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Recent Submissions
Desarrollo de un nanosensor de grafeno inducido por láser (LIG) para detección de las variantes 16 y 18 del virus del papiloma humano (VPH)
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Orozco Sarria, Isabella; Navarro Chica, Carlos Enrique
El cáncer cervicouterino representa una de las principales causas de mortalidad por cáncer en mujeres en Colombia y América Latina, siendo el virus del papiloma humano (VPH), particularmente las variantes de alto riesgo VPH 16 y VPH 18, el principal agente etiológico. Las limitaciones de acceso, costo y complejidad de los métodos de detección convencionales evidencian la necesidad de tecnologías de diagnóstico innovadoras, portátiles y asequibles. En el presente estudio se reporta el desarrollo y la validación de un biosensor electroquímico basado en LIG para la cuantificación simultánea de proteínas L1 (VPH 16 y 18). Se describen los ensayos preliminares que demuestran la viabilidad del prototipo, estableciendo el marco de referencia para el futuro escalamiento y optimización de este sistema de diagnóstico multiplexado. Se evaluaron tres tratamientos de modificación superficial del LIG: hidratación previa, exposición a aire y plasma de aire. Los resultados indicaron que el tratamiento con plasma fue el más efectivo para conferir hidrofilicidad al material mediante la introducción de grupos oxigenados en la superficie. Sin embargo, compromete la estabilidad de la red del grafeno al introducir defectos que afectan su conductividad. Por el contrario, la impresión directa demostró ser una alternativa superior para la posterior etapa de inmovilización, ya que garantiza un soporte más homogéneo y con menor alteración de sus propiedades intrínsecas. La validación analítica del sensor incluyó la evaluación de linealidad, sensibilidad, selectividad y robustez. El biosensor presentó un comportamiento lineal entre 6.25 y 200 ng/mL, con un límite de detección de 2.87 ng/mL y un límite de cuantificación de 8.71 ng/mL, representando una mejora de aproximadamente 62 veces en sensibilidad respecto a un nanosensor colorimétrico previamente desarrollado para la misma aplicación. El proceso de obtención del biosensor demostró ser robusto ante variaciones en el tiempo de incubación del anticuerpo durante el proceso de funcionalización. Se identificó una limitación en la selectividad entre VPH 16 L1 y VPH 18 L1, atribuible a la similitud estructural entre ambas proteínas. La prueba de concepto del dispositivo multiplexado con dos electrodos de trabajo demostró la detección simultánea de ambas proteínas en orina artificial sin interferencia significativa de la matriz urinaria, constituyendo un prototipo con potencial para su aplicación en el diagnóstico no invasivo del VPH.
Phantom físico para el estudio de los cambios en las propiedades eléctricas asociadas al proceso de cicatrización de la piel
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Casanova Restrepo, Heilyn Yulissa; Romero Béltran, César Augusto; Isaza López, Jesica Andrea
El presente proyecto tuvo como objetivo desarrollar un phantom físico capaz de emular las propiedades eléctricas de la piel durante el proceso de cicatrización, con el fin de identificar los cambios eléctricos en este tejido usando la técnica de bioimpedancia eléctrica. La cicatrización de heridas crónicas afecta a millones de pacientes, generando altas tasas de infección y costos sanitarios; sin embargo, las propiedades eléctricas de la piel en las distintas fases no están completamente descritas en la literatura. Para abordar, se propuso: OE1. Definir las propiedades eléctricas y mecánicas de la piel basada en la literatura para el desarrollo del phantom físico, OE2. Construir un prototipo de phantom físico emulando las propiedades eléctricas y mecánicas durante el proceso de cicatrización de la piel. y OE3. Establecer los cambios en las propiedades eléctricas a partir de las mediciones de bioimpedancia eléctrica en el phantom físico desarrollado. Finalmente, se obtuvo un prototipo funcional capaz de reconocer los cambios en las propiedades eléctricas en función a la geometría de las heridas.
