Portal de revistas del Instituto Tecnológico de Costa Rica
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Colonizando el futuro: Pueblos originarios como dueños de los Gigantes Tecnológicos
Para nadie es un misterio que ha existido una innumerable cantidad de seres humanos a lo largo de la existencia del mundo. Conforme pasan los años, los países y los terrenos se han visto adueñados por diferentes poblaciones las cuáles por alguna razón, ya sea descubriendo el terreno o traspaso de generación dichos terrenos quedan en sus manos. Si bien informa Corbalan (2019), se tratan de comunidades bien establecidas y clasificadas que conservan su cultura y tradición como comidas, lenguas, creencias y se destacan por preservar la naturaleza de sus tierras
Awápa: Explorando el potencial de la medicina ancestral bribri por medio de la ciencia ficción
Las prácticas medicinales de los pueblos originarios costarricenses, como los bribris y cabécares, siempre se han desechado como simples relatos, mitos o supersticiones. Incluso, los awápa, los médicos bribris, han sido denominados con apelativos despectivos como “brujos” o “matasanos” (García Segura & Jaén Rojas, 2021). Esto surge desde la perspectiva occidental que descarta las contribuciones a la ciencia y sociedad de estos grupos
Medicina ancestral: Los pueblos originarios como impulsores de la medicina
Los pueblos originarios históricamente han sido una población apartada conforme ha avanzado el tiempo debido al avance de la globalización, es por esta razón que surge la interrogante sobre: ¿Qué pasaría si los pueblos originarios dejaran de ser apartados y con su conocimiento desarrollaran avances en un área como la medicina? Debido a esta premisa, en el presente ensayo se busca reflexionar acerca de la importancia del conocimiento ancestral de los pueblos originarios, como forma de impulso para desarrollar el área de la medicina de una manera sostenible tanto para el planeta como para las personas
Utilización de arenas comerciales en materiales de concreto hidrofobizados
Because precursors such as sand are generally accessible, concrete has become a widely used construction material. Not all available sands, however, fulfill the requirements of purity, granulometry, shape and porosity for use in concrete materials. Here we report the setting of the hydrophobicity of hydraulic concrete matrices prepared with commercial sands and hydrophobic silica particles (dodecyl-modified silica) added to their mixtures. The granulometry and porosity of the selected fine aggregates were confirmed to influence the water absorption of hydrophobized concrete matrices. Water absorption decreased more than 30 % on addition of silica hydrophobized with dodecyl. As the functionalization was performed from the mix prepared with commercial sands, an improved hydrophobicity of the materials was provided integrally to the matrix.El concreto hidráulico es uno de los materiales de construcción más empleados debido a la ubicuidad de sus precursores: agua, cemento, agregados finos y gruesos. Uno de los agregados principales es la arena, sin embargo, no todas las arenas disponibles cumplen los requisitos de idoneidad, pureza, graduación, forma y porosidad. Algunas soluciones para el mejoramiento de arenas para su uso en la fabricación de concreto hidráulico son la combinación de agregados finos, uso de aditivos, alternativas de reemplazo e incremento en la cantidad de cemento, entre otras posibilidades remediales. Este artículo describe la formulación de materiales de concreto hidrofóbicos con tres tipos de arenas (con porosidades, granulometrías y finuras diferenciadas entre sí). La hidrofobización del concreto se realiza al incorporar partículas de sílices modificadas químicamente y se estudia la interacción de estas partículas con las diferentes arenas. Se confirmó que la graduación y la porosidad de los agregados finos seleccionados influye en la absorción de agua de las matrices de concreto, sin embargo, se logra una mejora de más del 30% en la hidrofobicidad de la matriz al agregar sílice hidrofóbica
Agua potable, saneamiento e higiene en Centroamérica y República Dominicana
This study analysis the latest data on coverage and quality of water for human use and consumption, wastewater sanitation and hygiene or hand washing, in the seven countries that make up the “Forum of Central America and the Dominican Republic in Drinking Water and Sanitation”. This analysis was carried out with the 2022 data from the United Nations Children´s Fund and the World Health Organization “Progress Report on Drinking Water, Sanitation and Hygiene”, prepared by the “Joint Monitoring Program”, published in July 2023. The results placed, Costa Rica as the country with the most progress in “Safely managed water” or drinking quality and in “at least basic” sanitation with 81% and 98%, respectively. Regarding hygiene or hand washing with soap and water, Belice with 90% coverage with “basic service” occupies first place, followed by Costa Rica with 86%, Honduras 85%, El Salvador 81%, Guatemala 77% and Dominican Republic 48%, while Nicaragua and Panama did not provide data. With respect to the Sustainable Development Goals (SDG) for 2030, specifically in the SDG-6, the progress of drinking water and sanitation by 2022 indicates that the proposed goals will not be achieved by the end of 2030, unless