Estudiante de maestría en ingeniería en dispositivos médicos publicó tesis de graduación

(15 de diciembre de 2017)

La estudiante de la maestría en Ingeniería en Dispositivos Médicos del TEC, y docente de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Jeimmy Cristina González Masís, presentó su tesis titulada “Obtención, caracterización y evaluación de biomateriales: colágeno tipo I y nanopartículas de propóleo y tinospora, para aplicaciones en tejidos biomiméticos”. La Srta. González es la segunda graduada del programa de maestría en Ingeniería en Dispositivos Médicos en su modalidad académica.

La estudiante tuvo como profesor guía externo al Dr. Rodolfo Jesús González Paz, de Govan Projects S.A. (perteneciente al LANOTEC durante el desarrollo del trabajo), y como profesor guía por parte del TEC al Dr. Jorge Mauricio Cubero Sesin, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales. El profesor asesor fue el Dr. José Roberto Vega Baudrit, del LANOTEC, Centro Nacional de Alta Tecnología (CeNAT).

Proyecto

El proyecto surgió como una iniciativa de investigación por parte de los investigadores del LANOTEC, a partir de la búsqueda de soluciones para diversas patologías dérmicas. Hasta ahora, se habían desarrollado estudios y tejidos artificiales con matrices de diferente naturaleza; el problema es que usualmente resultan ser soluciones muy costosas y complejas.

Por esta razón, la estudiante González trabajó en un tejido biomimético (que imita la estructura nano, micro y macrométrica de los tejidos vivos), mediante el autoensamblaje de proteínas que, al provenir de fuentes naturales, puede resultar menos costoso.

Así, a partir de desechos animales, específicamente tendones de cola de rata, se logró obtener colágeno tipo I, una de las principales proteínas presentes en los vertebrados. Se realizó un estudio completo de su autoensamblaje y propiedades, único desde el punto de vista térmico y energético, pues se logró obtener el calor de agregación y las entalpías asociadas a este proceso de autoensamblaje de proteínas, mediante las técnicas calorimetría isoterma de titulación (Nano-ITC) y calorimetría diferencial de barrido (DSC).

También se utilizaron productos naturales como propóleo y tallos de tinospora y, a partir de estos extractos naturales, se obtuvieron nanopartículas en disoluciones de diferentes concentraciones que resultaron citocompatibles.

Para esta investigación se llevó a cabo la extracción de los compuestos activos y su caracterización; sin embargo, se eligieron nanopartículas de propóleo para colocar sobre el colágeno debido a su mayor disponibilidad.  También, el objetivo fue generar un biomaterial compuesto capaz de funcionar como una alternativa natural para el tratamiento de tejidos, con una capacidad regenerativa más efectiva gracias a la función de las nanopartículas y menos costoso que algunos parches utilizados hoy en día.

La mayoría de los ensayos se realizaron en las instalaciones del Laboratorio Nacional de Nanotecnología (LANOTEC); colaboraron también instituciones como el Laboratorio Institucional de Microscopía del TEC, el Laboratorio de Ensayos Biológicos (LEBI), de la Universidad de Costa Rica; el Laboratorio de Investigación y Tecnología de Polímeros (POLIUNA), de la Universidad Nacional; y el Centro Nacional de Innovaciones Biotecnológicas (CENIBiot), del Centro Nacional de Alta Tecnología.

Eventos

La estudiante de maestría, Jeimmy Cristina González Masís, ha participado también en las siguientes actividades académicas durante el desarrollo de su maestría:

V Escuela NanoAndes, San José, 2015. Sesión de póster: Autoensamblaje de proteínas para la creación de tejidos biomiméticos; y obtención de nanopartículas de propóleo citocompatibles.

251st American Chemical Society National Meeting & Exposition (ACS), San Diego, California, 2016. Sesión de póster: Synthesis, characterization and evaluation of biomaterials: Collagen type I and propolis and tinospora nanoparticles, for biomimetic tissues applications.

7th Workshop on Green Chemistry and Nanotechnologies in Polymer Chemistry, San José, 2016. Sesión de póster: Effect of propolis nanoparticles in collagen nanostructure.

