Technological development from science, lights and shadows

Este trabajo propone algunas reflexiones en torno a los alcances y las consecuencias del creciente protagonismo de los científicos, las instituciones científicas y las universidades en general en la producción de bienes tecnológicos, generando innovación, participando en la creación de empresas y productos solicitados por privados o estatales. Estas actividades pueden generar puestos de trabajo de calidad, el aumento de la competitividad de la economía, y de la calidad de vida de los habitantes. Muchas universidades e institutos de investigación se han dedicado tradicionalmente a actividades relacionadas con la producción de conocimiento y la enseñanza; sin embargo, el modelo actual en muchos países incluye un desplazamiento de la actividad de los científicos hacia un perfil de científico-tecnólogo. Aquí presentaremos una mirada a este proceso de cambio.Este trabalho propõe algumas reflexões em torno dos alcances e consequências do crescente protagonismo dos científicos, instituições científicas e universidades em geral na produção de bens tecnológicos, gerando inovação, participando na criação de empresas e produtos solicitados por privados ou estatais. Estas atividades podem gerar postos de trabalho de qualidade, o aumento da competitividade da economia, e da qualidade de vida dos habitantes. Muitas universidades e institutos de pesquisa se têm dedicado tradicionalmente a atividades relacionadas com a produção de conhecimento e ao ensino; contudo o modelo atual em muitos países inclui um deslocamento da atividade dos cientistas, encaminhado a um perfil de cientistatecnólogo. Aqui apresentaremos um panorama desse processo de mudança.This paper offers some reflections on the scope and the consequences of the growing prominence of scientists, scientific institutions, and universities in general in the production of technological goods, the generation of innovation and the participation in the creation of companies and products requested by the private and the state sector. These activities can generate quality job openings, an increase in competitiveness in the economic sector, and in the citizens’ quality of life. Many universities and research institutes have traditionally focused on activities related to the production of knowledge and teaching. However, the current model applied in several countries involves a shift of scientists’ activities towards a scientifictechnological profile. This piece presents a look on this process of change.Fil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Microbial Fuel Cells Based in Photosynthetic Metabolism

Las celdas de combustible biológicas son dispositivos bio-electroquímicos, donde generalmente el ánodo (pero a veces el cátodo, o ambos) contiene microorganismos capaces de generar y mantener un gradiente electroquímico que se utiliza típicamente para generar energía eléctrica. En la configuración más estudiada, el ánodo contiene bacterias heterótrofas en condiciones anaerobias, capaces de oxidar moléculas orgánicas, liberando protones y electrones, así como otros subproductos. Los protones liberados pueden alcanzar el cátodo (típicamente a través de una membrana o un puente salino), mientras que los electrones viajan a través de un circuito externo, originando un flujo de corriente fácilmente medible. Se presentan aquí resultados obtenidos con distintas configuraciones de celdas de combustible, empleando organismos autótrofos, plantas y algas. Los resultados obtenidos indican que la producción de energía por estos dispositivos es aún muy baja para resultar competitivos con respecto a otros sistemas de acumulación/producción de energía eléctrica. La optimización tanto desde el punto de vista del diseño, materiales de electrodo y catalizadores, selección y/o modificación genética de los organismos utilizados, podría permitir en el futuro utilizar estos sistemas como una fuente de energía renovable adecuada para una variedad de aplicaciones de baja potencia.Biological fuel cells are electrochemical bio-devices, where usually the anode (but sometimes the cathode, or both) contains microorganisms capable of generate and maintain an electrochemical gradient, which is typically used to generate electricity. In the most studied configuration, the anode contain heterotrophic bacteria in anaerobic conditions, capable of oxidizing organic molecules, releasing protons and electrons as well as other by-products. Released protons can reach the cathode (typically through a membrane or a salt bridge), while electrons travel through an external circuit, producing an easily measurable current flow. Here we present results obtained with different configurations of fuel cells using autotrophic organisms, plants and algae. The results indicate that the production of energy by these devices is still too low to be competitive with other storage / power production systems. Optimization from the point of view of design, electrode materials and catalysts, selection and / or genetic modification of the organisms used could allow in the future the use of such systems as a renewable energy source, suitable for a variety of low power applications.Fil: Figueredo, Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Saavedra Olaya, Albert Ulises. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

An electrochemical sensing approach for scouting microbial chemolithotrophic metabolisms

The present study was aimed to test an electrochemical sensing approach for the detection of an active chemolithotrophic metabolism (and therefore the presence of chemolithotrophic microorganisms) by using the corrosion of pyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans as a model. Different electrochemical techniques were combined with adhesion studies and scanning electron microscopy (SEM). The experiments were performed in presence or absence of A. ferrooxidans and without or with ferrous iron in the culture medium (0 and 0.5 g L−1, respectively). Electrochemical parameters were in agreement with voltammetric studies and SEM showing that it is possible to distinguish between an abiotically-induced corrosion process (AIC) and a microbiologically-induced corrosion process (MIC). The results show that our approach not only allows the detection of chemolithotrophic activity of A. ferrooxidans but also can characterize the corrosion process. This may have different kind of applications, from those related to biomining to life searching missions in other planetary bodies.Fil: Saavedra Olaya, Albert Ulises. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Figueredo, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