investments in the projects are accelerated and increased of drinking water and sanitation.El presente estudio analiza los últimos datos sobre cobertura y calidad del agua para uso y consumo humano, el saneamiento de aguas residuales y la higiene o lavado de manos, en los siete países que conforman el “Foro de Centroamérica y República Dominicana en Agua Potable y Saneamiento”. Dicho análisis se realizó con los datos del 2022 del informe “Progresos en Materia de Agua Potable, Saneamiento e Higiene”, del Foro de las Naciones Unidas para la Infancia y la Organización Mundial de la Salud, elaborado por el “Programa Conjunto de Monitoreo” y publicado en julio del 2023. Los resultados ubican a Costa Rica como el país con más avance en “Agua gestionada en forma segura” o calidad potable y en saneamiento “al menos básico” con 81% y 98%, respectivamente. Con respecto a la higiene o lavado de manos con agua y jabón, Belice con un 90% de cobertura con “servicio básico” ocupa el primer lugar, seguido por Costa Rica con 86%, Honduras 85%, El Salvador 81%, Guatemala 77% y República Dominicana 48%, mientras que Nicaragua y Panamá no aportaron datos. Con respecto a los “Objetivos de Desarrollo Sostenible” (ODS) al 2030, específicamente en el ODS-6 de avances en agua potable y saneamiento al 2022, indican que las metas propuestas no se alcanzarán a finales del 2030, salvo se aceleren y aumenten las inversiones en los proyectos de agua potable y saneamiento
Fundamentos y perspectivas del pensamiento computacional: un análisis integral para la investigación futura
This article delves into the understanding and application of computational thinking, a pivotal skill in the digital era. Initially conceptualized by Wing in 2006, this concept transcends mere coding and programming to encompass problem-solving, system design, and understanding human behavior based on computer science principles. Over the years, this approach has broadened to include critical skills such as abstraction, data analysis, modeling, and solution automation. The study explores various interpretations of computational thinking, from being a technique for devising solutions to an intellectual competency for analyzing and solving real-world problems. Through literature analysis and evaluation of different tools and methodologies, the research emphasizes the importance of skills such as problem decomposition, abstraction, algorithmic thinking, and evaluation in education and professional practice. Despite the absence of a unified definition, computational thinking is recognized as an essential multidimensional skill, underscoring the necessity of effective teaching and assessment strategies. Moreover, it stresses the need to establish a universal definition of computational thinking, followed by a clear identification of its dimensions and constituent elements. Developing accurate indices and objective metrics is crucial for effectively assessing the level of computational thinking, laying the groundwork for rigorous and methodical research in the field.Este artículo profundiza en la comprensión y aplicación del pensamiento computacional, una habilidad crucial en la era digital. Concebido inicialmente por Wing en 2006, este concepto no solo implica la codificación y programación de computadoras, sino que también se extiende a la resolución de problemas, el diseño de sistemas y la comprensión del comportamiento humano basado en los principios de la informática. Con el paso del tiempo, este enfoque ha evolucionado para incluir habilidades críticas como la abstracción, el análisis de datos, la modelización y la automatización de soluciones. Este estudio explora diversas interpretaciones del pensamiento computacional, desde ser una técnica para idear soluciones hasta una competencia intelectual para el análisis y solución de problemas reales. A través del análisis de literatura y evaluación de distintas herramientas y metodologías, la investigación destaca en particular la importancia de habilidades como la descomposición de problemas, abstracción, pensamiento algorítmico y evaluación en la educación y práctica profesional. A pesar de la ausencia de una definición unificada, el pensamiento computacional se reconoce como una habilidad multidimensional esencial, subrayando la necesidad de estrategias de enseñanza y evaluación efectivas. Además, se enfatiza la necesidad de establecer una definición universal de pensamiento computacional, seguida de la identificación clara de sus dimensiones y elementos constitutivos. El desarrollo de índices precisos y métricas objetivas es crucial para evaluar eficazmente el nivel de pensamiento computacional, lo que sentará las bases para una investigación rigurosa y metódica en este campo
Actualización de los criterios y normas microbiológicas para evaluar las aguas en sus diferentes usos en Costa Rica 2024 (tercera versión)
