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Título : Enseñanza práctica del proceso de evaluación del efecto antimicrobiano y citotóxico de nanopartículas metálicas
Autor : Acosta Torres, Laura Susana
Fecha de publicación : 2016
Resumen : Actualmente en la ENES Unidad León se imparten la Licenciatura en Odontología y la Licenciatura en Ciencias Agrogenómicas, ambas enfocadas ampliamente a la práctica científica y el trabajo de investigación para lograr la innovación tecnológica. La Licenciatura en Odontología como parte de su plan de estudios imparte la asignatura Propiedades Fisicoquímicas de los Materiales y en el área Odontológica la ENES es entidad académica participante del Programa de Posgrado y Especialidades de la Facultad de Odontología, UNAM en donde las áreas de Materiales dentales y Patología bucal pueden cursarse estas instalaciones. Por otro lado la ENES Unidad León, también es entidad académica participante del programa de Maestría y Doctorado en Ciencias Médica, Odontológicas y de la Salud, ofreciendo los Campos del Conocimiento de Biomateriales Dentales y Biología Bucal. La Nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas enfocada en gran parte al desarrollo de nuevos biomateriales de uso odontológico que lleva no sólo a la modificación sino a la mejora de las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los materiales; además de ser parte importante por el efecto antimicrobiano que algunas nanopartículas metálicas poseen (como las nanopartículas de plata o de dióxido de titanio) lo cual resulta en una propuesta innovadora para su uso en materiales dentales. El conocimiento de la Nanotecnología tiene gran impacto en las áreas de la salud y su incursión en las ciencias Genómicas está en auge, en el área de Ciencias Agrogenómicas, las nanopartículas de plata se utilizan en la inhibición de patógenos de plantas, con potente efecto. En el Área de Biomateriales del Laboratorio Interdisciplinario de Investigación de la ENES León, se realizan diversos proyectos de investigación con el uso de nanopartículas de plata y sulfuros de hierro: a) para la elaboración de un cemento sellador de conductos de aplicación en Endodoncia; b) en la obtención de matrices degradables para uso en Cirugía Bucal; d) microbicidas en la desinfección de alimentos; e) en resinas acrílicas para bases de dentaduras; f) apósitos quirúrgicos para uso en Periodoncia, por mencionar algunos. Los proyectos son parte de los trabajos de titulación de estudiantes de la Licenciatura en Odontología y de la Maestría en Biomateriales de la ENES León, estudiantes de la Licenciatura en Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional Campus Guanajuato, estudiante del verano científico, por mencionar algunos. Los proyectos están encaminados para obtener nuevos materiales que promuevan la prevención de infecciones. Los materiales modificados con nanopartículas, posteriormente deben ser sometidos a pruebas de citotoxicidad, para descartar posibles efectos tóxicos. Debido a que una gran cantidad de estudiantes y profesores de la ENES León y de otras Universidades con las que colaboramos, tienen interés en la evaluación antimicrobiana de materiales, resulta fundamental el diseño de un manual de procedimientos para la evaluación antimicrobiana y de citotoxicidad de nanopartículas metálicas; el cual permitirá hacer evaluaciones con un reducido nivel de error, facilitando la reproducibilidad y comparación de los resultados. Con el fortalecimiento de los protocolos y la infraestructura para las prácticas de laboratorio, este proyecto contribuirá significativamente en el proceso de enseñanza-aprendizaje de las asignaturas enfocada a las propiedades de biomateriales en el área odontológica y en las Ciencias Agrogenómicas. La obtención de dos manuales digitales; uno con el contenido de los métodos para realizar ensayos de efecto antimicrobiano de nanopartículas metálicas que presente: a) preparación de medios de cultivo; b) técnica de sembrado y proliferación de microorganismos; c) preparación de soluciones ajustadas; d) el ensayo de inhibición por la técnica de difusión en agar; e) uso de controles positivos y negativos; f) el análisis e interpretación de resultados. El segundo manual
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/4761
metadata.dc.contributor.responsible: Acosta Torres, Laura Susana
metadata.dcterms.callforproject: 2016
metadata.dc.coverage.temporal: 2016-2018
metadata.dcterms.educationLevel: nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: Los objetivos del presente proyecto son: - Diseñar protocolos de procedimientos experimentales para prácticas de laboratorio de Nanotecnología con gran aplicabilidad para la Licenciatura en Odontología, el Posgrado en Biomateriales, Biología Bucal y la Licenciatura en Ciencias Agrogenómicas. -Aplicar un modelo innovador en la elaboración de material didáctico que incluya los videos de los pasos a seguir para analizar el comportamiento biológico de las nanopartículas metálicas. -Elaborar dos manuales de prácticas de laboratorio que especifiquen las técnicas de análisis de nanopartículas mediante el ensayo de inhibición por difusión en agar y el ensayo del efecto citotóxico, que tengan utilidad para los proyectos de investigación de estudiantes de la Licenciatura en Odontología, Posgrado en el área de Biomateriales, Biología y que sirva de apoyo para las prácticas de los proyectos de la Licenciatura en Ciencias Agrogenómicas, alumnos externos para titulación y alumnos de estancias como el verano científico. -Proporcionar a estudiantes y profesores de distintas licenciaturas el equipo básico necesario para impartir las prácticas de evaluación biológica de nanopartículas metálicas, así como la capacitación adecuada para el diseño y ejecución de experimentos. -Inculcar en los estudiantes la inquietud por los experimentos, motivarlos para participar en la elaboración y revisión de la metodología, así como en el análisis y discusión de resultados.