A simple laser-based device for simultaneous microbial culture and absorbance measurement

In this work we present a device specifically designed to study microbial growth with several applications related to environmental microbiology and other areas of research as astrobiology. The Automated Measuring and Cultivation device (AMC-d) enables semi-continuous absorbance measurements directly during cultivation. It can measure simultaneously up to 16 samples. Growth curves using low and fast growing microorganism were plotted, including Escherichia coli and Haloferax volcanii, a halophilic archaeon.Fil: Abrevaya, Ximena Celeste. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Areso, Omar Antonio. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Mauas, Pablo Jacobo David. Consejo Nacional de Investigaciónes Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; Argentin

Characterization of a new composite membrane for point of need paper-based micro-scale microbial fuel cell analytical devices

Microbial fuel cells (MFCs) can evolve in a viable technology if environmentally sound materials are developed and became available at low cost for these devices. This is especially important not only for the designing of large wastewater treatment systems, but also for the fabrication of low-cost, single-use devices. In this work we synthesized membranes by a simple procedure involving easily-biodegradable and economic materials such as poly (vinyl alcohol) (PVA), chitosan (CS) and the composite PVA:CS. Membranes were chemical and physically characterized and compared to Nafion®. Performance was studied using the membrane as separator in a typical H-Type MFCs showing that PVA:CS membrane outperform Nafion® 4 times (power production) while being 75 times more economic. We found that performance in MFC depends over interactions among several membrane characteristics such as oxygen permeability and ion conductivity. Moreover, we design a paper-based micro-scale MFC, which was used as a toxicity assay using 16 µL samples containing formaldehyde as a model toxicant. The PVA:CS membrane presented here can offer low environmental impact and become a very interesting option for point of need single-use analytical devices, especially in low-income countries where burning is used as disposal method, and toxic fluoride fumes (from Nafion®) can be released to the environment.Fil: Gonzalez Pabon, Maria Jesus. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Figueredo, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Martínez Casillas, Diana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Fused and unzipped carbon nanotubes, electrochemically treated, for selective determination of dopamine and serotonin

Glassy carbon electrodes (GC) were modified with multiwalled carbon nanotubes (MWCNT/GC) and electrochemically treated first by applying an oxidation potential and then a reduction potential. The resulting electrodes were characterized via scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, energy dispersive spectroscopy, and electrochemical techniques, particularly cyclic voltammetry using the redox probes Fe(CN)6 3− /4- and Ru(NH3)2+/3+ and electrochemical impedance spectroscopy using Fe(CN)6 3− /4-. These modified electrodes showed an electrochemical determination selective for dopamine (DA) and serotonin (5HT) in the presence of ascorbic acid (AA) and uric acid (UA), simultaneously measured, with a high reproducibility (an RSD of 1.7% for DA and 1.6% for 5HT) and a limit of detection (LOD) of 235 nmol L−1 for DA and 460 nmol L−1 for 5HT. The GC electrodes modified with oxidized MWCNT, subsequently reduced, showed higher selectivity towards the oxidation of DA and 5HT compared with GC bare electrodes or modified with MWCNT or oxidized MWCNT.Fil: Bonetto, Maria Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Muñoz, Fernando Francisco. Ministerio de Defensa. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Diz, Virginia Emilse. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Sacco, Natalia Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Biosensores y celdas de combustible microbianas: Ciencia con texto

En nuestro laboratorio nos dedicamos desde hace más de 10 años a la investigación, docencia y extensión. El objetivo del Laboratorio de Biosensores y Bioanálisis es el desarrollo de métodos analíticos que permitan la cuantificación de diferentes parámetros relacionados con el medio ambiente, la salud y la industria. En este artículo presentamos nuestra experiencia principalmente en el área de extensión, durante la participación en “La Noche de los Museos” y “La Semana de la Enseñanza de las Ciencias”, ambos eventos realizados en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, que tienen como objetivo compartir experiencias científicas con el público en general o con profesionales y alumnos de distintos niveles educativos.In our laboratory we have being dedicated to research, teaching and extension for more than 10 years. The aim of the Laboratory of Biosensors and Bioanalysis is the development of analytical methods that allow the quantification of different parameters related to the environment, health and industry. In this article we present some of our activities during "The Night of the Museums" and the "Science Teaching Week", both events held in the Faculty of Exact and Natural Sciences of the UBA, which aims to share scientific experiences with everyone interested in scientific matters, regardless of their educational level.Fil: Bonetto, Maria Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: PERGOLA, Martin. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Formación e Investigación en Enseñanza de las Ciencias; ArgentinaFil: Sacco, Natalia Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Allelic overload and its clinical modifier effect in Bardet-Biedl syndrome

