Investigadores de EAFIT expusieron sus proyectos en la primera Cumbre Mincienciatón convocada por Minciencias

Con la exposición de los 32 proyectos avalados por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia (MinCiencias), seleccionados dentro de una convocatoria pública que pretende aplicar conocimiento en campos de vanguardia como la epidemiología matemática, la nanotecnología, los macrodatos (big data) y la inteligencia artificial, se realizó el martes 30 de junio la primera Cumbre Mincienciatón: Innovación disruptiva frente al covid-19. 

Este encuentro virtual fue promovido por el Gobierno de Colombia para socializar los avances de la producción científica del país, como parte de la iniciativa que destinó recursos por cerca de 26 mil millones de pesos y fue lanzada el pasado 25 de marzo para fomentar soluciones útiles que combatan los efectos de la pandemia. Con este espacio, según los promotores de la Mincienciatón, se fortalecen las redes del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación y se proyecta el desarrollo tecnológico colombiano. 

“Los expertos han sido convocados para trabajar con un solo propósito, el de construir conjuntamente un camino a partir del cual protejamos la vida y la salud. También proteger la vida de los trabajadores, del empleo y de la micro, pequeña, mediana y gran empresa”, dijo Iván Duque Márquez, presidente de Colombia, quien destacó el papel de la ciencia para el desarrollo del país y el aporte de los distintos grupos de investigación en momentos de contingencia, durante la clausura de esta primera cumbre de proyectos de innovación. 

Dentro de las propuestas presentadas -25 apoyadas por Minciencias y 7 en convenio con el Sena- en cuatro se involucran investigadores eafitenses, proyectos que se enmarcan dentro de algunas de las cinco temáticas planteadas por la convocatoria: salud pública, sistemas de diagnóstico, estrategias de prevención y tratamiento, equipos y dispositivos, y sistemas de monitoreo. 

Los proyectos ejecutados por la Universidad en esta Mincienciatón son: Viabilidad y validación de la aplicación de modelos de inteligencia artificial para la detección de neumonía en los servicios de radiología de hospitales de 3 y 4 nivel de Medellín, liderado por Olga Lucía Quintero Montoya, doctora en Ingeniería de Sistemas de Control y profesora del Departamento de Ciencias Matemáticas; Desarrollo a escala piloto de una membrana de filtración basada en nanofibras para el manejo de pacientes con infecciones respiratorias agudas-COVID 19, a cargo der Mónica Lucía Álvarez Láinez, doctora en Física y profesora del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto; y Plataforma web para la recolección de datos, visualización, análisis, predicción y evaluación de estrategias de control de la enfermedad producida por SARS-CoV-2 mediante herramientas de modelación matemática, simulación e inteligencia artificial, liderado por María Eugenia Puerta Yepes, doctora en Ciencias Matemáticas y profesora del Departamento de Ciencias Matemáticas. 

Por su parte, Desarrollo y evaluación de modelos matemáticos y epidemiológicos que apoyen la toma de decisiones en atención a la emergencia por SARS-Cov-2 y otros agentes causales de IRA en Colombia utilizando Data Analytics y Machine Learning, que coordina el docente Edwin Nelson Montoya Múnera, doctor en Ingeniería de Telecomunicación y profesor del Departamento de Informática y Sistemas, es otro de los proyectos donde interviene EAFIT como parte del Programa Caoba, un convenio que lidera la Pontificia Universidad Javeriana para el desarrollo de la analítica de datos y el big data. 

En la apertura de este evento también participaron Marta Lucía Ramírez, vicepresidenta de la República; y Mabel Gisella Torres, ministra de Ciencia, Tecnología e Innovación, quien durante la jornada moderó un panel junto a otros ministros frente a los nuevos retos del país en los distintos campos de conocimiento.  

“Es muy importante que el conocimiento esté al servicio de una mejor institucionalidad y del progreso de una mejor sociedad. El conocimiento no puede ser privilegio de pocos, por esa razón con la tecnología de esta cuarta revolución industrial se pone mucho más fácil el acceso del conocimiento a todas las personas. Este proceso tenemos que llevarlo de la mano del sector público, privado, la sociedad civil y desde el Estado, cuatro pilares indispensables para que Colombia esté en la frontera del conocimiento”, señaló Marta Lucía Ramírez. 

Por su parte, la ministra Mabel Gisella Torres manifestó la importancia del desarrollo científico frente a los desafíos globales generados por el coronavirus, además del aporte de la comunidad científica para el crecimiento social y económico del país. “Todos los proyectos son muy interesantes e inéditos, y están dirigidos específicamente para este objetivo. Gracias al equipo de MinCiencias que ha estado al pie de esta gran apuesta y propósito. Es una oportunidad también para que podamos generar conocimiento y valor agregado”, mencionó la Ministra. 

Como parte de la programación se presentaron también conferencias con especialistas en ciencias básicas como Juan Roberto Perilla, experto en biofísica molecular de la Universidad de Johns Hopkins, quien estudia a partir de simulaciones computacionales las diferentes partículas patógenas. Y Marco Muñoz, director de la Oficina de Iniciativas Estratégicas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), quien habló sobre las perspectivas de la investigación científica para dar respuesta a la pandemia y compartió algunas lecciones internacionales frente al manejo del covid-19. 

A través de esta cumbre se espera fortalecer las ideas disruptivas con impacto en la salud pública, las cuales cuentan con el acompañamiento del Consejo Nacional en Bioética y de la Misión Internacional de Sabios, quienes valoran las distintas propuestas que contribuirán a la solución de la problemática sanitaria del país. Dentro de los proyectos seleccionados se destaca la vinculación de 75 grupos de investigación y la participación de más de 270 investigadores.

La Expomincienciatón 

Uno de los espacios principales de la Cumbre Mincienciatón: Innovación disruptiva frente al covid-19, estuvo enfocado a la exposición de los 32 proyectos propuestos por los científicos que integran los grupos de investigación pertenecientes a las distintas universidades del país. 

Seis salas virtuales fueron habilitadas durante esta cumbre de manera paralela, donde se realizó la exhibición de los diferentes proyectos de acuerdo con las líneas de investigación trazadas en la convocatoria: 1. Perspectivas de la investigación científica para dar respuesta al covid-19 desde la salud pública. 2. Quinta revolución industrial: Integración de la computación, la ciencia básica y la nanotecnología aplicados al diagnóstico del covid-19. 3. Estrategias de prevención, diagnóstico y tratamiento desarrolladas por colombianos para Colombia. 4. Innovación hecha en Colombia: Equipos y dispositivos que salvan vidas. 5. Coronavida: Sistemas de monitoreo de datos en tiempo real. 6. Tecnología e innovación para monitoreo, mitigación y atención en la pandemia covid-19 (Proyectos MinCiencias-Sena). 

Proyectos eafitenses 

Sala 2: Quinta revolución industrial: Integración de la computación, la ciencia básica y la nanotecnología aplicados al diagnóstico del covid-19. 

Como parte de esta sala se presentó la iniciativa VivaMed, un sistema de telemedicina que busca convertirse en un importante apoyo para la práctica médica y el diagnóstico de pacientes con morbilidades asociadas al coronavirus. Además, es una plataforma basada en la evidencia científica para el diseño de estrategias de salud pública por parte de los tomadores de decisión. 

Este equipo médico hace parte de la línea propuesta por MinCiencias para la creación de dispositivos diagnósticos, y se desarrolla como parte del proyecto Viabilidad y validación de la aplicación de modelos de inteligencia artificial para la detección de neumonía en los servicios de radiología de hospitales de 3 y 4 nivel de Medellín, liderado por la profesora eafitense Olga Lucía Quintero Montoya, quien fue una de las moderadoras de esta cumbre. 

“La inteligencia artificial no es magia, es el conjunto de matemáticas y técnicas de ingeniería que hacen que podamos reproducir conocimiento experto. Decidimos unirnos a médicos expertos para poder desarrollar una herramienta. Por eso razón nació VivaMed, la viabilidad y validación de una herramienta de inteligencia artificial que pueda apoyar la toma de decisiones médicas en el contexto de la pandemia. Esto no es nuevo, llevamos muchos años investigando y haciendo ciencia, lo que nos permitió responder rápidamente a las necesidades del país”, apuntó la investigadora, quien presentó los cinco proyectos de investigación que hacen parte de esta sala. 

En este desarrollo científico y tecnológico participan como instituciones aliadas EAFIT, Universidad CES, Hospital Monte Sinaí (Canadá), Hospital Pablo Tobón Uribe, Fundación Universitaria San Vicente de Paúl, Universidad de Antioquia e Instituto Tecnológico Metropolitano. Christian Andrés Díaz León, coinvestigador de EAFIT, resalta la aplicación de los modelos matemáticos para el estudio de imágenes radiológicas. 

“El desarrollo de dispositivos médicos es un problema multifactorial. Hay que considerar varios factores, no solo la funcionalidad del diseño dentro del desarrollo de la solución, también elementos regulatorios y de contexto de viabilidad del estudio médico antes de abordar algún concepto inventivo y entrar en la parte más costosa de un proyecto que es el desarrollo”, comentó el investigador.   

Esta sala participó María Andrea Godoy Casadiego, viceministra de Protección Social, quien destacó los esfuerzos científicos por superar la pandemia por parte de los distintos proyectos que apuntan a mejorar la atención en salud en todo el territorio colombiano. “Es muy importante que la ciencia y la tecnología se unan en torno a las necesidades de salud de las personas, para poder facilitar la labor que tienen nuestros profesionales de la salud en temas tan sensibles como el diagnóstico de las enfermedades y el manejo adecuado de las mismas. Sobre todo ese diagnóstico oportuno y confiable que se requiere para efectos de dar alternativas de solución efectivas”, expresó. 

Sala 4: Innovación hecha en Colombia: Equipos y dispositivos que salvan vidas 

Los equipos y dispositivos desarrollados por alianzas entre universidades, empresas y hospitales colombianos, cuyo principal objetivo es generar productos innovadores para proteger a los profesionales de la salud que brindan atención y cuidado a pacientes con covid-19, fueron exhibidos en esta sala. 

Uno de estos es el proyecto titulado Desarrollo a escala piloto de una membrana de filtración basada en nanofibras para el manejo de pacientes con infecciones respiratorias agudas-covid-19, a cargo de la investigadora Mónica Álvarez Laínez, doctora en Física y profesora del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de EAFIT. El desarrollo tiene a instituciones aliadas como el Hospital Pablo Tobón Uribe. 

“Desde la nanotecnología se ofrecen soluciones para el desarrollo de productos que ayudan al abastecimiento de equipos de protección respiratoria de alto desempeño. En este caso se desarrolla un sistema de filtración con características mejoradas. Hemos trabajado en la Universidad con una técnica que permite fabricar fibras desde escalas nanométricas hasta escalas micrométricas. Nuestro interés ha sido, particularmente, en nanofibras con tamaños inferiores a los 500 nanómetros”, dijo la investigadora. 

En esta área tecnológica, desde el año 2013, la Universidad ha venido desarrollando sistemas de filtración basados en nonofibras. Inicialmente, con la creación de membranas de base polimérica se buscaba desarrollar soluciones para contrarrestar los efectos de la mala calidad del aire en las ciudades, ahora esta aplicación, con una eficacia de filtración superior al 98%, es útil también para mitigar el covid-19.  

De esta manera, el objetivo principal del proyecto es escalar la producción de las membranas y así poder fabricar implementos como tapabocas que sirvan de dotación para el personal médico y de salud de las distintas instituciones colombianas. La idea con la financiación es conseguir un equipo de electro-hilado que permita generar alrededor de 100 metros de membrana al día, siendo este el primer equipo en el país destinado para generar industrialmente estos sistemas basados en nanofibras. 