The third update of the Criteria and Standards for Evaluating Water in its different uses in Costa Rica by 2024 is presented. The first version was published in 1996 [1] and the second in 1998 [2]. Then, after 26 years, this second update and third version is presented, where the third edition of the World Health Organization (WHO) “Drinking Water Quality Guidelines”, published in 2024, introduced the concept of “Microbiological risk Assessment”. in Waters for Human Consumption, using the indicator of Escherichia coli (E. coli) as a risk of transmission of water diseases, through a specific indicator of fecal contamination. On the other hand, precisely the undersigned, in my capacity as Director of the National Water Laboratory, proposed the evaluation of health risk in the waters of the beaches of Costa Rica. Later, the WHO published the Guidelines for the assessment of health risk in recreational waters, in 2021, using the bacterial group Enterococcus faecalis. In light of these chronological changes in this third version, the microbiological criteria and standards are updated to evaluate health quality in its different uses in Costa Rica until 2024.Se presenta la tercera actualización de los criterios y normas para evaluar las aguas en sus diferentes usos en Costa Rica al 2024. La primera versión fue publicada en 1996 [1] y la segunda en 1998 [2]. Luego, después de 26 años se presenta esta segunda actualización y tercera versión, en donde la tercera edición de las “Guías de Calidad del Agua de Bebida” de la Organización Mundial de la Salud (OMS), publicada en el 1994, se introdujo el concepto de “Evaluación de Riesgos Microbiológicos en las Aguas para Consumo Humano, utilizando el indicador de Escherichia coli (E. coli) como riesgo de transmisión de enfermedades hídricas, mediante un indicador especifico de contaminación fecal. Por otro lado, precisamente el suscrito, en mi calidad de Director del Laboratorio Nacional de Aguas, se propuso la evaluación de riesgo sanitario en las aguas de las playas de Costa Rica. Mas tarde, la OMS publicó las Directrices para la evaluación de riesgo sanitario en las aguas recreativas, en el año 2021, usando el grupo bacteriano Enterococcus faecalis. A la luz de estos cambios cronológicos en esta tercera versión, se actualizan los criterios y normas microbiológicos para evaluar la calidad sanitaria en sus diferentes usos en Costa Rica al 2024
Hongos costarricenses como potenciales biomateriales
Fungal biomaterials are gaining relevance due to their intrinsic ability of self-repair, higher sensitivity to external conditions and faster growth respective to synthetic materials. This project consists of evaluating and characterizing the physical properties of fungal strains isolated from a Pacific Coast Mangrove in Costa Rica. We identified environmental strains by recording their morphological features and complemented this by ITS-based DNA barcoding, and subsequently, classified three strains based on morphological features and seven strains by molecular analyses. Ongoing work is being done to measure electrical responses of these fungi upon light stimulation; in addition, a protocol for studying their piezoelectric properties is being developed to identify potential candidates to be used in the field of electronics. To the extent of our knowledge, our project is the first one to report piezoelectric properties from microscopic fungi in Costa Rica as means to determine its potential as biomaterials.Los biomateriales fúngicos han ganado relevancia en la industria debido a su capacidad intrínseca de autorreparación, mayor sensibilidad a las condiciones externas y crecimiento más rápido que los materiales sintéticos. Este proyecto consiste en evaluar y caracterizar las propiedades físicas de cepas fúngicas aisladas de un manglar de la costa del Pacífico en Costa Rica. Identificamos las cepas ambientales mediante el registro de sus características morfológicas y lo complementamos con códigos de barras de ADN basados en ITS y, posteriormente, clasificamos tres cepas en función de las características morfológicas y siete cepas mediante análisis moleculares. Se está realizando un trabajo continuo para medir las respuestas eléctricas de estos hongos ante la estimulación con luz; además, se está desarrollando un protocolo de estudio de sus propiedades piezoeléctricas para identificar posibles candidatos para ser utilizados en el campo de la electrónica. Hasta donde sabemos, nuestro proyecto es el primero en reportar propiedades piezoeléctricas de hongos microscópicos en Costa Rica como medio para determinar su potencial como biomateriales
Microalgas como sistemas de expresión para la producción de proteínas recombinantes
In the field of biotechnology, recombinant proteins have revolutionized many industries, including pharmaceuticals, agriculture, and bioenergy. By producing high-value proteins in heterologous hosts, cell factories may offer a more efficient, cost-effective, scalable, and environmentally friendly solution to traditional protein production and extraction methods, which can be highly laborious and resource intensive. Microalgae have emerged as attractive hosts due to their Generally Recognized as Safe (GRAS) status, versatile metabolism, genetic diversity between species, ease of cultivation and scale-up, and general cost-effectiveness. For genetic engineering, their capability for complex protein synthesis and post-translational modifications and ease of transformation in comparison with chasses outside of their category make microalgae an advantageous solution on many fronts. Microalgae can be transformed to enable efficient protein expression, most commonly in the nucleus and the chloroplast, each with their specific advantages and limitations. The present literature review compiles some of the techniques, features, and latest