Prototipo biomédico para el acompañamiento en la rehabilitación física de pacientes con afectaciones en el nervio ciático asociadas con discopatía lumbar
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Torres Martínez, Dana Chelsy; Vega Rengifo, Mauricio; Posada Pérez, Viviana Marcela
El dolor asociado a discopatía lumbar y afectación del nervio ciático constituye una de las principales causas de discapacidad musculoesquelética, impactando la movilidad y la calidad de vida de los pacientes. Para el tratamiento de esta afección, la tracción lumbar es una técnica fisioterapéutica utilizada para aliviar la presión sobre los discos intervertebrales y mejorar la funcionalidad; sin embargo, su aplicación se encuentra limitada por la disponibilidad de equipos especializados, costosos y de difícil acceso en entornos académicos o domiciliarios. Por esta razón, este proyecto tiene el objetivo de diseñar y construir un prototipo de equipo biomédico, que, con la orientación de un fisioterapeuta, pueda en un futuro ser utilizado para la rehabilitación física de pacientes con afectación en el nervio ciático asociada a la discopatía lumbar como un complemento de la terapia física, entorno académicos o domiciliarios. El prototipo a construir integrará elementos mecánicos que permitan regular parámetros de tracción, sin requerir intervención clínica directa, limitándose este proyecto a la evaluación de desempeño del prototipo sin realizar pruebas clínicas en pacientes, esperando que este sirva para realizar investigaciones en rehabilitación física a futuro.
Diseño e implementación de un simulador de ecografía con transductor con movimiento tridimensional y software de visualización
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Ogonaga García, Carlos Alberto; Monsalve Guerrero, Gustavo Alejandro; Torres Valencia, Cristian Alejandro; Palacios Duarte, Juan Esteban
Colombia enfrenta una marcada escasez de especialistas en ecografía y una limitada oferta de simuladores accesibles debido a sus altos costos, lo que dificulta el entrenamiento médico y afecta la calidad del diagnóstico. El objetivo general de este proyecto fue diseñar e implementar un simulador de ecografía de bajo costo que integra un transductor con movimiento tridimensional (X, Y, Z) y un software de visualización para fortalecer la formación académica. La estrategia propuesta consistió en el desarrollo del prototipo EchoTrainer, el cual utiliza un transductor ergonómico impreso en 3D y un vientre sintético fabricado con elastómero de poliuretano para mayor realismo. El sistema emplea un sensor óptico (PAN3101DB) para el rastreo de posición X-Y y un sensor de fuerza (FSR) para medir la presión en el eje Z. Estos datos se procesan mediante un microcontrolador y una interfaz en Python que sincroniza el movimiento físico con el despliegue de imágenes ecográficas reales. Como resultado, se obtuvo un dispositivo funcional cuya validación metrológica mediante la prueba Gage R&R arrojó una variabilidad menor al 6 % en ambos ejes, calificándolo como un sistema excelente y altamente consistente. Asimismo, la evaluación con especialistas de la salud resultó en una recomendación del 100 % como alternativa válida para la práctica inicial, demostrando ser una herramienta pedagógica eficaz y accesible para entornos de recursos limitados.
Diseño e implementación de un sistema de monitoreo IoT para incubadoras neonatales cerradas mediante sensores integrados
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2026) Bernal Muñoz, Angélica; Hurtado Zúñiga, Isabella; Palacios Duarte, Juan Esteban; Corchuelo Guzmán, Valentina
Para este proyecto de grado se desarrolló un sistema de monitoreo integral para el monitoreo de múltiples incubadoras neonatales cerradas, utilizando sensores y una plataforma IoT para enviar variables al personal de salud de forma remota. Esta propuesta surge ante la necesidad de optimizar la supervisión de los neonatos prematuros, los cuales deben de permanecer en un ambiente controlado y una vigilancia constante para asegurar su desarrollo y seguridad. Los sistemas actuales permiten monitorear las variables de forma local, lo cual supone un problema a la hora de gestionar múltiples incubadoras. El sistema propuesto incluye la selección y validación de sensores, el diseño del circuito de adquisición de datos, su integración con un microcontrolador y una interfaz IoT, así como pruebas en un entorno simulado en el hospital de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Se realizaron dos prototipos para monitorear las variables de dos incubadoras neonatales, mediante la integración de sensores y la comunicación IoT para entregar la información a una interfaz para el uso remoto. Los resultados obtenidos evidenciaron que la mayoría de las variables cumplen con los criterios de validación establecidos gracias a la revisión de literatura. No obstante, en el caso de la medición de ruido, se identificaron limitaciones asociadas a factores externos que afectaron su correcto funcionamiento dentro del alcance del proyecto. Para algunos sensores, fue necesario realizar ajustes de calibración, como la aplicación de un offset en la medición de temperatura, una corrección lineal en la humedad y la calibración del sistema de peso mediante un factor de escala para la interpretación de los datos del módulo HX711. Se implementó también una interfaz IoT que permite la visualización sencilla de los datos obtenidos por los sistemas mediante WiFi, facilitando la interpretación de la información y contribuyendo a mejorar la supervisión simultánea de múltiples incubadoras. En conjunto, se obtuvo un prototipo funcional, demostrando así la viabilidad de la implementación de tecnologías IoT junto con la integración de sensores para la adquisición de datos en este tipo de aplicaciones.