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Título : La fluorescencia como herramienta para el mejoramiento de la enseñansa en los laboratorios de investigación formativa de la Carrerara de Biología de la FES-Zaragoza
Autor : Sanchez Sanchez, Luis
Fecha de publicación : 2012
Resumen : El desarrollo tecnológico ha propiciado que ciertas áreas del conocimiento generen nuevas técnicas de estudio o de valoración que permiten una adquisición de resultados rápida y precisa. Tal es el caso del área biológíca y más específicamente en el campo de la biomedicina, donde se destacan las técnicas de clonación, PCR en tiempo real, Microarrays, técnicas proteómicas y genómicas, citometría de flujo entre otras. Todo este avance tecnológico requiere ser integrado teórica y prácticamente en la formación de los alumnos en el área Químico-Biológicas y de la Salud. En el caso de las carreras del área Químico-Biológicas y específicamente en la Carrera de Biología, en la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, se requiere de la integración del nuevo conocimiento y de las tecnologías actualizadas en las diferentes asignaturas o áreas del conocimiento que constituyen a esta Carrera y en particular en los Laboratorios de lnvestigación Formativa (LlF), donde se integra a la teoría con la práctica y la investigación. Actualmente es obligado que las prácticas que se llevan a cabo en los LIF sean cualitativas y cuantitativas, de tal forma que los resultados obtenidos permitan al estudiante y al profesor un análisis adecuado de los datos, así como una adecuada interpretación de los mismos. La mayoría de los trabajos de investigación desarrollados en los LIF y en particular en el área Químico-Biológicas y de la Salud son a nivel de tejidos y/o células provenientes de animales o plantas. En el caso de tejidos u órganos, el modelo experimental utilizado es la rata, ratón o plantas, cuyos órganos son analizados a través de cortes histológicos o cultivos celulares. En 2009-2010, mediante el proyecto PAPIME PE204609, se generó un manual de técnicas de cultivo celular así como un manual de Técnicas aplicadas a cultivos celulares, que permiten a estudiantes y profesores de la Carrera de Biología a utilizar como modelo experimental el cultivo celular. No obstante este gran paso, es necesario buscar metodologías que permitan ser aplicables en la mayoría de los LlF, que sean cualitativas, cuantitativas y de bajo costo. Al respecto, las técnicas que emplean a la fluorescencia podrían ser una alternativa que cumple con estas espectativas, ya que ésta se puede observar mediante un microscopio de epifluorescencia, y dependiendo de su presentación ésta podrá ser utilizada para observar componentes celulares como el núcleo de una célula si el fluorocromo presenta afinidad específica al DNA, o si está unida a un anticuerpo se podrá observar cualquier proteína que esté como constituyente de la célula. Otra ventaja es que también puede ser cuantificada ya sea a través de un analizador de imágenes o de un equipo que cuantifique la fluorescencia como un fluorómetro o de forma más precisa en un citómetro de flujo. Estas características de la fluorescencia y en conjunto con la utilización de microcultivos, permitirán generar prácticas en los diferentes LlF, de forma cualitativa, cuantitativa y de bajo costo; ya que en el microcultivo las cantidades requeridas de reactivos para realizar las técnicas son mínimas, lo cual permite optimizar los recursos. Debido a la necesidad imperante de identificar y cuantificar a los componentes que participan en los diferentes procesos metabólicos celulares, es necesario que profesores y alumnos sean capacitados para el uso y aplicación de la fluorescencia. En base a lo anterior, este proyecto pretende generar un manual de prácticas así como un curso de capacitación para profesores y alumnos, donde se utilice a la fluorescencia como una herramienta basada en la utilización de fluorccromos, en donde el alumno y profesor aprendan a manejarlos, percibiendo su importancia así como su aplicación en los trabajos de investigación que se llevan a cabo en los diferentes LIF; generando resultados reproducibles, confiables y concluyentes, que pueden ser presentados en el Foro Escolar organizado por la Carrera de Biología o en otros fo
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/4682
metadata.dc.contributor.responsible: Sanchez Sanchez, Luis
metadata.dcterms.callforproject: 2012
metadata.dc.coverage.temporal: 2012-2014
metadata.dcterms.educationLevel: nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: A) Capacitar a profesores y alumnos del área de Biología Básica, en el manejo y aplicación de la fluorescencia. B) Generar prácticas basadas en la aplicación de la fluorescencia para los laboratorios de investigación formativa de la Carrera de Biología de la FES-Zaragoza, como base para fomentar la investigación en el área de Biología Celular y Molecular.
