GoNZÁLEZ GoNZÁlfZ cuarto proceso de patente. Tenemos e~ proceso de patente el procedimiento para obtener ox1dos de ~1erro, también el procedimiento para _ob\e_ner nanopart1culas de ferritas en materiales biopcilmencos e 1rn~1an:io~ la atente de nanopartículas de núcleo coraza e ox1 os p . de hierro con P1ata · liodo esto lo estamos protegiendo, , rque creemos que en mediano plazo, p~namos ya :lar transfiriendo algunas de las tecnolog1as que hemos desarrollado. t' Nuestro esfuerzo está encami_nado, a acortar e1 iem~ que tarda un trabajo de invesllgac1on, desde que se ge nera la idea, hasta que se vende. ¿Qué complicaciones puede tener un proyecto de esta magnitud? Las complicaciones son similares en casi todos los proyectos que parten de investigación. Desde la parte científica, el hecho de desconocer alguna área que en el transcurso del proyecto se necesita conocer, hasta una técnica para hacer una separación o caracterización con la que no se cuenta y hay que buscar alternativas para hacerlo; y el presupuesto, siempre hay que estar detrás de él. ¿Cómo ha sido su desarrollo como investigador, ha trabajado en diversas líneas de estudio? En lo personal, soy un caso muy particular a lo que son los investigadores en este país, ya que toda mi carrera la hice en México, desde licenciatura, maestría y doctorado, tengo estancias en el extranjero, pero cortas. En el transcurso de todo este devenir en la investigación, ha habido muchos cambios de gobierno en México y con ello cambian las pclíticas de investigación, la orientación y las prioridades, y hay que estar cambiando. He tenido hasta diez líneas de investigación, desde físicoquímica de polímeros, reología de pclímeros, materiales compuestos, plásticos en la agricultura, aprovechamiento 486 CIENCIA UANL / VOL XI , No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2f1Y/ Entonces conoce perfectamente bien cómo ha sido el desarrollo de la investigación en México, ¿cuál es su opinión? Creo que hay varios aspectos impcrtantes. El primero, los sueldos, que nadie lo puede negar, no hay una segu¿Cuenta con apoyo financiero esta investigación? ridad de tener un ingreso satisfactorio o justo para los investigadores. Aparte de eso, debido a las prioridades Esta investigación ha estado apoyada parcialmente pcr del gobierno, el apoyo a la investigación es demasiado la Universidad Autónoma de Nuevo León, pcr el Consemodesto en comparación con cualquier país, inclusive jo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y por almuchos de América Latina. gunas empresas. Yel principal problema es precisamente la organización de la investigación en el país. Si vemos que en ¿Pero usted ya sabe lidiar con este tipo dificultades? cualquier producto que esté en el mercado han tenido que participar un sinnúmero de gentes de diversas esCreo que nunca vamos a saber lidiar con estos problepecialidades, en el caso de la investigación es igual o mas, pero poco a poco hemos adquirido algo de expemás acentuado. No hemos podido organizar todo el reriencia para resolverlos. La organización de la investigacorrido que vaya desde la organización de la investigación y el desarrollo científico en México sigue siendo ción, hasta la organización de sacar el producto al mertodavía un camino impcrtante. cado, para que la investigación sea eficiente e impactante en el desarrollo económico del país. ¿Cuándo se inició como investigador? Terminé las materias de maestría en 1975, me fui a hacer la tesis de maestría al Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) de Saltillo, y desde entonces hemos estado trabajando en investigación. li1J del hule de guayule, y eso ha sido malo, por una parte, porque la especialización es más difícil; y bueno, pcr otro lado, pcrque permite ver con una mayor visión las distintas problemáticas. ¿Hay burocracia en la investigación? Hay burocracia en todo, pero no es un problema de burocracia o de mala fe, es simplemente que no hemos sabido organizar la investigación. En algunos lugares hay más recursos humanos que infraestructura, en otros lugares hay más infraestructura que recursos humanos y en algunos lugares donde hay infraestructura no hay para su mantenimiento, es decir, es un problema de organización que no hemos aprendido. No es tanto un problema de mala fe o de no querer hacerlo, es un aprendizaje que pcr algún motivo, que escapa de mi entendimiento, no lo hemos logrado. Es baja la inversión y a veces esa baja inversión no se aprovecha como se debe, pcr la falta de organización, más que pcr la infraestructura y recursos humanos. En el caso de los jóvenes que inician un posgrado, ¿considera que tienen motivaciones necesarias para que haya nuevos cuadros de investigadores? CIENCIA UANL VOL Xll, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 1009 487 m �ENTEVISTA AL DOCTOR VIRGIUO A. GONZÁLEZ GONZÁLEZ Ahora un investigador consolidado vive más o menos bien, y a como está la situación en el país, es una buena aspiración de mucha gente poder vivir de esta manera. Pero además de la motivación económica, hay la motivación de la vocación, y en eso falta mucho trabajo por hacer, sobre todo en las preparatorias, donde uno decide qué quiere estudiar. Creo que ahí se debe motivar a los muchachos para que quieran contribuir en el desarrollo de la sociedad, haciendo investigación. ¿Qué opinión le merece el hecho de que la Universidad Autónoma de Nuevo León graduó a 100 doctores? Estos últimos años la Universidad ha hecho un esfuerzo que se ha compensado bastante bien. Si recordamos, hace 15 años no había, ni por asomo, la cantidad de investigadores y estudiantes de maestría y doctorado que hay actualmente. Este esfuerzo, el cual se ha acentuado considerablemente, ha hecho que aumente el número de egresados con doctorado, y es un trabajo muy importante y loable, porque se podrán hacer contribuciones importantes a la sociedad. Premio de Investigación UANL 2009 Es un logro importante, esperemos que se gradúen miles de doctores como en otros países, no cientos; pero bueno, este tipo de cambios no sucede de la noche a la mañana, sino que es una cuestión paulatina, pero las políticas que ha seguido la Universidad de apoyar a la investigación han sido de mucha utilidad, porque será de beneficio para la región y el país. ¿Qué le ha dado la investigación en tantos años de ejercicio? Es una satisfacción, aun sin ser millonario, tener una gran cantidad de experiencia al conocer una gran cantidad de investigadores en el planeta, me ha permitido conocer otras culturas, formas de trabajar y de pensar, que me dan una visión muy particular del mundo. ¿Qué le significa este Premio de Investigación UANL 2009? Es una gran satisfacción y me siento honrado. También motivado para acercar la investigación a su aplicación. CIENCIAS EXACTAS Entrevista al doctor Juan Ángel Rodríguez Líñán ]ESSICA BALDERAS I Laboratorio de Mecatrónica fue el escenario donde se llevara a cabo una estrategia para la sincronización de sistemas con diferente topología y dimensión, de los conocidos como sistemas caóticos; en este sentido, los resultados del Dr. Juan Ángel Rodríguez Uñán mostraron que se puede lograr la sincronización generalizada de orden reducido, mediante un algoritmo simple basado en control geométrico. Pensado como un trabajo de maestría, este tipo de sistemas caóticos logró acaparar la atención del investigador y llevarlo hasta su tesis de doctorado, incluyendo implicaciones más tecnológicas y de uso diario. E ¿De qué trata este proyecto con que resultara ganador del Premio de investigación UANL? Es un estudio en el cual se presentan algunos sistemas que ocurren en la naturaleza y también en sistemas de ingeniería o de producción, los cuales tienen un adjetivo, ya que se les conoce como sistemas caóticos; particularmente, estos sistemas son muy sensibles en su comportamiento, sus variables se mueven y evolucionan de una manera muy sensible a las perturbaciones pequeñas o cambios muy mínimos en las condiciones fiiI 488 CIENCIA UANL / VOL. Xll, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL /VOL. Xll, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 iniciales. Sin embargo, este tipo de sistemas, que pueden ser mecánicos, eléctricos o termodinámicos, tienen la particularidad de que aunque conozcamos la posición y velocidad iniciales, si hay un pequeño error o incertidumbre en esa medición, en el futuro no coinciden las predicciones o cálculos que se realizan con las mediciones reales del comportamiento que tendrá el sistema. En este tipo de sistemas no es fácil predecir su dinámica o comportamiento, lo que se hace es tomar ese sistema y aplicar algunas estrategias de control, algoritmos de operaciones de control que nos permiten lograr que varios sistemas, ya sean idénticos o distintos, pero que son sistemas caóticos y sensibles, se comporten de la misma manera a pesar de que son tan sensibles, y lograr que sus variables evolucionen de la misma manera que tengan una correlación en el tiempo y que por lo tanto podamos realizar operaciones simultaneas entre ellos sin ninguna distorsión o afectarse entre sí . ¿Cómo se da el inicio de esta investigación? Esta investigación inició desde mi trabajo de maestría, empezamos trabajando con este tipo de sistemas caóticos, pero buscábamos suprimir este tipo de dinámicas, 489 m �ENTRE~ITA Al DOCTOR JUAN ÁNGEL RODRIGUEZ LINÁN JESSICA BAlDERAS evitar que el sistema entrara en estas dificultades o inpredicciones, además de que no_ presentara ciertas oscilaciones muy irregulares, este tipo de sistemas, s1 vemos su medición y sus variables en el tiempo, se v_en como si fuera ruido, como si fueran variable: aleatorias muy irregulares; sin embargo, lo que b_uscabamos en maestría era delinear dichos comportamientos, volverlo regular; posteriormente, en el trabajo de doctorndo, retomamos esa investigación y ahora buscamos realizar la sincronización, buscamos tomar varios sistemas Y lograr que sus variables se comporten de la misma manera o al menos que correspondan de manera correlacionada en el tiempo. . Con