advances related to recombinant protein production in microalgae, exploring different genetic transformation techniques and their limitations. Recombinant protein production is only one of the many processes that can become more sustainable and efficient by using microalgae as a platform.En el campo de la biotecnología, las proteínas recombinantes han revolucionado muchas industrias, incluyendo la farmacéutica, la agricultura y la bioenergía. Al producir proteínas de alto valor en huéspedes heterólogos, las fábricas celulares pueden ofrecer una solución más eficiente, rentable, escalable y amigable con el ambiente, en comparación con la producción de proteínas y métodos de extracción tradicionales, que pueden exigir muchos recursos y mano de obra. Las microalgas han emergido como huéspedes atractivos debido a su estatus como organismos Generalmente Reconocidos como Seguros (GRAS), su metabolismo versátil, diversidad genética entre especies, facilidad de cultivo y escalabilidad y su rentabilidad general. Para la ingeniería genética, su capacidad para síntesis compleja de proteínas y modificaciones post-traduccionales y su relativa facilidad de transformación hacen a las microalgas una solución ventajosa en muchos aspectos. Las microalgas pueden ser transformadas para permitir la expresión eficiente de proteína, más comúnmente en el núcleo y el cloroplasto, cada uno con sus ventajas y limitaciones. La presente revisión de literatura compila algunas de las técnicas, características y últimos avances relacionados con la producción de proteínas recombinantes en microalgas, explorando diferentes técnicas de transformación genética y sus limitaciones. La producción recombinante de proteínas es solo uno de los muchos procesos que se pueden convertir más sostenibles y eficientes al usar microalgas como una plataforma
Los insectos como aliados de la biotecnología: siete años de exploración en avispas sociales para la búsqueda nuevos compuestos antibióticos
Insects are one of the most significant organisms in terrestrial ecosystems, but they are also crucial in human-modified environments such as crops and cities. Insects have been the subject of study for a long time, but with the advent of biotechnology, the focus of these studies is shifting. For instance, social insects are being researched due to the symbiotic relationships they maintain with microorganisms that produce antimicrobial substances. For this reason, the Biotechnology Research Center (CIB) of the Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) has conducted two studies to determine the presence of actinobacteria in colonies of social wasps and to test their antibiotic activity. The main objective of this paper was to perform a review of the results obtained from the research projects conducted at the Biotechnology Research Center (CIB). As a result of these studies, a collection of 60 actinobacteria has been established, which also inhibited the growth of strains related to human and insect pathogens. Due to these findings, two research projects are being conducted to analyze the genome of the strains with the highest inhibition, and to characterize the secondary metabolites. The findings have shown that wasps belonging to the Epiponini tribe maintain associations with several genera of actinobacteria that exhibit antibiotic activity, and that these strains possess a variety of genes associated with the production of bioactive compounds. The results demonstrate the great potential of these organisms for the discovery of new natural antimicrobial products.Los insectos son de los organismos más importantes en los ecosistemas terrestres, pero también son indispensables en aquellos ambientes modificados por el hombre como los cultivos y las ciudades. Los insectos han sido estudiados desde hace mucho tiempo pero, con el surgimiento de la biotecnología, el enfoque que se le ha dado a los estudios está cambiando. Por ejemplo, los insectos sociales están siendo investigados debido a las relaciones simbióticas que mantienen con microorganismos productores de sustancias antimicrobianas. Es por este motivo que en el Centro de Investigación en Biotecnología (CIB) del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) se han realizado investigaciones para determinar la presencia de actinobacterias en colonias de avispas sociales, y probar su actividad antibiótica. Este manuscrito tiene como objetivo realizar una revisión de los resultados obtenidos hasta el momento a partir de los proyectos de investigación realizados en el CIB. De los diferentes proyectos se consolidó una colección de 60 actinobacterias, que también inhibieron el crecimiento de cepas relacionadas con patógenos humanos y de insectos. Debido a los resultados obtenidos, actualmente se están desarrollando dos proyectos de investigación para analizar el genoma de las cepas con mayor inhibición, y para caracterizar los metabolitos secundarios. A partir de las investigaciones realizadas, se ha demostrado que las avispas de la tribu Epiponini mantienen asociaciones con diversos géneros de actinobacterias que presentan actividad antibiótica, además de que estas poseen una variedad de genes asociados a la producción de compuestos bioactivos. Los resultados demuestran que estos organismos tienen un gran potencial para la obtención de nuevos productos naturales antimicrobianos