metadata.dc.description.hypothesis: Es evidente que la Nanotecnología ha mostrado un avance impresionante en las ventajas de los biomateriales y en el tratamiento de enfermedades, lo cual impacta en las asignaturas de Propiedades Fisicoquímicas de los Materiales, Biomateriales, Patología y Ciencias Genómicas de las Licenciaturas y Programas de Posgrado de la ENES Unidad León, UNAM. Este proyecto se basa en la hipótesis de que la formación de los estudiantes en las áreas de ciencias de la vida será completa si se realizan protocolos de prácticas de laboratorio en donde puedan experimentar en relación a la Nanotecnología. No existe en México alguna Escuela o Facultad en Odontología que como parte de sus prácticas tenga la experimentación de nanopartículas para aplicaciones biomédicas, lo cual resultaría en una apertura en el pensamiento de los estudiantes y en la facilidad de poder discernir los conocimientos de forma fácil y a su alcance.
metadata.dc.description.strategies: Para fortalecer la enseñanza-aprendizaje de la Nanotecnología en los laboratorios de docencia de la ENES Unidad León se llevará a cabo una serie de actividades específicas que conduzcan a una major formación académica de los estudiantes. Serán revisados los programas académicos de otras universidades de prestigio del mundo para identificar las técnicas de vanguardia de docencia e investigación de la Nanotecnología. Tomando en cuenta los procedimientos de la ISO 10993-3 (Biological Evaluation of Medical Devides) podrán ser diseñados y elaborados los protocolos de las prácticas de laboratorio para la evaluación del efecto antimicrobiano de las nanopartículas de plata y de nanopartículas de sulfuro de hierro en la inhibición de Staphylococcus ureus; así como la evaluación de la citotoxicidad de las nanopartículas metálicas en cultivos de fibroblastos gingivales. Cada práctica estará conformada por protocolos flexibles que permitan a los estudiantes la adaptación de algunos procedimientos para resolver problemas experimentales con la libertad de explorar diferentes posibilidades. La sección de introducción será una constante en cada práctica y tendrá información acerca de las preguntas científicas más frecuentes relacionadas a cada protocolo motivando la curiosidad y creatividad de los estudiantes. Los resultados serán interpretados y analizados creando grupos de discusión entre los participantes de cada práctica. Serán registradas las conclusiones de acuerdo a las experiencias logradas en cada práctica. Para la elaboración de los dos manuales de prácticas (evaluación del efecto antimicrobiano y evaluación de la citotoxicidad de nanopartículas metálicas) se procederá de la siguiente forma: 1. Será realizada una profunda búsqueda bibliográfica para tener información suficiente para elaborar las secciones introductorias y preguntas científicas. 2. Se diseñará y elaborará la parte experimental en el laboratorio de investigación de cada práctica 3. Análisis y discusión de resultados 4. Conformación de los manuales con los siguientes elementos: carátula, índice, prácticas, objetivos, introducción, material y método, resultados, conclusiones y referencias bibliográficas. 5. Diseño editorial Los manuales serán publicado de forma electrónica con el objetivo de evitar el uso de papel y poder tener mayor difusión y accesibilidad.
metadata.dc.description.goals: Las metas del presente proyecto son las siguientes: Primer año: -Se diseñará y elaborará el protocolo para la el análisis de efecto antibacteriano de las nanopartículas de plata (AgNPS) y de los nanocristales de sulfuro de hierro. -Se realizarán las prácticas de laboratorio llevando a cabo la metodología de cada protocolo, hacienda tomas videográficas para generar videos didácticos de cada técnica. -Organización de un Taller de Capacitación Docente dirigido a profesores de las diferentes áreas de ciencias de la vida para el uso del equipo y el seguimiento de los protocolos desarrollados. La capacitación sera ejecutada por parte de los profesores-investigadores participantes en el proyecto y que son expertos en la evaluación de nanopartículas. -Las prácticas experimentales del análisis del efecto antimicrobiano de nanopartículas metálicas serán impartidas a los estudiantes de Odontología de la asignatura de Propiedades Fisicoquímicas de los Materiales y a los estudiantes de Posgrado de Biología Bucal y Biomateriales; y a los estudiantes de la Licenciatura en Ciencias Agrogenómicas. -Los resultados de cada práctica serán analizados e interpretados por los estudiantes que realicen los experimentos, bajo supervisión de los profesores responsables del presente proyecto. -Se realizará un manual para la enseñanza práctica de la ejecución del análisis del efecto antimicrobiano de las nanopartículas de plata (AgNPS) y de los nanocristales de sulfuro de hierro. -Publicación electrónica de un manual de procedimientos para el análisis del efecto antimicrobiano de las nanopartículas que incluya la preparación de los medios de cultivo, la proliferación microbiana y la evaluación de las zonas de inhibición. -Presentación de la metodología utilizada en un Congreso Nacional. Segundo año -Se diseñará y elaborará el protocolo para la el análisis de la citotoxicidad in vitro de las nanopartículas de plata (AgNPS) y de los nanocristales de sulfuro de hierro. -Tomas videográficas de la secuencia de la técnica de análisis de citotoxicidad, para generar videos didácticos. -Organización de un Seminario en el que los profesores-investigadores participantes del proyecto y otros invitados puedan presentar las aplicación de esta técnica para el análisis diferentes nanopartículas y biomateriales nanoestructurados de uso odontológico. El seminario estará dirigido a estudiantes y profesores de la ENES Unidad León. -Se realizará un manual para la enseñanza práctica de la evaluación in vitro de la citotoxicidad de las nanopartículas de plata (AgNPS) y de los nanocristales de sulfuro de hierro. -Publicación electrónica de un manual de procedimientos para la evaluación de la citotoxicidad de nanopartículas metálicas, que incluya desde la preparación de los medios de cultivo, la proliferación cellular, la evaluación de la viabilidad cellular a diferentes tiempos, hasta el análisis y la interpretación de resultados. -Presentación de la metodología utilizada en un Congreso Nacional.