estos trabajos pretendemos realizar algunas aplicaciones en el área de sistemas de robot, en s1stem?s de formación y evolución o trayectorias de navegac1on de vehículos de todo tipo; además resultan imperantes tales estudios para poder realizar aplicaciones de ~1stemas que interactúan entre sí, como sistemas ?e maquinas eléctricas en varios nodos, as1m1smo, d1nam1cas en sistemas biológicos que interactúan un tiempo, sis.temas fisiológicos inclusive relacionados con el corazon, se dice que la epilepsia y las arritmias son formas de oscilaciones caóticas en el sistema circulaton~; entonces este tipo de estudios permiten entender com? funcionan algunos de los sistemas naturales y ade~as sintetizar o realizar control; algunos sistemas_ del area de ingeniería resultan muy útiles para este tipo de estudios. • • para que realice alguna tarea específica, q~e sea útil para el humano o para la industria o para algun proceso especifico. . . . Esa búsqueda de algoritmos o tecn1cas empieza a estudiar el desarrollo analítico matemático de esa aplicación en el sistema, posteriormente se realizan pruebas en simuladores computacionales para ver _s1 efectivamente las técnicas o algoritmos que se aplican son válidos; cuando vemos que en simulación los re_sultados son adecuados, pasamos a la etapa de exp~n;n_entación, se implementan estos sistemas ahora s_1 f1s1camente, se aplican las técnicas de control con d1spos1t1vos electrónicos microcontroladores y m1croprocesado'.e_s y se aplican las señales de control en el d1spos1t1vo f1s1co ya sea electrónico o mecánico, y entonces se toman m~diciones, tablas, se compara, y si vemos que todos los resultados fueron adecuados, entonces concluimos algunas cosas acerca de la técnica ~plicada, _vemos s1 es válida O si es necesario aplicar una tecnica mas poderosa además al compararlas, vemos que unas tienen ventaja~ sobre ot;as y, finalmente, se da el veredicto de lo que se realizó y concluimos nuestras observaciones. ¿De qué manera benefician este tipo de investigaciones a la sociedad? poder hacerlos eficientes; asimismo, en la Universidad, dentro del CIDIT, ubicado en Apodaca, se están desarrollando aplicaciones de este trabajo junto con lo que conocemos como teleoperación y telecontrol, es decir, tener diversos robots manipuladores o robots móviles que puedan comunicarse entre sí y que realicen tareas simultaneas sincronizadas, coordinadas, pero esa transmisión de información ya no es local, ahora es remota, ya sea con radio de frecuencia, con comunicación bluetooth, mediante interne!, vía celular, etcétera; lo que buscamos con este tipo de trabajos es poder aplicar nuestros algoritmos, que en esa parte de ciencias exactas son algoritmos matemáticos, para poder aplicarlos en sistemas físicos, robots que puedan ser útiles tanto para navegación, para monitoreo de tráfico, para aplicaciones industriales, transporte de materiales, etcétera. Este tipo de investigaciones, específicamente este trabajo, es útil para la comunidad en general porque puede ser aplicado a ciertos sistemas donde tenemos múltiples máquinas por lo que interactúan entre sí y resulta importante conocer cómo se comportan y poder mantener una cierta estabilidad o desempeño adecuado en el sistema; así como esto también hay otros sistemas que se están desarrollando y que en el futuro veremos, sistemas de transferencia de energía inalámbrica, es decir, así como ahorita transferimos señales de comunicación de información vía radiofrecuencia, de la misma manera existirán baterías, dispositivos, los cuales pueden recargarse al estar cerca de un campo magnético o electromagnético, pero son sistemas de múltiples aparatos que están conectados, la transferencia de energía debe ¿Dónde se lleva a cabo esta investigación? tener cierta forma de ser si no puede transferirse unilateralmente, tiene que haber envío y reciprocidad Esta investigación fue desarrollada en la Facultad de de energía para que el sistema se mantenga en cierta Ingeniería Mecánica y Eléctrica, donde realicé mi doctoestabilidad energética, haya un balance energético. rado y éste fue el trabajo derivado de todo ese tiempo, Este tipo de estudios nos permiten entender cómo sin embargo, ya estoy trabajando en el CIDIT en la Unitenemos que hacer esa transferencia de energía para versidad y ahí estamos llevando las siguientes etapas .. ? ¿De qué manera se fue desarrollando esta mvestigaaon. Lo primero que hicimos fue realizar un análisis matemático de los sistemas, lo que se hace es que c~ando se tiene un sistemas mecánico, eléctrico o h1draul1?º• se realiza un análisis para buscar un modelo matemat1co con ciertas expresiones o ecuaciones qu~ describen la dinámica o el comportamiento de las maquinas; ~a que tenemos el modelo, se realiza un análisis m_atematico, se estudia si esos sistemas son estables, ~1 van a tener oscilaciones o no, en qué valores de_ parametros van a trabajar, tendrán ~n buen desem_peno, vamos a decir con cierto tiempo de respuesta, cierta velocidad, etcétera· y cuando ya tenemos ese análisis, ya_ sabemos cómo s~ comporta, buscamos técnicas o al_gontmos que permitan controlar esa dinámica; ya sé como se _comporta esa dinámica, ahora lo que quiero es mod1f1carla 490 CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANl /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 491 m �ENTREVISTA AL DOCTOR JUAN ÁNGEL RODRÍGUEZ L1ÑAN de este trabajo, es decir, la parte de experimentación y la parte de vinculación con otros grupos, otros colegas para-poder aplicarlo en robots, en biomecatrónica o en sistemas de vehículos autónomos, etcétera. ¿Cuáles fueron los resultados de esta investigación? Es algo bastante técnico lo que voy a mencionar: se obtuvieron algunas conclusiones de estos estudios, estos sistemas caóticos son sistemas dinámicos no lineales y se tienen algunos índices de análisis que se conocen, algunos de ellos, como índice de perturbación e índice de verdad o relativo, nosotros concluimos con este estudio hasta ciertas demostraciones matemáticas, donde era necesario guardar cierta relación entre el índice de verdad o relativo y el índice de perturbación para asegurar o garantizar que la sincronización sea posible Nosotros determinamos que el índice de perturbación tenía que ser igual o mayor al grado de verdad o relativo para poder asegurar que al menos una parte del sistema pueda ser sincronizado, también determinamos, bajo ciertos estudios analíticos, la demostración de condiciones suficientes que garantizan algunos algoritmos de control por vía; modos deslizantes permiten asegurar la sincronización en tiempo finito de esos sistemas, es decir, después de un tiempo determinado o finito era posible garantizar que los dos sistemas o las variables de los sistemas se sincronicen y funcionen al mismo tiempo. Asimismo, entre estos sistemas, en el caso que los sistemas sean distintos, imaginemos sistemas mecánicos, sistemas eléctricos que no sean idénticos, enton- mJ 492 ces se puede analizar la sincronización vía una función matemática, de hecho teníamos que determinar cuál era esa función matemática que permitía tener una relación entre las variables de un sistema y de otro, entonces tuvimos que desarrollar un algoritmo para calcular esa función, además, parte del estudio o de las conclusiones es que fue posible llevarlo a un plano experimental, experimentamos o implementamos estos sistemas y tuvimos que desarrollar ciertos problemas técnicos para poder resolverla, que experimentalmente sea posible sincronizarlos. Se aprendió bastante en este proceso, pero aún nos faltan algunas cosas que hacer para ligarlo con otras disciplinas y poder tener aplicaciones bastante aterrizadas. ¿Qué significó el obtener el Premio de Investigación con este trabajo? Pues es una satisfacción muy grande y un honor, tanto para mí como para mi asesor de tesis, quien fue colaborador en este trabajo de investigación; que bueno, nosotros lo hicimos en un principio con toda la intención científica o curiosidad de conocer algunos detalles de este tipo de sistemas, y que sea posible controlarlos y ahora, después de años de trabajo, de esfuerzo, desvelos, mal pasadas, ver que se obtienen los resultados, ver que ese trabajo es reconocido por evaluadores internacionales y que la Universidad apoya a sus estudiantes como investigadores, es muy satisfactoria porque da la motivación para seguir trabajando y colaborando con otros grupos de investigación y poder regresarle algo a esta comunidad; es una satisfacción muy grande. CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE DICIEMBRE 2009 CiENCiA en breve Deja González Treviño una UANL a la vanguardia 1 terminar su gestión al frente de la Universid~d Autó~oma de Nuevo León, José Antonio Gonzalez Treviño deja una estela de avances Y crecimiento en todos los ámbi~~, des e el académico, pasando por el de investigacion, hasta el de infraestructura. y es que basta echar un pequeño vistazo a este último renglon para ver la enorme inversión que se realizó durante su rectorado para llevar a buen término divers?s proyectos que se plantearon desde su inicio, en diciembre de ~~03, hasta su término, en octubre de 2009. " En su _ulti~o ~nforme, González Treviño expresó: Hace casi seis anos, al tomar posesión del cargo de rector, me comprometí a impulsar la construcción de ~na_ nu~~a etapa en el proceso de desarrollo de nuestra 1nst1tuc1on, qu~ le permitiera fortalecer su liderazgo y hoy puedo d~c1r que rendimos buenas cuentas y dejamos un ambiente de armonía". Proy~~~os que se establecieron como compromiso en su V1s1on UANL 2012, hoy son una realidad Y se han convertido en punta de lanza para ubicar a la 'máxima ,c~sa de_ estudios entre las primeras de México Y Amenca ~atina. La numeralia es extensa, pero basta con mencionar que se invirtieron alrededor de 500 millones de pesos en infraestructura, creando grandes obras entr~ la~,que se destacan: el Centro de Innovación, lnvest1gac1on Y Desarrollo en Ingeniería Y Tecnología· el C~nt_ro ~e. Investigación en Tecnología Jurídic~ Y Cnmmolog,ca; el Campus de Ciencias Agropecuarias· el Centro de Investigación Y Desarrollo en Ciencias de' la CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 493 " �Salud; el Centro de Investigación y Desarrollo Bilingüe; el Centro de Investigación en Nutrición; el Instituto de Investigaciones Administrativas, entre otros más que se concluyeron y algunos que están en proceso de construcción. Por otro lado, en cuanto a investigación se refiere, es notorio el progreso y crecimiento que presentó la UANL en el periodo de González Treviño, así lo demuestran diversas cifras en torno a este rubro, por ejemplo, en profesores con perfil PROMEP (Programa de Mejoramiento del Profesorado), en 2004 había 557, actualmente hay 900, lo que representa un importante avance. Otro de los rubros que se ha visto beneficiado, al grado de poner a la Universidad en los primeros planos nacionales, es el de los investigadores inscritos en el Sistema Nacional (SNI), mismos que pasaron de 185 en 2004; 231 en 2005; 277 en 2006; 305 en 2007; 327 en 2008, hasta tener, en 2009, 377 científicos inscritos en dicho padrón, entre los cuales, junto con otros investigadores, han recibido apoyos para llevar a cabo sus investigaciones, tan sólo en éste 2009 se recibieron poco más de 93 millones 800 mil pesos de diversos organismos para desarrollar líneas de investigación en la UANL. Con estos apoyos se fortalece la capacidad institucional para generar conocimiento de punta e innovar. De esta manera los investigadores de la UANL continúan formándose en la práctica e infundiendo en los jóvenes estudiantes la inquietud por involucrarse en este tipo de tareas. Asimismo, prueba de que se están haciendo investigaciones y desarrollos científicos son las publicaciones realizadas, tan sólo en 2008 se publicaron 1,032 artículos, mientras que el Premio de Investigación UANL también ha visto crecer la respuesta a sus convocatorias, en este año, 2009, se recibieron 84 artículos, 18 más que en 2004, cuando inició su gestión el lng. González Treviño. Todo lo anterior muestra que el rector saliente deja una Universidad saludable y a la vanguard,a en desarrollo científico y tecnológico, con una cada vez más creciente red de laboratorios y centros donde se desenvuelve la planta de investigadores universitarios. (Luis E. Gómez) • Entrega Conacyt apoyo para innovación cientifica aj e: u ~ Reducen becas de estudiantes e: ~ -~oi .E ~ o e: -~ ie ---------~ ¡\¡¡ "' esenciales, como el Sistema Nacional de Investigadores, las becas de posgrado y otras modalidades de apoyo a la calidad, así como al fondo para fortalecer la ciencia en los estados. De acuerdo al informe que el director del organismo, Juan Carlos Romero Hicks, presentó al Senado, las becas tuvieron una reducción de 75 millones de pesos; el SNI, de 80 millones, y el fondo de fortalecimiento en las entidades de las capacidades científicas y tecnológicas, 170 millones, entre otros de los programas afectados. Al respecto, Rosaura Ruiz, presidenta de la Academia Mexicana de Ciencias, manifestó su rechazo a la reducción de fondos para dichos programas, en particular los que se dirigen a la investigación básica y a la formación de recursos humanos; e indicó que aunque el Conacyt afirme que para 2010 los recursos subieron, en términos reales hubo una reducción de 4.5 por ciento. Así, de acuerdo con el proyecto presupuesta! para el próximo año, el dinero que se destina a la ciencia en la Secretaría de Educación Pública desciende 5.8 por ciento. Ruiz señaló que es gravísimo que se recorten los fondos para los estados, ya que hay entidades como Tabasco, Campeche, Guerrero, Nayarit y Durango que tienen muy pocos miembros del SNI y escasos programas de calidad. Asimismo, mencionó que, en su momento manifestó desacuerdo por la forma en que descendieron para este año los recursos del programa de vinculación entre universidades y centros publicos de investigación Y empresas nacionales, lo cual es necesario fortalecer. Sin embargo, reconoció que se tomó en cuenta la propuesta Recorte en Conacyt afecta desarrollo cientifico de la AMC y en el proyecto presupuesta! de 2010 los El recorte de casi mil 500 millones de pesos al presu- fondos para este programa aumentan considerablemenpuesto del Conacyt, aplicado este año, afectará rubros te. (Luis E. Gómez) 1 494 como Semillas YAgroproductos Monsanto, por 18 millones de pesos, entre otras. (Luis E. Gómez) CIENCIA UANL / VOL XII, No. 4, OCTUBRE DICIEMBRE 2009 :, ; El Consej_o Nacional de Ciencia YTecnología ha realiza~ do cambios en las políticas de formación de recursos hum~nos, sobre éste han alertado recientemente los estudiantes de ~?sgrado. La modificación consiste en una_ restructurac1on del programa de becas de este org. g~_nismo que se traduce, en algunos casos, en la reduc: c1on de la_s asignaciones mensuales para quienes realig, zan estudios.de maestría, doctorado o alguna especiali§ dad en el pa1s. El desarrollo científico y tecnológico no es un concep_to abstracto, pues descansa en la labor cotidiana de El _c?~s~jo N~cional de Ciencia YTecnología entregó a mu¡eres. y hombres. Se trata de científicos en formación la m1c1at1va privada 2 mil millones de pesos como parte que seran, en ~n !uturo próximo, los encargados de gedel p~ograma de apoyo a la innovación científica Ytecn:ra~ los co~oc1m1entos necesarios para el avance econolog1ca, c?n que cual se pretende impulsar el desan_o1:11co, social y ~ultural del país. Los estudios esperrollo e~onom1co del país, informó Leonardo Río Gue~1allzados que realizan requieren de una dedicación de rrer?, director adju~to de Desarrollo Tecnológico Y Netiempo completo, por lo que no sólo aquí sino en todo gocios de lnnovac1on del organismo. el mund?, necesitan de becas para su so;tenimiento Esto luego de que el Conacyt anunciara en enero El numero de estudiantes mexicanos de este ni~el pasado, la desaparición del Programa de Estimulas Fises muy baJo. ap~oximadamente 26 mil, lo cual es muy cal~~ (PEF~ para empresas, cuyo objetivo era la condopoco para un _pa1s ~e más de 100 millones de habitan~a~1o_n de imp~est?s a organizaciones mercantiles que tes. La ~ayona re~l1za sus estudios en México y sólo un i~v1rt1eran en c1enc1a Ytecnología, lo que obligó al orgapoco mas de 3 mil lo hace en el extranjero. Las becas nismo a crear nuevos mecanismos de apoyo. que reciben__ del Conacyt son muy bajas, considerando No obstante que uno de los requisitos para recibir el su pr~parac1on: aproximadamente 6 mil 500 pesos para ~po~o ~: que las empresas estén vinculadas con alguna especialidad, 7 mil 300 en maestría y 9 mil 800 e 1 l~~t1tuc1on de educación superior o centro de investiga- doctorado. Pues bien, el cambio realizado por el c,on, en las bases de la convocatoria para proyectos cyt consiste en pasar de un tabulador único a otro difepublicada por el Conacyt, en la que se incluyeron fondos ª l~s. ~rogramas de Innovación Tecnológica para la Com~t1t_1v1dad (lnnovatec); de Apoyo a la Innovación Tecnolo?~ca de Alto Valor Agregado y de Desarrollo e lnno~acion ~n. Tecnologías Precursoras, se establece que ~~an part1c1par las empresas mexicanas de manera m?1v1dual o en asociación con otras empresas o instituc1_ones de educación superior o centros e instituciones de mveStigación públicos o privados nacionales". D~ acuerdo con los resultados de la convocatoria, tan solo en el programa lnnovatec, destinado a grandes e~~resas, se incluyen proyectos de Volkswagen de M:x1co, por 36 millones de pesos; K1mberly Clark de Mex,co, con poco más de 26 millones de pesos, así º j ! !º Co~:- CIENCIA UML / VOL XII, No. 4, O< TUBRE DIOEMBRE 2009 495 �renciado en cuatro categorías, en dos de las cuales se reduce drásticamente el monto de las becas. Desde hace años, el Conacyt ha conducido un Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNP~). La modificación reciente se apoya en una clas1f1cac1on de los programas que integran el PNPC, que son los de: a) competencia internacional, b) consolidados, c) en desarrollo y d) de reciente creación. Se ha tomado la decisión de reducir las becas a los dos últimos, que quedarían en aproximadamente 3 rnil 900 en especialidad, 4 mil 400 en maestría y 5 mil 900 en doctorado, con lo cual muchos proyectos se ven seriamente castigados. Devaluación afecta los proyectos científicos La investigación científica en la UNAM "enfrenta una situación crítica" debido a los estragos de la crisis financiera mundial y al insuficiente presupuesto aprobado para tal fin, aseguró el coordinador del área en la máxima casa de estudios, Carlos Arámburo de la Hoz. El funcionario refirió que uno de los mayores contratiempos es la compra de equipo debido a la devaluación de 35 por ciento del peso frente al dólar y en mayor medida al euro, pues las herramientas se cotizan en esas monedas. Además mencionó que el país debe tener una política de Estado en la materia "con una visión de largo alcance" para otorgar mayor presupuesto a fin de evitar crisis en el desa rrollo de la ciencia en México. Aunque la investigación científica se mantiene trabajando "al mismo ritmo", Arámburo aceptó que esa área se encuentra "en una situación crítica debido al impacto que la crisis económica ha tenido sobre los recursos del país. Aparte de que el presupuesto aprobado para este añ_o es insuficiente -algo que se ha repetido a lo largo del tiempo-, la devaluación que ha sufrido el peso en los pa_sados seis meses, de casi 35 por ciento, tiene gran impacto, porque muchos insumos se adquieren en el extranjero". Indicó que los proyectos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología 2006-2007 a los que se hicieron acreedores investigadores de la UNAM y que actualmente son los que se están trabajando, enfrentan minusva_l!as del orden de 70 millones de pesos por la devaluac1on, pues las investigaciones se presupuestaron en 2007. Especificó que de esa cantidad 50 millones impactan en el gasto de inversión y 20 millones en el gasto corriente. (Luis E. Gómez) Urgen mayor presupuesto y plazas para investigadores Luego de ser blanco de duras críticas por su gestión, por parte de algunos investigadores como René Drucker Y Rafael Loyola, ambos de la UNAM, y Octavio Paredes, del Cinvestav, el director del Conacyt, Juan Carlos Romero Hicks, los citó, junto con otros miembros de la comunidad científica, para escuchar propuestas y dar argumentos en su favor. Ahí se comprometió a gestionar ante al titular del Ejecutivo federal un mayor presupuesto para el sector. En dicha reunión, los científicos señalaron que los dos principales problemas que se deben resolver a cor~o plazo son conseguir mayor presupuesto y gestionar mas plazas para los nuevos investigado;es. ., El principal tema que se abordo en la reunion, a la que también asistieron la presidenta de la Academia Mexicana de Ciencias, Rosaura Ruiz Gutiérrez; el coordinador del Foro Consultivo Científico y Tecnológico, Juan Pedro Laclette, fue sin duda el poco financiamiento para 496 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 Entrega Conacyt apoyo para innovación científica como Semillas y Agroproductos Monsanto, por 18 millones de pesos, entre otras. (Luis E. Gómez) ~ e .ge Reducen becas de estudiantes ~ E ~ El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología ha realiza-¡¡ :'l do cambios en las políticas de formación de recursos 0 humanos, sobre éste han alertado recientemente los § estudiantes de posgrado. La modificación consiste en ~~ una. restructuración del programa de becas de este or¿;: gan1smo que se traduce, en algunos casos, en la reduc~ ción de las asignaciones mensuales para quienes reali~ zan estudios de maestría, doctorado o alguna especiali~ dad en el país. El desarrollo científico y tecnológico no es un concepto abstracto, pues descansa en la labor cotidiana de El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología entregó a mujeres y hombres. Se trata de científicos en formación la iniciativa privada 2 mil millones de pesos como parte que serán, en un futuro próximo, los encargados de gedel programa de apoyo a la innovación científica y tecnerar los conocimientos necesarios para el avance econológica, con lo que cual se pretende impulsar el desanómico, social y cultural del país. Los estudios esperrollo económico del país, informó Leonardo Río Guecializados que realizan requieren de una dedicación de rrero, director adjunto de Desarrollo Tecnológico y Netiempo completo, por lo que no sólo aquí, sino en todo gocios de Innovación del organismo. el mundo, necesitan de becas para su sostenimiento. Esto luego de que el Conacyt anunciara, en enero El número de estudiantes mexicanos de este nivel pasado, la desaparición del Programa de Estímulos Fises muy bajo, aproximadamente 26 mil, lo cual es muy cales (PEF) para empresas, cuyo objetivo era la condopoco para un país de más de 100 millones de habitannación de impuestos a organizaciones mercantiles que tes. La mayoría realiza sus estudios en México y sólo un invirtieran en ciencia y tecnología, lo que obligó al orgapoco más de 3 mil lo hace en el extranjero. Las becas nismo a crear nuevos mecanismos de apoyo. que reciben del Conacyt son muy bajas, considerando No obstante que uno de los requisitos para recibir el su preparación: aproximadamente 6 mil 500 pesos para apoyo es que las empresas estén vinculadas con alguna especialidad, 7 mil 300 en maestría y 9 mil 800 en el institución de educación superior o centro de investigadoctorado. Pues bien, el cambio realizado por el Conación, en las bases de la convocatoria para proyectos cyt consiste en pasar de un tabulador único a otro difepublicada por el Conacyt, en la que se incluyeron fondos a los programas de Innovación Tecnológica para la Competitividad (lnnovatec); de Apoyo a la Innovación Tecnológica de Alto Valor Agregado y de Desarrollo e Innovación en Tecnologías Precursoras, se establece que podrán participar las empresas mexicanas de manera "individual o en asociación con otras empresas o instituciones de educación superior o centros e instituciones de investigación públicos o privados nacionales". De acuerdo con los resultados de la convocatoria, tan sólo en el programa lnnovatec, destinado a grandes empresas, se incluyen proyectos de Volkswagen de México, por 36 millones de pesos; Kimberly Clark de México, con poco más de 26 millones de pesos, así CIENO\ UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 495 11 �rendado en cuatro categonas, en dos de las cuales se reduce drásticamente el monto de las becas. Desde hace años, el Conacyt ha conducido un Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC). La modificación reciente se apoya en una clasificación de los programas que integran el PNPC, que son los de: a) competencia internacional, b) consolidados, e) en desarrollo y d) de reciente creación. Se ha tomado la decisión de reducir las becas a los dos últimos, que quedarían en aproximadamente 3 mil 900 en especialidad, 4 mil 400 en maestría y 5 mil 900 en doctorado, con lo cual muchos proyectos se ven seriamente castigados. Devaluación afecta los proyectos cientificos La investigación científica en la UNAM "enfrenta una situación crítica" debido a los estragos de la crisis financiera mundial y al insuficiente presupuesto aprobado para tal fin, aseguró el coordinador del área en la máxima casa de estudios, Carlos Arámburo de la Hoz. El funcionario refirió que uno de los mayores contratiempos es la compra de equipo debido a la devaluación de 35 por ciento del peso frente al dólar y en mayor medida al euro, pues las herramientas se cotizan en esas monedas. Además mencionó que el país debe tener una política de Estado en la materia "con una visión de largo alcance" para otorgar mayor presupuesto a fin de evitar crisis en el desa rrollo de la ciencia en Móxico. Aunque la investigación científica se mantiene trabajando "al mismo ritmo", Arámburo aceptó que esa área se encuentra "en una situación crítica debido al ímpacto que la crisis económica ha tenido sobre los recursos del país. Aparte de que el presupuesto aprobado para este año es insuficiente -algo que se ha repetido a lo largo del tiempo--, la devaluación que ha sufrido el peso en los pasados seis meses, de casi 35 por ciento, tiene gran impacto, porque muchos insumos se adquieren en el extranjero". Indicó que los proyectos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología 2006-2007 a los que se hicieron acreedores investigadores de la UNAM yque actualmente son los que se están trabajando, enfrentan minusvalías del orden de 70 millones de pesos por la devaluación, pues las investigaciones se presupuestaron en 2007. Especificó que de esa cantidad 50 millones impactan en el gasto de inversión y 20 millones en el gasto corriente. (Luis E. Gómez) Urgen mayor presupuesto y plazas para investigadores Luego de ser blanco de duras críticas por su gestión por parte de algunos investigadores como René Drucker y Rafael Loyola, ambos de la UNAM, y Octavio Paredes, del Cinvestav, el director del Conacyt, Juan Carlos Romero Hicks, los citó, junto con otros miembros de la comunidad científica, para escuchar propuestas y dar argumentos en su favor. Ahí se comprometió a gestionar ante al titular del Ejecutivo federal un mayor presupuesto para el sector. En dicha reunión, los científicos señalaron que los dos principales problemas que se deben resolver a corto plazo son conseguir mayor presupuesto y gestionar más plazas para los nuevos investigadores. El principal tema que se abordó en la reunión, a la que también asistieron la presidenta de la Academia Mexicana de Ciencias, Rosaura Ruiz Gutiérrez; el coordinador del Foro Consultivo Científico y Tecnológico Juan Pedro Laclette, fue sin duda el poco financiamiento para m496 CIEt-.lC.A UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 20CIJ .En entrevista posteri~r a su presentación, instó a que se Jmple~ente _un cambio de dirección para el país. "Se trata de f1¡ar prioridades, de resolver un problema crítico, en especial de vis_lumbrar el futuro que queremos, y en es~ fut~ro Ynecesidades están la educación superior Yla c1enc1a". º Narro manif~~tó su preocupación por la reducción B real_ para educac1on superior Yciencia propuesta por el ~ gob1~rno f~dera_l_ en el proyecto de presupuesto para el próximoª~º· _D1¡0_9ue para el nivel superior se contem"' pi~ una d1sminuc1on de 6 por ciento con respecto a lo ~ ~~1gnado en 2009, en tanto que para el desarrollo cien=------"-....J~ tifico es de 4 puntos porcentuales. Durante la entrevista con los medios michoacanos Narro sostuvo que si el país no duplica en 10 años 1~ la ciencia y la tecnología que hay en el país. Ante esto, los directivos del Conacyt aceptaron que cobertura e~ educación superior -que actualmente es n_o se pue_d~n sol~cionar todos los problemas del sector de 27 po: c1en~o-- se quedará rezagado con respecto a sin _el suf1~1ente financiamiento, por lo que se acordó otras n~c1ones que han entendido que esto no es un realizar ma~ reuniones con el propósito de trabajar de gasto, sino una inversión". Agregó que el rezago educativo nacional es grande manera co~¡unta y buscar soluciones, así como elaborar estrategias para obtener mayor presupuesto Yhacer pues 33 millones de personas padecen esa situación, de las cuales 6 millones son analfabetas, 1O m1llone~ crecer el sector no concluyer~n la primaria Y 17 millones no cuentan ~ 1• resp~c!o, al menos cuatro de los asistentes a la con secundaria. ret.nion solic1ta~on al director del Conacyt que intente . Subrayó_que de acuerdo con cifras del Foro Econóco~vencer a Felipe Calderón de invertir más recursos en e! ~rea y que cada año se etiquete un presupuesto espe- n:11.co Mundial, de 133 países México se ubica en el s1t10 75 en cuanto a matrícula en educación superior· c1f1co para el organismo encargado de la ciencia en el e~ el 62, respecto a la colaboración universidad-indus~ pa1s. tna en inv~tigación'. en el 115, cuando se le relaciona Asimismo, se habló de la insuficiencia de oportunicon la c_alidad del. sistema educativo Yen el 127 si la dades_ para ~i~ntíficos jóvenes, pues no hay plazas ni ref~ren~1a es la calidad de la educación en matemáticas espacios s~f1c1entes para poder acomodarlos. Otro punY c1enc1as. (Luis E. Gómez) to que los investigadores pusieron sobre la mesa es que no se resten recursos al apoyo de la ciencia básica por Comunidad cientifica se declara lista el, impulso a la innovación en las empresas. (luis E. Gomez) ~osaura R~iz G_utiérrez, presidenta de la Academia Me~1cana de_C1enc1as,(AMC), afirmó que la comunidad cienEs peligroso no invertir en ciencia y educación t1fica nac1o~al esta lista para formar parte de la alianza ~I rect_~r de ~a ~NAM, Jos~ Narro Robles, aseveró que la que buscara transformar al país, misma que convocó el inversion publica del pa1s en ciencia, investigación y P,r~1~ent~ Felipe Calderón. De igual forma, sostuvo que sin c1en~1a y_tecnología no habrá desarrollo", y recordó desarro~lo ~ecnológico es insuficiente, lo que se reflejará que el ~Jecut1vo .Federal dijo que en los próximos dias e~ la perdida de soberanía. Al presentar una conferenentregana a la Camara de Diputados el Proyecto de Precia ,ma~istral en la Universidad Michoacana de San Nicolas Hidalgo, sostuvo que un país que no destina re- supuesto de Egresos de la Federación 2010. El E_s!ado mexicano, comentó, debe asumir con rescu~ para la generación de nuevo conocimiento y para ponsa~1l1da~ su compromiso de aumentar de manera solucionar problemas es una nación que pierde soberanía. sostenida la inversión en ciencia y tecnología, para cum- f CIENCIA UANL / VOL. XII, No 4, OCTUBRE ::>ICIEMBRi 2009 497 �motor más poderoso de México para impulsar_ el desarrollo y la competitividad. Durante la ceremonia d:_entrega de premios Thomson Reuters, a 20 c1ent1f1cos mexicanos, así como al Cinvestav y_a la UNAM, el funcionario aseguró que el único caml~º para ll~gar a la ciencia y la tecnología es la educac1on con calidad. En el auditorio Arturo Rosenblueth, del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav), ?el IPN, dijo que con estos galardones se recono~e el i_mp~~to científico de México en el mundo de la 1nvest1gac1on, innovación y desarrollo. , . Ante el director del Cinvestav, Rene Asomoza, d1;ectivos de Thomson Reuters e investigadore,s'. expre~o su beneplácito porque en el concierto de A~enca Latina la actividad científica de México se ha venido destacando de forma sistemática. . Lujambio calificó de estimulante que ~n 1~ _actualidad México cuente con investigadores y c1~nt1f1cos del más alto nivel, cuyos trabajos sean rec~n?c1dos por las revistas internacionales de mayor pres~1g10, ya que no basta producir nuevos conocimientos sino que s~ valor sea apreciado Y difundido en el mundo. Ademas que este fruto del conocimiento sea apro~echado en 1~ educación Ydesarrollo económico y sOC1al de las naciones. Reconoció que si bien los indicadores muestran que se ha incrementado la producción científica mexicana en los últimos 20 años, aún falta mucho por hacer, por lo que consideró que se necesita redoblar esfuerzos para ampliar y fortalecer la formación de científicos en México. En el país existen 30 mil investigadores, lo que representa sólo 310 por cada millón de habitantes, mientras que los países escandinavos cuentan con siete mil investigadores por cada millón de habitantes. Ante este panorama reiteró el compromiso del gobierno federal para redoblar esfuerzos y convocar a la sociedad y apoyar con decisión la formación de cada vez más investigadores, que contribuyan al desarrollo del país y la consolidación de la ciencia y la tecnología. (Luis E. Gómez) América Latina invierte poco en investigación José Narro Robles, rector de la UNAM, planteó que América Latina apenas si destina 2.2 por ciento de la inversión global a investigación, lo que la deja "muy por debajo de los promedios mundiales". Al participar en el encuentro "Los retos de la red . · La presidenta de la AMC dijo que _cont1ngenc_1as com0 el surgimiento y propagación del _virus _de la influenza humana A(H 1N1) pusieron en ev1denc~a la de~e~dencia científica de México ante el extranJero. A~1m_1smo, destacó que no obstante las limita_cio~~s econ?m1cas Y de infraestructura, la comunidad c1ent1f1ca mex1can~ ha demostrado las grandes posibilidades de desarrollo científico-tecnológico de México. . . Han sido varias las veces que la Academia Mexicana de Ciencias plantea la necesidad ~e i~crementar e~ forma sostenida la inversión pública en c1enc1a _Y tecno_1og1a, pues técnica y financieramente·es viable. (Luis E. Gomez) Eo u ~ ~ o. 'E o 3: ui ..!!1 -.::; N o -o e 2 2l. ro N ::::: Ciencia, motor del desarrollo éi. :i:: ~ El secretario de Educación Pública, ~lonso L_ujambio, aseguró que la ciencia y la tecnolog1a constituyen el m 498 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 Inauguran primera incubadora de nanotecnologia Con una inversión de 40 millones de pesos aportados por el gobierno de Nuevo León, y 30 millones por el gobierno federal, a través del Conacyt, se puso en marcha, en Monterrey, la Incubadora de Nanotecnología, primera en su tipo en Latinoamérica, cuya finalidad es producir bienes y servicios de alto valor agregado, generar conocimiento de frontera e investigación de clase mundial. En las instalaciones del Parque de Investigación e Innovación Tecnológica (PIIT), el gobernador del estado, José Natividad González Parás, señaló que este laboratorio es una muestra de que la academia, la empresa y el gobierno pueden trabajar unidos y ofrecer a la sociedad los beneficios que brinda este nuevo campo del conocimiento. Ante representantes de Alemania, Japón, Canadá y Estados Unidos, así como empresarios, investigadores y académicos, González Parás resaltó la labor que ha realizado el Conacyt en Nuevo León, a través de las convocatorias de Fondos Mixtos, Regional y los Estímulos para la Innovación, lo que, afirmó, ha propiciado el acercamiento entre las instituciones de educación superior y las empresas. Al respecto, Juan Carlos Romero Hicks, director general del Conacyt, aseveró que Nuevo León es la enti- plir con la obligación legal de destinar el equivalente.ª uno por ciento anual del Producto Interno Bruto hacia 2012. iberoamericana de universidades de investigación", efectuado en la Universidad de Sao Paulo, Brasil, Narro indicó que la inversión mundial en investigación la encabezan Estados Unidos y Canadá, con 37 por ciento, seguidos de Europa, con 32 por ciento, y Asia, con 26.5. Asimismo, dijo que el país latinoamericano que más invierte en investigación científica y humanística es Brasil. Aunque América Latina ha mejorado algunos indicadores sociales, continúa como la región más desigual del planeta. Sobre la situación de México, destacó que aquí se requiere destinar mayor presupuesto a la educación superior y a la investigación, para no frenar el desarrollo de las universidades y de la sociedad. "La mejor inversión que una sociedad puede hacer es en conocimiento, investigación y educación superior, rubros en los que México invierte muy poco. En América Latina ya nos han rebasado (en inversión pública) naciones como Brasil, Chile y Argentina", aseveró. (Luis E. Gómez) CIENCIA UANL/ VOL. XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 499 m �g t ~ ~ ! ~ § dad que mayores recursos aportó en los Fondos Mixtos, ya que invirtió 650 millones de pesos. Destacó la visió,n a futuro del gobierno estatal para atender las problematicas regionales y muestra de ello, dijo, es la creación del PITT. Agregó que la incubadora de nanotecnología representa un área de oportunidad en la que México participa de manera importante, ya que esta unidad será encabezada por el Dr. Jesús González, quien también es director del Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), cuya sede principal se encuentra en Chihuahua. Por su parte, Jaime Parada Ávila, director del Instituto de Innovación y Transferencia de Tecnología de Nuevo León, y líder del proyecto "Monterrey, ciudad internacional del conocimiento", informó que la incubadora de nanotecnología es la primera de una serie de tres que serán construidas próximamente. La segunda será de biotecnología y la tercera de energías renovables; todas ellas en el PITT. (Luis E. Gómez) portancia de este evento en tanto constituye un e_sfue~zo de transformación y posicionamiento de la Un1vers1dad Autónoma del Estado; recalcó además que "cuando hay visión, voluntad y capacidad de asociar a la academia, la empresa y el gobierno, se pueden concretar proyectos ambiciosos como éste". González Parás destacó la participación de instituciones nacionales y del extranjero como el MIT de Estados Unidos, la Universidad de Roma, la Universidad de Valencia, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de la Universidad Autónoma de Madrid y el lnstituto Karolinska de Suecia, entre otros. En especial, hizo mención al Convenio de Colaboración de la Universidad Nacional Autónoma de México, para que haya una unidad de laboratorios de esta institución para el desarrollo de proyectos con investigadores del CIDCS. Actualmente, dijo, laborarán 50 investigadores en esta dependencia; pero cuando el centro opere a su máxima capacidad, habrá por lo menos 150 investigadores trabajando en las distintas unidades que conforman el Centro. En su intervención, el director general del Conacyt, Juan Carlos Romero Hicks, dijo que la UANL tiene que responder a la libertad, excelencia académica y a_la pertinencia social que la caracterizan para convertirse en un razonador potente que registre todas las inquietudes de la sociedad, y que el CIDCS cuenta con el proyecto, el liderazgo y el equipo necesario para que funcione. Este Centro cuenta actualmente con once unidades de investigación en Administración del Conocimiento, Bioética y Bioseguridad, Salud Pública, Investigación Clínica y Estudios Farmacológicos, Psicología de la Sa- lud, Biología Molecular, Genómica y Secuenciación Terapia Génica y Celular, Odontología Integral y EspecÍalidades, Innovación, Bioimagen y Biotecnología y Nutrición. En una segunda etapa, se construirán laboratorios de Virología, Inmunoterapia y Biotecnología, una unidad de Experimentación en Animales de Laboratorio, la ampliación de la Unidad de Nutrición, y la de Innovación, Bioimagen y Biotecnología, además de un Biobanco, una unidad que estará constituida como una compañía de "Bioreposición", diseñada para facilitar la eficiencia y seguridad en la criopreservación y administración de muestras biológicas. (Luis E. Gómez) Inauguran CIDCS-UANL El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología aportó 38.5 millones de pesos a través del Fondo Mixto con el estado, para la creación del Centro de lnvestigació~ YD~sarrollo en Ciencias de la Salud (CIDCS) de la Un1vers1dad Autónoma de Nuevo León. Este Centro contribuirá a fortalecer las ciencias de la salud y el bienestar de la pobladón a través de la innovación e investigación en la materia. Durante la inauguración del Centro, el gobernador saliente, José Natividad González Parás, destacó la im- m500 CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 501 �m Colaboradores de alto nivel por el CNRS. Su área de investigación es el control de sistemas no lineales. María !solde Hedlefs Aguilar Licenciada en psicología por la FapsiUANL, maestra en ciencias con espe- Marco A. Garza Navarro César Antona Casas mo por la UANL. Ha colaborado en empeño del Municipio de San Nicolás Obtuvo el doctorado en la Universidad publicaciones como el Periódico Alas de la región citrícola y el periódico Vida de los Garza. Miembro del SNI, nivel l. maestría en gerontología en las Universidades de Maryland (2002) y Bos- Universitaria de la UANL. Economía, del Centro de lnvestigacio- doctorado en ingeniería de materiales en la misma institución. Actualmente cuenta nes Económicas. Profesora de tiempo con tres publicaciones a nivel internacio- ton (2004). Actualmente colabora como investigador en la UANL y sus intere- Francisco Javier Bosques Padilla Médico cirujano y partero, con estudios completo e investigadora de la Faeco- nal en revistas indexadas y arbitradas, di- UANL. versos extensos en memorias de congre- ses académicos giran en torno a la in- de posgrado en medicina interna y vestigación y la clínica del desorden gastroenterología, en la Facultad de Me- Luis C. Damas Buenrostro emocional de la ansiedad. Ha publica- dicina de la UANL. Reconocido por el Sis- Químico bacteriólogo parasitólogo, dos patentes en trámite, las cuales versan acerca del desarrollo de nanocompó- do varios libros y artículos sobre el tema. tema Nacional de Investigadores, nivel l. maestro en ciencias, con especialidad sltos magnéticos utilizando biopolímeros. Pontificia de Salamanca. Realizó una Editora de ensayos en la Revista de Ingeniero mecánico electricista por la FIME-UANL. Realizó sus estudios de sos nacionales e internacionales, tiene en microbiología, y doctorado en bio- Conrado Borraz Sánchez Luis Enrique Gómez Vanegas Edgardo Arturo Ayala Gaytán Ingeniero en sistemas computaciona- tecnología, en la FCB-UANL. Es jefe de Servicios Microbiológicos en el Gru- Doctor en estudios de negocios por la les por el Instituto Tecnológico de Tuxtla po Cuauhtémoc Moctezuma, FEMSA. Facultad de Filosofía y Letras de la A.B. Freeman School of Business, Gutiérrez; maestro en ciencias con es- Su principal responsabilidad es dirigir UANL. Autor del libro Soledades. Par- Tulane University. Sus áreas de espe- pecialidad en ingeniería de sistemas proyectos de investigación y desarro- cialidad son: microeconomía aplicada, por la UANL. Actualmente realiza sus llo en microbiología y biotecnología ticipó como investigador en el libro Violencia y ciudad, en la FCC-UANL. Es evaluación de proyectos, investigación estudios de doctorado en el Departa- aplicables a la industria de bebidas. de mercados, crecimiento y desarrollo mento de Informática de la Universidad económico. Ha colaborado regularmen- de Bergen, Noruega, becado por el mismo instituto. te con el gobierno estatal de Nuevo León, el gobierno municipal de Monte- Egresado de letras hispánicas de la secretario de redacción de la revista CiENCiAUANL. moria, el procesamiento automático de información emocional con personas de ansiedad social. Moisés Hinojosa Rivera Trabajó en el primer antecedente de la UANL en nanotecnología. Realizó investigación posdoctoral en la Office Nacional d'Etudes et de Recherches Aérospatiales de Francia. Ha realizado sidad Paul Sabatier (Toulouse, Francia) colaborando en la síntesis por microondas de materiales nanoestructurados (manganltas) Ysu caracterización. Es ciencias de la ingeniería en el CINVES· desde 1975, Ysu producción científica una patente en trámite relacionada con la obtención de nanotubos de carbón. TAV, y doctor en ciencias por la Uni- Actualmente se desempeña como sub- cia. Profesor-investigador del Progra- sos naturales en zonas áridas. Es au- profesor asociado y director asociado de interés son modelos multisectoria- ma Doctoral en Ingeniería Eléctrica de tor de diversos trabajos en revistas in- de la División de Administración y Fi- les, economía aplicada, crecimiento la FIME, y en el CIIDIT-UANL. Ha ob· nanzas del ITESM, Campus Monterrey. económico y finanzas públicas. Ha co- tenido varios premios de investigación dexadas. Ha presentado más de seis trabajos en congresos nacionales e in- laborado con la Secretaría de Adminis- UANL. Miembro del SNI, nivel 11, y de ternacionales. Actualmente cuenta con Jessica Balderas Salazar Licenciada en ciencias de la comuni- tración Tributaria, con el gobierno de la Academia Mexicana de Ciencias. Nuevo León. Es presidenta del Conse- Profesor invitado por el Ministerio de cación, con especialidad en periodis- jo Ciudadano de Evaluación del Des- la Educación Francesa e investigador más de 70 publicaciones, lo que le ha valido para ser reconocido como investigador nacional SNI, nivel 11. CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 industrial en México. Actualmente trabaja en el tema de la especialización industrial en la región noreste de México y Texas. Ernesto Octavio López Ramírez Psicólogo experimental por la UNAM y doctor en cognición humana por la Wisconsin University-Madison (USA), licenciado ciencias de la computación por la Wynona State University, en Rochester, Minnesota. Ha sido catedrático en universidades extranjeras y nacionales. Es miembro del SNI Yha ganado diversos premios a la investigación científica y a la asesoría de proyectos de tesis. Se especializa en el estudio de la memoria humana, emoción, neurocomputación y psicofísica matemática. estancias de investigación en la Univer- Inició su carrera como investigador nes como la CAINTRA. Actualmente es m502 za la información emocional en la me- ticas por la FCFM-UANL; maestro en versidad Claude Bernard, Lyon 1, Fran- France, HEB, entre otros, y asociacio- ratorio de Ciencia Cognitiva. Sus líneas de investigación son: cómo se organi- Virgilio A. González González en 1976, con dos publicaciones relacionadas al aprovechamiento de recur- SA, San Diego Gas Company, Gas de sofía, con especialidad en psicología. Es asistente de investigación del Labo- Jesús de León Morales Licenciado en ciencias físico-matemá- Joana Cecilia Chapa Cantú Doctora en economía con especialidad en teoría económica y aplicaciones por la Universitat de Barcelona. Sus áreas rrey, empresas como CEMEX, LAMO- cialidad en cognición Yeducación. Actualmente estudia el doctorado en filo- en los determinantes de la localización miembro del SNI, nivel 1,y de la Academia Mexicana de Ciencias. Coautor de director de Posgrado de la FIME-UANL. lzabel Diana Hernández González Doctora en economía por la Universidad de Barcelona, con especialidad en Herminia Gpe. Martínez Rodríguez Química bacterióloga parasltóloga por la FCB-UANL, maestra y doctora en ciencias en microbiología por el Instituto Politécnico Nacional. Profesora en la UANL. Es jefa del Departamento de Bioquímica YMedicina Molecular. Secretaria académica del Área Básica de Posgrado en la FM-UANL. Miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y del SNI, nivel l. Ha ganado cuatro veces el Premio de Investigación de la UANL. Tiene 34 publicaciones en revistas internacionales y seis capítulos en libros. comercio internacional, y desarrollo económico. Su línea de investigación ha estado enfocada en el estudio de la geografía económica, específicamente Juan Carlos Montalvo Arrieta Ingeniero geofísico por la FCT-UANL· maestro en sismología por el CICESE. 1 CIENCIA UANL / VOL. XII, No. 4 OCTi.JBRE-DIClfMBRE 2009 503 1 �UANL. Maestro en ciencias con especialidad en microbiología medica. Rea- Ingeniería de Sistemas de la FIMEUANL. Miembro del SNI, nivel II y de la UNAM. Profesor füular 'A" de tiempo completo en la FCT-UANL. Ha dirigido lizo la residencia rotatoria y la residen- tres tesis de maestría y 15 de licencia- geniería y Tecnología de la UANL. Sus zana. Actualmente ejerce como tera- US. Actualmente se desempeña corno Academia Mexicana de Ciencias. Sus líneas de investigación son: control y sincronización de sistemas caóticos, con- profesor-investigador en el área de cia (especialidad) en medicina interna intereses de investigación abarcan el trol de robots manipuladores, sistemas multiagente de vehículos no tripulados. tura. Miembro del SNI, nivel 1, y cuenta en el Hospltal Universitario. Realizó la subespecialidad en infectología en el desarrollo de heurísticas y técnicas peuta Yestudia el doctorado en filosofía, con especialidad en psicología, en la UANL. con perfil PROMEP. Baylor College of Medicine, en Obtuvo su doctorado en el área de sismología en el Instituto de Geofísica, Guadalupe E. Morales Martínez Licenciada en psicología por la FapsiUANL. Maestra en ciencias con espe- Houston, Texas y un posdoctorado en el Departamento de Microbiología en miembro asociado a la lnfectious Diseases Society y ascendió a la categoría de fellow. Es coordinador del ción UANL 2006 en humanidades ycon premio a la mejor tesis 2004 en el área Servicio de lnfectología del Hospital donde labora como investigadora y docente en el Laboratorio de Ciencia Cognitiva. Su línea de estudio es la emoción en diferentes poblaciones. Benito Pereyra Alférez Profesor-investigador de tiempo completo en la FCB-UANL. Miembro de la planta de investigadores fundadores del Instituto de Biotecnología de la misma dependencia, donde dirige el Laboratorio 4 (L4). Imparte cátedra en licenciatura y posgrado. Realiza invesligación en genética y biología molecular en microorganismos entomopatógenos y de importancia industrial. Ha dirigido más de 25 tesis y publicado más de 20 artículos científicos interna- Universitario. Miembro del SNI, nivel l. Martín Édgar Reyes Melo Ingeniero en industrias alimentarias por la Facultad de Agronomía de la UANL. Maestro en ciencias de la ingeniería mecánica por la FIME-UANL; doctorado en ingeniería de materiales por la Université Paul Sabatier de Toulouse, Francia. Pertenece al SNI, nivel l. Premio de Investigación UANL 1999 en el área de Ingeniería y Tecnología, y en 2004 en el área de Ciencias Exactas. Es profesor-investigador en la FIME y el CIIDIT de la UANL. Jefe de la carrera de dustriales. Myma Estela Rosas Uribe Licenciada en psicología por la Universidad Veracruzana y maestra en educación del sobredotado por la Univer- Mario César Salinas Carmona trece artículos publicados, once en revistas internacionales, dos proyectos Médico cirujano y partero egresado de la FM-UANL; maestro Ydoctor en in- aceptados Ymás de 30 citas. munología por la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN. Realizó un Karlna del Carmen Trujlllo Murlllo Ana María G. Rivas Estilla Química farmacéutica bióloga por la FCQ-UANL. Maestra en ciencias por la pia breve por el Centro de Atención Psi- UNAM y doctora en biología molecular en medicina por el Centro Universita- cológica a la Familia YEntrenamiento en Hipnosis Ericksoniana, en el Insti- rio de Ciencias de la Salud de la Uni- tuto Milton Erickson de la Ciudad de México. Es investigadora de tiempo completo en la Universidad Veracruza- la Comisión del Posgrado Nacional Conacyt Yde la Comisión de Proyectos de Salud Conacyt. Evaluador de PIFI y PIFOP (SEP). na, autora del libro Guía de invesügación elemental Yde diversos artículos sobre la inteligencia. Fundadora y di- Alejandro Torres Castro versidad de Guadalajara. Realizó estancias posdoctorales, en el Albert Einstein College of Medicine, en Nueva York y en la Universidad de McGill en Montreal, Canadá. Ha publicado 26 artículos científicos en revistas científicas internacionales y ocho capítulos de libros. Miembro del SNI, nivel 1. Profesora de tiempo completo en la UANL. Ha ganado dos veces el premio de In- sidad de las Américas. nene una especialidad en terapia de familia y tera- posdoctorado en el National lnstltutes of Health. Miembro del SNI, nivel 11, de la Academia Mexicana de Ciencias, de la Academia Nacional de Medicina, de rectora del Centro de Desarrollo Infantil para los hijos de los trabajadores de Doctor en ingenierías de materiales por la UANL. Realizó un posdoctorado en el Departamento de Ingeniería Quími- confianza de la Universidad Veracru- ca en la Universidad de Austin en Texas vestigación UANL, en 2007 y 2009. Es coordinadora del Área Básica de Posgrado en la FM-UANL. ingeniero en materiales de la FIME. Roger Z. Ríos Mercado Licenciado en matemáticas por la FCFM-UANL; doctor ymaestro en ciencías con especialidad en investigación cionales. Miembro del SNI. de operaciones e ingeniería industrial por la Universidad de Texas en Austin. Javier Ramos Jiménez Médico cirujano y partero por la FM- Profesor-investigador de tiempo completo en el Programa de Posgrado en mso4 venientes de diversas aplicaciones in- la misma institución. Ingresó como cialidad en cognición y educación. Reconocida con el premio de investiga- de educación. Actualmente realiza el doctorado en psicología en la Fapsi, exactas para la solución eficiente de problemas de toma de decisiones pro- materiales en el posgrado de la FIME. Es candidato en el SNI, y cuenta con Juan Ángel Rodríguez Liñán Ingeniero en electrónica y comunicaciones. Maestro en ciencias de la ingeniería eléctrica, con especialidad en control, y doctor en ingeniería eléctrica por la UANL. Catedrático de la FIMEUANL, profesor-investigador de tiempo completo en el Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en In- CIENCIA UANL / VOL. XII, No, 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 Química farmacobióloga por la UNACH. Maestra Ydoctora en ciencias 1 con orientación terminal en biología molecular e ingeniería genética por la UANL. Coautora de un capítulo en libro Yseis artículos publicados en revistas indexadas. Actualmente es investigadora en ciencias médicas categoría Cen el Hospital Regional de Alta Especialidad Ciudad Salud en Tapachula, Chiapas. Es docente en la Facultad de Ciencias Químicas einvestigadora en el Centro Mesoamericano de Estudios en Salud Pública y Desastres de la UNACH. �m Información para los autores La revista CiENCiA UANL tiene como propósfo difundir la producción científica ytecnológica de la Universidad Autónoma de Nuevo León en los ámbitos académico, científico, tecnológico y empresarial. CiENCiA UANL está dirigida a aca-démicos, científicos, tecnólogos y profesionales en general interesados en aumentar sus conocimientos y fortalecer su perfil cultural. En sus páginas se presentan avances de investigación científica, desarrollo tecnológico yartículos de difusión en cualesquiera de las siguientes áreas: Ciencias Exactas, Ciencias de la Tierra, Ciencias Biológicas, Biomédicas y Químicas, Ciencias Naturales, Ciencias Sociales e Ingenierías. En el caso de las áreas de Arqurrectura, Psicología y similares, sólo se aceptarán trabajos con resultados experimentales. Se invrra a todos los profesores e investigadores a enviar sus artículos de carácter científico otecnológico. Las colaboraciones deberán estar escritas en un lenguaje claro, didáctico y accesible a lectores con formación profesional. Las colaboraciones serán evaluadas por especialistas por área científica. Los criterios aplicables a la selección de textos serán: el rigor científico, la calidad y precisión de la información, el interés general del tema expuesto y la claridad del lenguaje. Se publicarán artículos en inglés sólo si todos los autores tienen como primera lengua un idioma diferente al españot. ginales, entendiendo por ello que el contenido sea producto de su trabajo directo y que una versión similar no se haya publicado o enviado a otras revistas. En el caso de los trabajos de difusión, además de los lineamientos deberá considerarse lo siguiente: • El autor debe demostrar haber trabajado y publicado en el tema del artículo. • El artículo debe ofrecer una panorámica clara del campo temático. • El artículo debe ser ordenado. Separar las dimensiones del tema y evitar romper la línea de tiempo. • Debe considerarse la experiencia nacional y local, si la hubiera. • Debe estar adecuadamente (cantidad y calidad) ilustrado: fotos, diagramas, etc. No se aceptan reportes de mediciones. Los artículos deben contener no sólo la presentación de resultados de medición y su comparación, también deben presentar un análisis detallado de los mismos, un desarrollo metodológico original, una manipulación nueva de la materia o ser de gran impacto y novedad social. Sólo se aceptan modelos matemáticos si son validados experimentalmente por el autor. No se aceptarán trabajos basados en encuestas de opinión o entrevistas, a menos que aunadas a ellas se realicen mediciones y se efectúe un análisis de correlación para su validación. Criterios editoriales Lineamientos editoriales No se aceptarán trabajos que no cumplan con los criterios y lineamientos indicados. Sólo se aceptan artículos ori- El autor deberá entregar o enviar, para su consideración edrrorial, un original y dos copias del artículo impresos, así m como un CD o DVD con el archivo del mismo en formato .doc de Word, originales de material gráfico, fichas biográficas de cada autor de máximo 100 palabras ycarta firmada por los autores que certifique la originalidad del artículo y cedan derechos de autor afavor de la UANL Los artículos deberán remitirse a: Revista CiENCiAUANL Biblioteca Magna Universrraria 'Raúl Rangel Frías", So. Piso Av. Alfonso Reyes 4000 Nte. C.P. 64440, Monterrey, N.L., México Los originales deberán tener una extensión máxima de cinco páginas (incluyendo gráficas y fotos) de acuerdo al formato que a continuación se especifica: -Formato. Tamaño carta. El margen superior deberá ser de 2.5 cm y el resto de 2 cm. -Título. Máximo dos renglones, tipografiado en altas ybajas, tipo Times New Reman a 24 puntos, con interlínea normal, en negritas. -Nombre del autor o autores. En mayúsculas con alineación al margen derecho, misma fuente tipográfica en 12 puntos, asterisco sobreescrito al final. -Adscripción. Colocarla en pie de página de la 2a. columna antecedida por un asterisco, en tipografía Times New Reman de 8 puntos. -Cuerpo del texto. Ados columnas, con tipografía Times New Ro man de 1Opuntos, justificado. -Resúmenes. No mayores de 100 palabras tanto en inglés como en español. Incluir a lo sumo cinco palabras clave tanto en inglés como en español para ser utilizadas en índices. Deben ubicarse al terminar el cuerpo y antes de las 506 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _____cCcclE"' NC .