Publicaciones

La estudiante de la maestría académica en Ingeniería en Dispositivos Médicos ha participado, igualmente, en las siguientes publicaciones:

Villalobos, Karolina; Rojas, Hider; González-Paz, Rodolfo; Brenes Granados, Daniel; González-Masís, Jeimmy; Vega Baudrit, José; Corrales-Ureña, Yendry Regina. (2017). Production of Starch Films Using Propolis Nanoparticles as Novel Bioplasticizer. Journal of Renewable Materials. DOI: https://doi.org/10.7569/JRM.2017.634109.

González-Masís, Jeimmy; Cubero-Sesin, Jorge M.; Vega-Baudrit, José Roberto; González-Paz, Rodolfo J. (2017). Development and characterization of biomaterials for biomimetic tissue applications. Journal of Engineering in Medical Devices, 1, 44-53.

Además, como resultado de la investigación se planean al menos dos publicaciones más, las cuales se encuentran en revisión:

González-Masís, J., Cubero-Sesin, J., Corrales, Y., Guerrero, S., Vega-Baudrit, J., Gonzalez-Paz, R. Self-assembly study of Type I collagen extracted from male Wistar Hannover rat tails, Biopolymers.

González-Masís, J., Cubero-Sesin, J., Corrales, Y., Vega-Baudrit, J., Gonzalez-Paz, R. Cytocompatible approach toward biomimetic tissues and natural nanoparticles interactions, Biopolymers.

 

Escuela de Materiales fue sede del evento de cristalografía más importante de Latinoamérica

(13 de diciembre de 2017)

La Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales del Tecnológico de Costa Rica (TEC) fue parte del OpenLab de la International Union of Crystallography (IUCr, o Unión Internacional de Cristalografía) y la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco), una iniciativa que tiene por objetivo permitir el acceso al conocimiento y la tecnología cristalográfica en todas las partes del mundo.

Según el Dr. Teodolito Guillén, investigador y docente de la Escuela de Materiales, el OpenLab sirvió para que estudiantes y profesionales costarricenses y de Guatemala, Ecuador, México, Perú, Colombia, El Salvador y Nicaragua, actualizaran sus conocimientos en técnicas modernas de estudio y análisis de cristalografía.

Noticia en HOY

 

Estudiantes de  Ingeniería en Materiales realizan pasantía en la Université du Québec à Trois-Rivières, Canadá

(22 de noviembre de 2017)

Las estudiantes Elena Ulate Kolitsky y Mildred Chaves Villavicencio, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales, realizan una pasantía del 28 de agosto al 22 de diciembre en la Universidad de Quebec en Trois Rivières (UQTR), gracias a un convenio de cooperación firmado entre el TEC y esta universidad, en el marco del programa ELAP (Emerging Leaders for the Americas Program) del Gobierno de Canadá. El contacto para la realización de estas pasantías se dio entre el Prof. Jacques Huot de la UQTR y el Prof. Jorge Cubero Sesin de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales. El Prof. Huot indicó de la posibilidad para estudiantes de Costa Rica de aplicar para financiamiento para la pasantía. Esto facilitó el trámite de la carta de invitación, para el posterior proceso de aplicación para la beca del Programa de Futuros Líderes de las Américas (ELAP, por sus siglas en inglés). Una vez aprobada la beca, lo cual tomó alrededor de 2 meses, se prosiguió a la solicitud de un permiso de trabajo canadiense.

La pasantía resultó una excelente oportunidad para que ambas estudiantes realizaran su Practica Dirigida,. La UQTR da énfasis a investigación en distintos ámbitos ingenieriles, como la electrónica, mecánica, mecatrónica y ciencia de los materiales. El Instituto para la Investigación de Hidrogeno (IRH) trabaja distintos temas enfocados en energías renovables alrededor del hidrógeno. Por lo tanto, las pasantías se basan en el estudio de nuevos materiales y sus propiedades dentro de los procesos de hidrogenación/deshidrogenación. El trabajo realizado en las pasantías forma parte una colaboración que han iniciado el Prof. Cubero Sesin y el Prof. Huot en un proyecto de investigación para el almacenamiento de hidrógeno en materiales nanoestructurados, aprobado para la Ronda VIE 2018.