Bardet–Biedl syndrome (BBS) is an autosomal recessive ciliopathy characterized by extensive inter- and intra-familial variability, in which oligogenic interactions have been also reported. Our main goal is to elucidate the role of mutational load in the clinical variability of BBS. A cohort of 99 patients from 77 different families with biallelic pathogenic variants in a BBS-associated gene was retrospectively recruited. Human Phenotype Ontology terms were used in the annotation of clinical symptoms. The mutational load in 39 BBS-related genes was studied in index cases using different molecular and next-generation sequencing (NGS) approaches. Candidate allele combinations were analysed using the in silico tools ORVAL and DiGePred. After clinical annotation, 76 out of the 99 cases a priori fulfilled established criteria for diagnosis of BBS or BBS-like. BBS1 alleles, found in 42% of families, were the most represented in our cohort. An increased mutational load was excluded in 41% of the index cases (22/54). Oligogenic inheritance was suspected in 52% of the screened families (23/45), being 40 tested by means of NGS data and 5 only by traditional methods. Together, ORVAL and DiGePred platforms predicted an oligogenic effect in 44% of the triallelic families (10/23). Intrafamilial variable severity could be clinically confirmed in six of the families. Our findings show that the presence of more than two alleles in BBSassociated genes correlated in six families with a more severe phenotype and associated with specific findings, highlighting the role of the mutational load in the management of BBS casesInstituto de Salud Carlos III | Ref. PI15/00049Instituto de Salud Carlos III | Ref. PI16/00425Instituto de Salud Carlos III | Ref. PI19/00321Instituto de Salud Carlos III | Ref. PI19/00332CIBERER | Ref. 07/06/0036IIS-FJD BioBank | Ref. PT13/0010/0012Comunidad de Madrid | Ref. B2017/BMD-3721Xunta de Galicia | Ref. ED431G-2019/06Xunta de Galicia | Ref. ED431C-2018/54ISCIII | Ref. FI17/00192Ministerio de Educación, Cultura y Deporte | Ref. FPU 19/00175ISCIII | Ref. CP16/0011

Clonal chromosomal mosaicism and loss of chromosome Y in elderly men increase vulnerability for SARS-CoV-2

The pandemic caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2, COVID-19) had an estimated overall case fatality ratio of 1.38% (pre-vaccination), being 53% higher in males and increasing exponentially with age. Among 9578 individuals diagnosed with COVID-19 in the SCOURGE study, we found 133 cases (1.42%) with detectable clonal mosaicism for chromosome alterations (mCA) and 226 males (5.08%) with acquired loss of chromosome Y (LOY). Individuals with clonal mosaic events (mCA and/or LOY) showed a 54% increase in the risk of COVID-19 lethality. LOY is associated with transcriptomic biomarkers of immune dysfunction, pro-coagulation activity and cardiovascular risk. Interferon-induced genes involved in the initial immune response to SARS-CoV-2 are also down-regulated in LOY. Thus, mCA and LOY underlie at least part of the sex-biased severity and mortality of COVID-19 in aging patients. Given its potential therapeutic and prognostic relevance, evaluation of clonal mosaicism should be implemented as biomarker of COVID-19 severity in elderly people. Among 9578 individuals diagnosed with COVID-19 in the SCOURGE study, individuals with clonal mosaic events (clonal mosaicism for chromosome alterations and/or loss of chromosome Y) showed an increased risk of COVID-19 lethality

Historia de los métodos bioanalíticos modernos: Los biosensores

Nuevos métodos y equipamiento sofisticado permiten detectar con elevadísima sensibilidad y especificidad una cantidad cada vez creciente de analitos del más diverso origen, expandiendo las fronteras de la química analítica instrumental. Sin embargo, tales logros están generalmente acompañados de otros aspectos no tan deseables, como el considerable aumento de la complejidad del equipamiento, su elevado costo tanto para su adquisición como para su operación, la necesidad de insumos importantes. Muchas veces, operadores altamente calificados y complejos métodos de preparación de las muestras son también imprescindibles. Por otro lado, biosensores y tecnologías relacionadas permiten la medición de un analito o conjunto de analitos de una manera sencilla, simple y económica; el análisis de las muestras se realiza en condiciones donde la matriz analítica es en general ignorada por el componente de reconocimiento biológico, simplificando en gran medida etapas de preparación de la muestra. Los niveles de concentración alcanzados por los biosensores raramente alcanzan la sutileza (ppb, ppt) de los métodos analíticos instrumentales más sensibles, pero aun así, los niveles alcanzados son relevantes para muchas aplicaciones. En este trabajo nos concentraremos en establecer las bases y un lenguaje común para el estudio de algunos de los métodos que utilizan materiales biológicos como reactivos, en especial a los biosensores. Sin querer redundar en hechos ya bien conocidos, se incluye la historia de su desarrollo, donde no se puede evitar considerar la medición de glucosa en sangre, aplicación que dio lugar al biosensor con mayor éxito comercial en el mercado mundial, y aún explica más del 90 % del mercado de biosensores.Fil: Corton, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin