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Equipamiento Científico para la investigación - UNSA
EQUIPAMIENTO DE LABORATORIOS PARA INVESTIGACIÓN, 2018-2
Laboratorio de caracterización de materiales de la región Arequipa mediante Resonancia Paramagnética electrónica (EPR) y Difracción de Rayos X..

Maria Rosario Elsa Valderrama Valencia; Flossi Dayana Puma Titto; Kevin Alexander RodrãGuez Rivera; Karen Gonzales Flores; Gladis Herlinda Peralta Alarcon; Edwin Agapito Llamoca Requena; Jose Luis Javier Vega Ramirez

Objetivo

Implementación de un Laboratorio de Caracterización de Resonancia Paramagnetica electrónica (EPR) y difracción de Rayos X, para el estudio de los materiáles de la Región Arequipa.

Resumen:

El equipamiento propuesto, produce en las investigaciones nuevas técnicas de caracterización de materiales orgánicos y inorgánicos y el aprovechamiento de caracterizar y conocer las nuevas propiedades de Flora de nuestra Región Arequipa. La espectroscopia EPR y Difracción de Rayos X, es un método objetivo y exacto del registro de centros paramagnéticos y estructuras cristalinas de gran aceptación en la fìsica, química, la bioquímica, la biología y medicina, alimentos, geología, dosimetría. La EPR fue descubierta por Eugene Konstantinovich Zavoisky en Kazan en 1944. En Química la capacidad de suministrar información acerca de las propiedades electrónicas y estructurales de especies paramagnéticas: compuestos de coordinación (Mabbs F.E, 1993 y Deligianniks 2000), radicales libres (Weil et al 1994) y estudios de catalizadores, en particular heterogéneos, (Che M. y E. Giamello. 1990) Mientras que el estudio de los radicales libres ha sido un campo de interés desde los comienzos de la espectroscopia de Resonancia Paramagnética Electrónica, interés que actualmente se mantiene muy activo por las implicaciones que su presencia tiene en distintos ámbitos, la aplicación de esta técnica al estudio y caracterización de compuestos de coordinación ha sido más reciente La Resonancia Paramagnética Electrónica se utiliza como técnica de datación, tanto en Geología (Geo-cronología) como en Paleontología y Arqueología (Renfrew C. 1993 y Grün R.2000). Esta aplicación se enmarca dentro de distintas técnicas físicas usadas en datación (Aitken 2000). Los principios en los que se basa son los mismos en todos los casos. Existe un suceso que coloca el reloj a cero, bien la cocción de una cerámica o terracota en Arqueología, bien una mineralización en Geo-cronología, y a partir de ese momento comienzan a formarse diferentes centros paramagnéticos. La cuantificación de la correspondiente señal, comparándola con patrones adecuados, permite determinar el tiempo transcurrido desde la puesta a cero del reloj. En el campo de la Química están las aplicaciones de la Resonancia Paramagnética a problemas relacionados con el Medio Ambiente, en particular a los derivados de la polución en medios urbanos. Debido a su sensibilidad y gran capacidad analítica, la espectroscopia de Resonancia Paramagnética Electrónica ha hecho su aparición a la hora de abordar problemas de control del medio ambiente. Por citar señalaré su empleo en la detección de productos carbonados en el aire urbano (Yordanov, 1996), y en el control de residuos (Jezierski, 1998). Los primeros espectros realizados en muestras biológicas (preparaciones de hojas, Semillas y tejidos), establecieron una correlación definitiva entre la presencia de radicales libres y la actividad metabólica del material. Desde ese momento las aplicaciones de la Resonancia Paramagnética Electrónica a las Ciencias de la Vida (Bioquímica, Biología, Medicina) han estado en continua expansión y hoy día la Resonancia Paramagnética Electrónica, por la cantidad de información específica que proporciona, es una técnica de amplia utilización (Palmer 2000, Hoff 1989).La radiación electromagnética afecta al ser vivo y a las plantas provocando, porque rompe enlaces moleculares dentro de su organismo, creando un desequilibrio entre la formación de las moléculas antioxidantes y moléculas relacionadas con radicales libres, estas alteraciones tienen una relación estructura-función que es asociado con fisiopatología primaria. La deficiencia de producción de agentes antioxidantes es la causa de muchas enfermedades degenerativas neuronales, cardiacas o incluso cáncer porque permite en cierto modo que los radicales libres destruyan a las biomoléculas.

Palabras clave

EPR, DPPH, Flora Arequipeña, XDR, Antioxidantes, Radicales Libres

Problema central

Actualmente en los Laboratorios Internacionales aparecen patentes o publicaciones en donde parte de ellas tienen como base las investigaciones con productos nativos del Perú. Los investigadores de estos laboratorios adquieren nuevos conocimientos de las propiedades de nuestros recursos naturales, el cual publica y patentan y trasfieren tecnología a la industria y a mercados en todo el mundo. El objetivo de este Laboratorio es aprovechar los recursos de nuestra naturaleza como valor agregado para transferirlos a la industria. Sabemos que el Perú es un País rico en flora y fauna, materia prima que pueda ser estudiada para nuevos conocimientos para nuestra sociedad científica. Mediante la medicina ancestral, producirían beneficios a la población, ya que se encontraría remedios a los diferentes males que aquejan a los ciudadanos, conociendo las propiedades y características de nuestra flora y fauna nativa, con la producción de fármacos, cremas contra los rayos UV, etc., buscando así determinar el principio activo de las plantas como por ejemplo la Maca, la kiwicha, chía entre otras que son autóctono del Perú. En este trabajo pretendemos usar para el estudio: Itacana (Caiophora Cirsiifolia), Ortiga (Urtica Urens), Wakaiwarmi (Jungia Axilaris) y Maca blanca (Lepidium Meyenii). La radiación electromagnética afecta al ser vivo y a las plantas provocando desordenes moleculares, en algunos caso, porque rompe enlaces moleculares dentro de su organismo, creando un desequilibrio entre la formación de las moléculas antioxidantes y moléculas relacionadas con radicales libres, estas alteraciones tienen una relación estructura-función que es asociado con fisiopatología primaria. La deficiencia de producción de agentes antioxidantes es la causa de muchas enfermedades degenerativas neuronales, cardiacas o incluso cáncer porque permite en cierto modo que los radicales libres destruyan a las biomoléculas. Por esta razón el índice de mortalidad crece día con día por el estilo de vida que se lleva actualmente. Sin embargo los antioxidantes son la única defensa ante estos perjuicios, porque a pequeñas concentraciones son aquellos capaces de prevenir la oxidación de un sustrato o reparar todos los males causados en el ser vivo. A los antioxidantes los encontramos en plantas gracias a su proceso de fotosíntesis. Se han usado técnicas para evaluar la actividad antioxidante de diferentes plantas y alimentos, una de las técnicas más usadas es la que utiliza el radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo. Este radical es conocido por las siglas DPPH ya que es susceptible a reaccionar con agentes antioxidantes que ceden átomos de hidrogeno.

Hipótesis planteada

Mediante los equipos solicitados, haremos investigación de punta, para determinar las propiedades y características de plantas ó fauna de nuestra región y del Perú. estas propiedades serán utilizadas primeramente para generar conocimiento,que planta es buena para poder aplicar a los diferentes usos que tiene el ser humano, mediante las publicaciones haremos conocer al mundo científico de nuestros avances y conocimiento ancestrales de nuestro pueblo, llevarlo al conocimiento científico nuestros avances sobre las propiedades que tiene cada plantas o productos agrícolas, han demostrado que sus propiedades y características de su principio activo, actividad antioxidante y estructura molecular, permiten e incrementan la transferencia de tecnología e innovación a productos con buenas características, para mejorar la producción agrícola, hacer nuevos fármacos, aplicar en la industria, producir plásticos biodegradables, cremas para el sector cosmético, entre otras. Nuestra diversidad está en peligro ya que actualmente, terceros extraen nuestra materia prima para saber sus propiedades, y quedarse como dueños de los resultados de la misma. De acuerdo a este laboratorio podemos producir tecnología e innovación para transferirlo a la industria de las aplicaciones.

Resultados esperados

Tener un Laboratorio bien establecido de última generación en análisis de determinar las propiedades y características que determinemos los productos activos, genotipos y estructura moleculares de las diferentes especies de fauna que se encuentren en nuestra región Arequipa, que nos permita crear nuevo conocimiento conjuntamente con la formación de nuevos investigadores junior y senior, que conozcan el valor agregado y aplicación a la industria de nuestra fauna regional

Impactos esperados

Ser un laboratorio referente a nivel Nacional que le ponga valor agregado a nuestra fauna con respecto a la aplicación de sus propiedades y características a la industria y comercio de cosméticos y alimentación y otras aplicaciones y en la formación de profesionales de alto nivel, esto volcarse a divulgar el conocimiento científico mediante sus publicaciones.