Las estudiantes se refirieron a su trabajo en la pasantía:

Elena Ulate: El tema “Estudio del efecto de la fase primaria y secundaria de la aleación de TiFe+12wt.% ZrV2“. La experiencia de trabajar en un laboratorio me ha permitido adquirir nuevas destrezas a la hora de realizar experimentos como manejo de tiempo, análisis de resultados para tomar una decisión con respecto a cuál será el siguiente paso y relacionarse con compañeros de trabajo quienes pueden servir de apoyo.

Mildred Chaves: El tema “Estudio del efecto del tamaño de partícula en la primera hidrogenación de la aleación TiFe+4wt.%Zr+2wt.%Mn”. El poder realizar una pasantía en el exterior ha sido una de las mejores experiencias. Dentro del Instituto he tenido la oportunidad de trabajar con personas de diversas nacionalidades, lo cual me ha permitido conocer diferentes culturas, tradiciones y un poco de otros idiomas. En la parte de investigación, he desarrollado la independencia a la hora de tomar decisiones, trabajo en equipo y la resolución de problemas.

Quebec es la provincia canadiense que posee como idioma oficial el francés. Por la tanto, fuera del Instituto, la experiencia de vivir en Canadá nos ha permitido desarrollar habilidades sociales, de comunicación e individuales, como la independencia y manejo de los recursos, así como aprender a lidiar con temperaturas por debajo de los 0° C. En general, la pasantía nos deja muchos beneficios a nivel educativo y personal que nos servirán en el futuro.

 

Minisubmarino pone a prueba las capacidades de futuros ingenieros en Materiales

(18 de cotubre de 2017)

Proyecto del curso de Laboratorio de Tecnología y Diseño de la Soldadura (I semestre 2017) destaca  en las noticias del TEC. 

El curso liderado por nuestros profesores Ing. Ronald Brenes Brenes, MGP (lab) y Ing. Fabián Araya Mora, MSc. (teoría) fue noticia en el TEC por su innovación marcada en el proyecto de elaboración de un minisubmarino (investigación, diseño y construcción) en el cual todos lo estudiantes de los dos grupos de laboratorio estuvieron vinculados.

Enlace con la noticia en HOY

Algunos de los estudiantes decidieron pintar y decorar sus submarinos. La prueba final para pasar el curso pedía que los aparatos se hundieran y volvieran a flotar. Foto: Ruth Garita.  

 

Alumnos de Materiales realizaron prototipo de turbina hidráulica en laboratorio de fundición

(28 de agosto de 2017)

Proyecto del curso de Laboratorio de Tecnología de la Fundicón (II semestre 2016) destaca  en las noticias del TEC.

Estudiantes del curso diseñaron y fabircaron un rodete de una turbina Pelton bajo la supervisión de los profesores Ing. Ronald Brenes Brenes, MGP y Ing. Marioc Conejos Solís. Este proyecto se constituye en la primer turbina para generación electrica desarrollada en el TEC.

Enlace con la noticia en HOY

 Ruth Garita / OCM.

Estefany Ulloa, Yirlany Mesén, Andrey Bartels, Erika Meneses y Rodrigo Mora (izq. a der.), junto a los prototipos de turbinas que fabricaron. Foto: Ruth Garita / OCM.

 

Profesor Dr. Jorge Curbero participó en conferencia internacional sobre deformación plástica severa

(24 de julio de 2017)

El profesor de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Dr. Jorge Mauricio Cubero Sesin, participó recientemente en la conferencia NanoSPD7, realizada en Sidney, Australia.

Esta actividad académica es la sétima de una serie que se han realizado cada tres años desde 1999 y reúne a los expertos, investigadores y estudiantes interesados en el tema de la deformación plástica severa de materiales (SPD por sus siglas en inglés).

Ponencia

El Dr. Cubero presentó la ponencia oral en la sesión 2.3 Superplasticity, con el título“Microstructural Evolution and Superplasticity of Ti-6Al-7Nb alloys with different initial microstructures processed by High Pressure Torsion”. La presentación tuvo una duración de 20 minutos, incluyendo el período de preguntas, donde recibió varias preguntas y hubo mucho interés por parte de la audiencia.

Además, durante el evento el Dr. Cubero mantuvo una reunión con los profesores Zenji Horita y Kaveh Edalati, de la Universidad de Kyushu, con quienes mantiene una colaboración en uno de los proyectos que desarrolla actualmente en el TEC, con el fin de definir su participación en nuevas iniciativas de investigación.

Publicación

La memoria del congreso está indexada en SCOPUS IOP Conf Series: Materials Science and Engineering 2017, 194, p. 012041

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/194/1/012041

 

Ciencia e Ingeniería de Materiales gestionó firma de convenio entre el TEC y la Universidad de Quebec à Trois-Rivières

(16 de junio de 2017)

Un acuerdo de cooperación académica y movilidad estudiantil, gestionado por la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, se firmó el 20 de abril anterior entre el Instituto Tecnológico de Costa Rica y la Universidad de Quebec à Trois-Rivières.

El acuerdo se dio en el marco del programa ELAP (Emerging Leaders for the Americas Program) del Gobierno de Canadá, que ofrece becas para pasantías cortas de estudio e investigación dirigidas a estudiantes deLatinoamérica y el Caribe en distintas universidades canadienses.

La firma del acuerdo fue motivada por la cooperación entre el Dr. Jorge M. Cubero Sesin, de la Escuela deCiencia e Ingeniería de Materiales, y el Prof. Jacques Huot, del Instituto de Investigación en Hidrógeno de la universidad canadiense, en el tema de almacenamiento dehidrógeno en aleaciones nanoestructuradas de titanio.

Las estudiantes Elena Ulate Kolitsky y Mildred Chaves Villavicencio, de la carrera mencionada, recibieron la postulación por parte del Prof. Huot y han aplicado al programa ELAP para iniciar en otoño de este año.

El Prof. Jacques Huot visitó el TEC el 24 de marzo ybrindó la charla “Cold rolling as a way to improve hydrogenation properties of metal hydrides” a un grupo deestudiantes y profesores de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales.

Se espera que como resultado de esta cooperación se pueda potenciar la investigación en este tema y que otros estudiantes se puedan beneficiar del acuerdo.

 

El profesor Dr. Luis Eduardo Cordero Arias, de Ingeniería en Materiales, publicó recientemente dos artículos científicos en revistas indexadas.

(16 de mayo de 2017)

L. Cordero-Arias, A.R. Boccaccini, Electrophoretic deposition of chondroitin sulfate-chitosan/bioactive glass composite coatings with multilayer design, Surf. Coatings Technol. 315 (2017) 417–425. doi:10.1016/j.surfcoat.2017.02.037.

Este artículo es parte de parte de la investigación doctoral del Prof. Luis Cordero, quien efectuó su doctorado en el Instituto de Biomateriales de la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania. Dicho artículo se enfoca en el desarrollo de sistemas multicapa basados en biopolímeros (chondroitin sulfate y chitosano) y cerámica bioactiva para regeneración ósea (Bioglass ®) sobre aleaciones metálicas a ser utilizadas para remplace óseo.

J. Karbowniczek, L. Cordero-Arias, S. Virtanen, S.K. Misra, E. Valsami-Jones, B. Rutkowski, et al., Electrophoretic deposition of organic/inorganic composite coatings containing ZnO nanoparticles exhibiting antibacterial properties, Mater. Sci. Eng. C. 77 (2017) 780–789. doi:10.1016/j.msec.2017.03.180.

El segundo artículo fue desarrollado en una colaboraron entre diversas instituciones:

Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology Krakow, Poland

Institute of Biomaterials, University of Erlangen-Nuremberg, Erlangen, Germany

Institute for Surface Science and Corrosion, University of Erlangen-Nuremberg, Erlangen, Germany

Materials Science and Engineering, Indian Institute of Technology-Gandhinagar, India

School of Geography, Earth and Environmental Sciences, University of Birmingham, Edgbaston, UK

Academic Centre for Materials and Nanotechnology, AGH University of Science and Technology, Al. Krakow, Poland

Institute of Medical Microbiology, Jena University Hospital, Jena, Germany

Dicho artículo se base en el desarrollo de recubrimientos antibacteriales para aplicaciones biomédicas utilizando diversos biopolímeros así como nano-partícula de óxido de zinc. Dicho proyecto fue financiado por European Virtual Institute on Knowledge-based Multifunctional Materials AISBL (KMM-VIN), dicho organismo concedió una beca la Sta. Joanna Karbowniczek (AGH University of Science and Technology Krakow, Polonia) para trabajar en el desarrollo del proyecto junto con el Dr. Cordero y Dr. Boccaccini en el Instituto de Biomateriales de la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania.

 

Escuela de Ciencia e Ingeniería en Materiales instala moderno sistema de ensayos mecánicos dinámicos

(3 de mayo de 2017)

La Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales del TEC instaló y calibró recientemente el sistema Bionix, fabricado por la empresa MTS (USA), en el Laboratorio de Mecánica de Materiales de la Escuela.

Este sistema es muy importante para el estudio de las propiedades mecánicas avanzadas de materiales y estructuras, que hasta el momento no se realizaban en el país. Permite ensayar materiales y estructuras con cargas axiales monotónicas como tracción, compresión y flexión; cargas axiales dinámicas (fatiga); cargas monotónicas torsionales; y cargas torsionales dinámicas.

El Dr.-Ing. Teodolito Guillén, profesor de la Escuela y coordinador del laboratorio, se capacitó en noviembre del año pasado en la casa matriz de MTS en Minneapolis, Minnesota, EE.UU. Además, expertos de la empresa capacitaron en sitio al técnico que manipulará el equipo, así como a los especialistas que lo utilizarán.

El profesor Guillén explicó que el sistema Bionix fue financiado por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE) y actualmente se utiliza para múltiples investigaciones del Grupo de Mecánica de Materiales de la Escuela

Por ejemplo, este sistema es de vital importancia en el proyecto “Desarrollo de un sistema de estudios in-vitro adaptable en equipo de pruebas dinámicas, con miras a generar estímulos biomecánicos sobre cultivos celulares”, un proyecto VIE con vinculación internacional, en el que trabaja un estudiante del Programa de Doctorado en Ingeniería.

 

Profesor Dr. Jorge Cubero Sesin gana mención honorifica en congreso en Brasil

(25 de abril de 2017)

El profesor e investigador Dr. Jorge Mauricio Cubero Sesin, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, recibió recientemente una mención honorífica por la presentación deuna ponencia en la conferencia NANOMAT 2017-The 7th Latin American Conference on Metastable and Nanostructured Materials, que se efectuó del 19 al 22 de marzo anteriores en Brotas, estado de Sao Paulo, Brasil.

La ponencia oral, presentada por el Dr. Cubero, se titula Superplasticity of Ti-6Al-7Nb with different initial microstructures processed by High-Pressure Torsion, de los co-autores Jorge M. Cubero-Sesin, Joaquín E. González-Hernández, Elena Ulate-Kolitsky y Priscilla Navarro, todos de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales del TEC, así como José R. Vega-Baudrit, del Laboratorio Nacional de Nanotecnología CENAT-CONARE, y Zenji Horita, de la Universidad de Kyushu, Fukuoka, Japón.

Esta ponencia se basó en resultados del proyecto de investigación titulado “Desarrollo de una nanoaleación de titanio-aluminio-niobio para aplicaciones biomédicas” y que está inscrito en la Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE).

Participación en taller internacional.

Seguidamente de la conferencia en Brotas, los días 23 y 24 de marzo, el Dr. Cubero participó como invitado al 10th International Workshop of PPG-CEM/UFSCar: Application of Amorphous, Metastable, Nanostructures and Advanced Metallic Alloys, en la Universidad Federal de San Carlos, Brasil.

La ponencia se tituló Nanostructured aluminum-iron alloys with high strength and high electrical conductivity achieved by High-Pressure Torsion and Aging.