metadata.dc.description.hypothesis: La generación del conocimiento es una labor característica e indispensable en la investigación, que obliga a profesores a actualizarse en dicho conocimiento con el fin de poderlo transmitir a los estudiantes. La investigación en los diferentes campos de la Biología Celular y Molecular ha venido cambiando, y en campos específicos de la biología como la biomedicina o la biotecnología se ha generado nuevo conocimiento tan rápido que no ha permitido integrarlo de manera adecuada a la docencia, por lo que genera la necesidad de implementar las bases de las nuevas tecnologías en Bilogía Celular y Molecular para ser aplicadas a la docencia, logrando así, que profesores y alumnos tengan los conocimientos adecuados para entender o abordar las diferentes problemáticas que aquejan al mundo. De esta manera, la implementación de técnicas de cultivos celulares así como el manejo y uso de la fluorescencia, permitirá a profesores y estudiantes a evaluar de manera adecuada los procesos celulares que gobiernan a las células y/o abordar problemáticas como la diabetes o el cáncer, solo por mencionar algunas, repercutiendo en propuestas de proyectos de investigación que podrán ser desarrollados en el laboratorio de docencia.
metadata.dc.description.strategies: Las metodologías utilizadas en base a la fluorescencia para la elaboración del manual o la impartición del curso de uso y manejo de la fluorescencia son aplicadas en Cultivo de linfocitos humanos de sangre periférica humana así como cultivo de líneas celulares provenientes de cáncer cervicouterino, que son utilizados como modelos experimentales en los cuales los eventos biológicos en estudio son evaluados mediante la aplicación de marcaje con fluorocromos acoplados a anticuerpos o con moléculas fluorescentes con especificidad a un componente de la estructura celular. Por ejemplo, la tinción con ioduro de propidio o con el fluorocromo DAPI, permiten observar los núcleos celulares en células completas, pueden dar indicios de daños en el núcleo u observar condensación de la cromatina. La evaluación se realiza en un microscopio de epifluorescencia. El marcaje de proteínas específicas a través de anticuerpos primarios, permite localizar y cuantificar a éstas mediante el uso de anticuerpos secundarios acoplados a un fluorocromo como el FITC o la rodamina, permitiendo la evaluación de proteínas que participan en diferentes procesos celulares como la proliferación celular, la apoptosis, solo por mencionar algunos ejemplos. Al respecto, las metodologías que se encuentran estandarizadas y listas para su aplicación son: a)efecto en ciclo celular mediante la determinación de Ia distribución de la cantidad de ADN en las diferentes fases del ciclo celular, evaluada por marcaje con ioduro de propidio; b)determinación de la proliferación celular mediante el marcaje con carboxifluoresceina o BRDU; c)determinación de la expresión de la caspasa 3 activa mediante el uso de anticuerpos específicos contra esta proteína acoplados a FITC; d)determinación de la fragmentación del ADN mediante la técnica de TUNEL; e)cuantificación de Radicales libres, determinada por el uso del DCF el cual expresa fluorescencia en presencia de radicales libres; f)determinación de proteínas apoptóticas o antiapoptoticas mediante el uso de anticuerpos específicos acoplados a fluorocromos, g) determinación de muerte necrótica evaluada mediante el uso de una sonda fluorescente que expresa fluorescencia cuando el potencial de membrana interna mitocondrial es afectado, entre otras. La fluorescencia puede ser evaluada mediante un microscopio de fluorescencia a través de un procesador de imágenes o cuantificada mediante un fluorómetro o citómetro de flujo.
metadata.dc.description.goals: Durante el primer año, se desarrollarán las prácticas basadas en el manejo y uso de la fluorescencia, partiendo de cultivos celulares, logrando con ello la elaboración de un manual de prácticas basadas en la aplicación de la fluorescencia, adecuadas a los laboratorios de investigación formativa de la Carrera de Biología. De igual manera, se espera generar las condiciones adecuadas para equipar el laboratorio con los instrumentos necesarios para la observación, manejo y cuantificación de la fluorescencia. En el segundo año, se instrumentarán y llevarán a cabo los cursos de manejo, uso y aplicaciÓn de la fluorescencia, tomando como modelo experimental al cultivo celular, con interés especial para los profesores que imparten los laboratorios de Investigación Formativa. De manera paralela, se instrumentará un pequeño proyecto de investigación que permita aplicar la fluorescencia en cultivos de células tumorales provenientes de cáncer cervicouterino y células no tumorales, con la intención de que alumnos y docentes aprendan a manejar y analizar los resultados obtenidos en el trabajo experimental.
metadata.dc.description.selfAssessment: El proyecto desarroyado presenta resultados positivos, ya que se cumplieron los objetivos planteados para el proyecto así como la mayoría de las metas propuestas. Desafortunadamente, el presupuesto no permitió la adquicición de un microscopio de epifluorescencia y el microscopio existente se encuentra averiado, impidiendo la realización del curso, el cual será realizado una vez que el microscopio sea avilitado. No obstante esta condición, la infraestructura del laboratorio de investigación formativa VII y VIII se incrementó, permitiendo un mejor desarrollo de prácticas y trabajo experimental. La participación de estudiantes y algunos profesores de la Carrera de Biología en los proyectos de doscencia-investigación ha permitido la realización de 6 servicios Sociales, la obtención de grado de licenciatura en Biología a 8 estudiantes, cuatro en el 2012 y cuatro en el 2013 y otros cinco estudiantes en proceso. De igual manera, este proyecto contribuyó en la obtención de grado de Maestría y de doctorado de dos profesores de la Carrera de Biología así como la publicación de tres artículos internacional, uno en el 2012, uno en el 2013 y recientemente uno en 2014. Estos resultados son por demás satisfactorios y dejan ver que el apoyo y realización de este proyecto ha generado recurso humano de alta calidad, ha permitido la capacitación de estudiantes y profesores en el manejo y aplicación de la fluorescencia y ha estimulado la investigación.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Se logró desarrollar prácticas basadas en el manejo y uso de la fluorescencia, partiendo de cultivos celulares, logrando con ello la elaboración de un manual de prácticas basadas en la aplicación de la fluorescencia. De igual manera, estudiantes de la Carrera de Biología correspondientes a las asignaturas de Laboratorios de Investigación Formativa IV, VII y VIII y prestadores de servicio social participaron en la estandarización de las prácticas así como en el desarrollo de un proyecto de investigación, que les permitió concluir sus horas de servicio social u obtener el grado de Biólogo. También, este proyecto permitió en base a los resultados experimentales obtenidos por algunos profesores de la Carrera de Biología, escribir y publicar un artículo en la revista European Journal of Medicinal Chemistry 74 (2014) 451-460. Con respecto a la infraestructura, el proyecto permitió que el laboratorio de Investigación Formativa VII y VIII cuente con una mejor infraestructura, ya que se pudo adquirir una microcentrífuga, un lector de placas, un potenciometro, un espectrofotómetro de rango de luz visible y un vortex, facilitando en el futuro, un mejor desarrollo de la práctica doscente así como de investigación experimental, permitiendo a doscentes y alumnos a desarrollar proyectos de investigación.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
metadata.dc.subject.DGAPA: Biología
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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