=clA= UAN = l ~ / Vc= Ol ~-~ XII, No. 4, OCTUBRE-0ICIEMBRE 2009 referencias. Misma tipografía que el cuerpo. -Referencias. Deberán ser numeradas Yaparecerán en el orden que fueron citadas e_n el texto, utilizando la misma tip?9raf1a del cuerpo. Las fichas bibliograficas deberán contener los siguientes_ datos: autores o edrrores, título del articulo, nombre del libro 0 de la revista, lugar, empresa editorial, año de la CiENCiA UANL has as its primary purpose to publ1sh scientific and technological articles for the academic technological and business commun/ties in order that scientists, engineers technologists and professionals in general may benefit from the knowledge and culture that rrs authors contribute with their interventions for the joumal. Through these pages, advances in research from the natural sciences exact sciences, earth sciences, biolo~ical sciences, biomedical sciences chemical sciences and social scienc~s- techno_logical developments and s~ience wntten for laymen wi/1 be presentad in both Spanish and English languages. • In the _a reas of archrrecture, psychology and sIm1lar areas investigations wi/1 be accepted only if there are experimental results. . . AII professors and researchers are invited to send their articles that fit into th ª above purpose. Contributions must be written in a clear, concise and didact,c manner for a readership with profess,onal training. AII contributions wi/1 be evaluated by spec,ailsts in the appropriate scientific or engineerin_g area. Gritería employed for contnbut,ons are: scientific rigor, publicación, volumen y número de páginas. -Subtítulos. Tipografía Times New Reman, 10 puntos, negritas. -Notas al pie. Times New Reman 8 puntos. ' -Material gráfico. Mínimo tres imágenes o gráficas en blanco y negro, a una o dos columnas, máximo media página (deben entregarse originales). -Pie de gráficos. Tipografía Times New Reman, rrálica de 9 puntos. Para cualquier comentario 0 duda ªstªmos a disposición de los interesados: E-mail: rciencia@mail.uanl.mx Tel: (81) 8329-4236 Yfax (81) 8329-4090 ext. 6623 quality and accuracy of information general interest of the topic dealt with as well as clarrry of language. Articles wi/1 be published in English only if all of the authors have as their firS t language, a language other than Spanish. rating the dimensions of the topic but avo1d breaking the time line. Local and national experience should be taken into account if existen!. • The article_ should be adequately (bolh quantíty and qualrry) illustrated With photographs and diagrams (figEditorial policy ures and/or tables). Reports dealing only wrrh measureResearch work will not be accept that ments wi/1 not be accepted. Articles must do not comply wrrh the following criteria contain not only the presentation of reand indications. sults of measurements and their comOnly original articles will be acparison but also a detailed analysis of cepted, understanding by this that the lhe same. Articles must show anew macontents are the product of the nipulation of material or have great soauthor(s)' direct work and has not been cial impact and novelty as well as origipublished or similar version has not nal methodological development. been sent for publication to other jourMathematic models wi/1 only be acnals. cepted 1f they are experimentally valiIn case of scientific articles written dated by the author(s). for a_wider readership, in addition to genReport_ based on opinion surveys eral Ind1cat1ons the following should be and interv,ews wil/ not be accepted, considerad: unless they are accompanied by meaThe author must demonstrate havsurements and that carry out correlaing worked and published in the thetIonal analysis for validating. matic area of the article. The article must offer a clear panEditorial considerations orama of the topic dealt with in the article. The author(s) must deliver or send to The article must be ordered, sepathe joumal for edrrorial consideration an CIENCIA UANL /VOL.XII, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 507 1 �original and two printed copies of the manuscript together wtth a CD o DVD written in Microsoft Word, original graphic material, a 100-word biographical sketch of each contributing author and a letter with all author(s)' signature(s) transferring copyright to CiENCiAUANL, certifying that the article is original. Articles must be sent or delivered to: Revista CiENCiAUANL Biblioteca MagnaUniversrtaria 'Raúl Rangel Frías" Sto. Piso Avenida Alfonso Reyes 4000 Norte C.P. 64440, Monterrey, N.L., México Toe original articles should be no longer than 5 pages (including photographs, figures and tables) according to the following specifications: '1 -Format. Letter size, leaving 2.5 cm marginal the top and 2.0 cm on all other sides. -Trtle. Maximum 2 lines, written in upper and lower case wtth Times New Ro- man font 24 bold wrthout between-line spacing. -Name(s) of author(s). Written in Times New Roman font 12 wtth raised asterisk al end of line. -Affiliation. To be put in the second column with a raised asterisk, followed by the name of the author's department and the name of the author's research center or universify. -Body of Text. Two-column format written in font 1OTimes New Roman, wrth right- and lett-hand alignment. -Abstract. No more than 100 words. At end of abstract but before references, listing five keywords. -References. List references as they appear in the body of the text, using the same font as the text. Bibliographical crtations will have the following order: author(s) or editor(s), tille of article, name book or joumal, year of publication, volume and number, and number of pages ancVor pagination. -Subtitles. Usefont 10 Times New Roman bold. -Foot Notes. Use font 8 Times New Roman. --Graphic Material. Amínimum of 3 images or graphics in black and white should be used, one or two columns wide, one ha~ page maximum height. --Graphic Foot Notes. Use font 9Times New Roman. ¿Sabías que... ? lf you have any comments or doubts, do not hesrtate to communicate at: E-mail: rciencia@mail.uanl.mx Telephone: (5281) 8329-4236 Fax: (5281) 8329-4090 ext. 6623 Nota bene: Non-native English-speaking authors wishing to send articles written in English should send reprints or copies of previously published articles in the scientific or engineering literature before sending their manuscripts in order to qualify as English language authors. Fray Servando Teresa de Mier el primer regiomontano univer~al es considerado uno de los precur-' sores de la Independencia Nacional y que, una vez consumado este movimiento, se convirtió en el primer diputado del Estado de Nuevo León. BICENTENARIOO 2(0)1(0) 200 INDEPENDENCIA 100 REVOLUCIÓN NL bicentena rion uevoleon.com msos CIENCIA UANL / VOL ~I, No 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2009 �lfrDFONDO tüjDE CU~TURA 1934-2009 ECONOMICA Aportaciones científicas y humanísticas mexicanas en el siglo XX Octavio Paredes López y Sergio Estrada Orihuela (Coordinadores editoriales) Un libro para conocer "la vigorosa obra de los científicos mexicanos, cuya originalidad y relevancia han contribuido a colocar a nuestro país a lo largo del siglo XX en la modernidad e incluso, en casos muy específicos y notables, a la vanguardia de la ciencia'', RosAURA Rmz Gur1tRREZ presidenta de la Academia Mexicana de Ciencias CIENCIA y TECNOWGfA JiTll~ $500.00 Librería del Fondo Fray Servando Teresa de Mler Av. San Pedro 222 Norte, col. Miravalle, Monterrey, Nuevo León Tels.: 8535 0319 y 0371. Fax: 8335 0869 DAIGGER" ~ RICCA TEDIA CHEMICAL COMPANY BD ® ! YAMATO Microflex ,,, P.anbi6'' vircenO ............ ~~T~ CORNING ~IOUlalll Milmmuno '°""" t=¡:;;c:;__, ""1 concepts. -...:,' @,ow Sclenllflc M MILLIPORE Y.:{~~t~ : :!!? 1 ..- - - . ~ ~ MICRONIC T~~~~~ ldencewore• <e.,l_!Iia e, to, . ,..,,._ Landau . .....,G,... �RRE DE � Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Ciencia UANL Description An account of the resource La revista Ciencia UANL tiene como propósito difundir y divulgar la producción científica, tecnológica y de conocimiento, de la Universidad Autónoma de Nuevo León en los ámbitos académico, científico, tecnológico, social y empresarial. Ciencia UANL está dirigida al público abierto, con y sin preparación universitaria, a científicos, académicos, tecnólogos, investigadores y estudiantes de todas las áreas profesionales, así como a alumnos de bachillerato y secundaria interesados en aumentar sus conocimientos y fortalecer su perfil cultural. Text A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text. Título Uniforme Ciencia UANL Año de publicación El año cuando se publico 2009 Volumen Volumen de la revista 12 Número Número de la revista 4 Mes de publicación Mes cuando se publicó Octubre-Diciembre Día Día del mes de la publicación 1 Periodicidad La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual) Trimestral Relación OPAC https://www.codice.uanl.mx/RegistroBibliografico/InformacionBibliografica?from=BusquedaAvanzada&bibId=1751701&biblioteca=0&fb=20000&fm=6&isbn= Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Ciencia UANL, 2009, Vol 12, No 4, Octubre-Diciembre 1 Creator An entity primarily responsible for making the resource Salinas Carmona, Mario César, Director Subject The topic of the resource Ciencia Tecnología Divulgación científica Investigación científica Publicaciones periódicas Description An account of the resource La revista Ciencia UANL tiene como propósito difundir y divulgar la producción científica, tecnológica y de conocimiento, de la Universidad Autónoma de Nuevo León en los ámbitos académico, científico, tecnológico, social y empresarial. Ciencia UANL está dirigida al público abierto, con y sin preparación universitaria, a científicos, académicos, tecnólogos, investigadores y estudiantes de todas las áreas profesionales, así como a alumnos de bachillerato y secundaria interesados en aumentar sus conocimientos y fortalecer su perfil cultural. Publisher An entity responsible for making the resource available Universidad Autónoma de Nuevo León, Secretaría Académica Contributor An entity responsible for making contributions to the resource Estrada Loyo, José Eduardo, 1952-, Coordinador Editorial Gómez Vanegas, Luis Enrique, Secretario de Redacción Date A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource 01/10/2009 Type The nature or genre of the resource Revista Format The file format, physical medium, or dimensions of the resource text/pdf Identifier An unambiguous reference to the resource within a given context 2015477 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. Monterrey, N.L. México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores Ácido acetilsalicílico Modelo insumo producto Nanopartículas magnéticas Premio de Investigación UANL 2009 Riesgo sísmico Saccharomyces cerevisiae