metadata.dc.description.selfAssessment: El proyecto cumplió con todos los objetivos estipulados inicialmente. Los dos manuales se encuentran terminados. Los alumnos y profesores potenciales usuarios de estas técnicas han sido capacitados. Una vez que los manuales tengan el registro de derechos de autor, serán colocados en la página web para estar disponibles de manera gratuita. Se obtuvieron productos adicionales a los comprometidos en presentaciones en congresos nacionales e internacionales, reconocimientos recibidos, una publicación lograda, tesis de licenciatura y maestría, y el proyecto de una becaria posdoctoral.
metadata.dc.description.goalsAchieved: PRIMER AÑO: -Obtención de un manual para la enseñanza práctica de la ejecución del análisis del efecto antimicrobiano de las nanopartículas, en el que se mencionan las técnicas de preparación de medios de cultivo, preparación y manipulación de nanopartículas, uso de equipos específicos para la ejecución de las pruebas, así como el análisis e interpretación de resultados. -Ejecución de un taller de prácticas dirigido a docentes para capacitarlos en el uso de los ensayos de difusión en agar y microdilución. Posteriormente cada profesor replicó el taller con los alumnos de sus grupos y el laboratorio, material y equipo estuvieron disponibles para ellos. -Ejecución de prácticas de laboratorio para alumnos de las licenciaturas para enseñarles las técnicas de cultivo y proliferación de Candida albicans, su interacción con nanopartículas metálicas. Un grupo de 20 alumnos fue capacitado directamente por los responsables. -Envío del manual para registro por derechos de autor de INDAUTOR (una vez registrado se cargará en la página electrónica de la ENES Unidad León de la UNAM en www.enes.unam.mx -La metodología usada para la evaluación del efecto antimicrobiano fue presentada en 5 trabajos científicos para congresos nacionales (3 carteles y 2 presentaciones orales); de estos se obtuvieron 3 reconocimientos. Reconocimiento al primer lugar como la mejor tesis. -Formación de recursos humanos: Una becaria posdoctoral; 3 tesis de licenciatura concluidas y 2 tesis de maestría en proceso. SEGUNDO AÑO: -Elaboración del protocolo de la ejecución del análisis de viabilidad celular mediante la evaluación del efecto citotóxico de las nanopartículas, en el que se mencionan las técnicas de preparación de medios de cultivo, preparación y manipulación de nanopartículas, uso de equipos específicos para la ejecución de las pruebas, así como el análisis e interpretación de resultados. -Ejecución de un seminario de prácticas dirigido a profesores-investigadores de múltiples licenciaturas para su capacitación durante 3 días en el cultivo y proliferación celular, manipulación de nanopartículas. -Obtención de un manual con la técnica de MTT para evaluar in vitro el efecto citotóxico de nanopartículas. Se encuentra en proceso el envío del manual para registro por derechos de autor de INDAUTOR y una vez registrado se cargará en la página electrónica de la ENES Unidad León de la UNAM en www.enes.unam.mx -La metodología usada para la evaluación del efecto citotóxico fue presentada en 4 trabajos científicos para congresos internacionales (3 carteles y 1 presentación oral); 2 carteles en congresos nacionales. Obteniendo 2 reconocimientos. -Se obtuvo una publicación indexada y otra se encuentra en borrador próxima a enviar para su publicación. Formación de recursos humanos: Una becaria posdoctoral renovó para un segundo año su estancia por el programa de la DGAPA. Fueron realizadas 1 tesis de licenciatura, 1 tesis de maestría concluida y 1 tesis de maestría en proceso.
metadata.dcterms.provenance: Escuela Nacional de Estudios Superiores Unidad León
metadata.dc.subject.DGAPA: Odontología
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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