“A partir de los 2.5 micrómetros hacia abajo nos encontramos con tamaños de 300 o 500 nanómetros. En estos valores es donde, además, se pueden encontrar aerosoles y los tamaños, por ejemplo, en los que podemos encontrar al virus del covid-19”, mencionó Mónica Álvarez.  

Sala 5: Coronavida: Sistemas de monitoreo de datos en tiempo real 

Bajo esta línea de investigación se pretende incentivar la creación de sistemas de monitoreo de datos, que funcionen en tiempo real en relación con las enfermedades producidas por SarsCov-2 y otros agentes causales de Infecciones Respiratorias Agudas (IRA), con los cuales se pueda modelar escenarios epidemiológicos.  

Como parte de la Mincienciatón se aprobaron cinco proyectos desarrollados por equipos interdisciplinares de distintas universidades del país, donde se reúnen desde matemáticos expertos en simulaciones computacionales hasta físicos, biólogos, economistas, ingenieros, epidemiólogos, entre otros expertos. 

Uno de los proyectos presentados es la plataforma web Math Covid, desarrollada por la investigadora María Eugenia Puerta con el apoyo de los grupos de investigación en Modelado Matemático, en Matemáticas y Aplicaciones, y en I+D+I en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (Giditic) de EAFIT. Este avance hace parte del proyecto Plataforma web para la recolección de datos, visualización, análisis, predicción y evaluación de estrategias de control de la enfermedad producida por SARS-CoV-2 mediante herramientas de modelación matemática, simulación e inteligencia artificial. 

“Estamos trabajando bajo la premisa de que los sistemas de monitoreo y análisis de los datos nos permiten entender y enfrentar las epidemias y, por lo tanto, son una oportunidad para superar la situación actual. En el proyecto estamos desarrollando una plataforma que integra no solo distintas herramientas de la matemática, la simulación y la inteligencia artificial, sino distintas áreas del conocimiento. Somos un grupo interdisciplinario asumiendo el reto generado por el covid-19”, dijo María Eugenia, quien tiene una amplia trayectoria en investigación, optimización y epidemiologia matemática para la prevención y control de enfermedades como dengue, zika y chikungunya.  

Esta plataforma web es versátil y se ajusta al contexto colombiano. Se piensa como una herramienta útil para tomadores de decisiones públicas, basado en un modelo epidemiológico que considera migraciones, red de infecciones y que es validado con información de diferentes regiones para evaluar los efectos de políticas sobre la curva epidémica y la propagación de la enfermedad.  

Otros componentes de la plataforma están relacionados con el pronóstico de casos y un modelo holístico que dimensiona los efectos de las medidas tomadas en aspectos económicos y sociales, así como de la capacidad de respuesta del sistema de salud. Con el uso de algoritmos de inteligencia artificial, además, esta plataforma permitirá analizar la percepción de los ciudadanos frente a las medidas tomadas para contener la pandemia.

EAFIT, aliado científico 

Basados en algoritmos de analítica avanzada y usando el aprendizaje de máquinas se pueden integrar diferentes fuentes de información con datos georreferenciados e identificar patrones de propagación del contagio del virus. De esta manera, destacan los investigadores, es posible planear la logística en atención de pacientes graves por covid-19, teniendo en cuenta la demanda de Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) en el país. 

A este objetivo espera contribuir el proyecto Desarrollo y evaluación de modelos matemáticos y epidemiológicos que apoyen la toma de decisiones en atención a la emergencia por SARS-Cov-2 y otros agentes causales de IRA en Colombia utilizando Data Analytics y Machine Learning, liderado por Magda Cristina Cepeda Gil, profesora del Departamento de Epidemiología Clínica y Bioestadística de la Universidad Javeriana (Bogotá), el cual cuenta con la participación de investigadores del Centro de Excelencia y Apropiación en Big Data y Data Analytics de EAFIT, de la Alianza Caoba. 

“Uno de los objetivos es evaluar el impacto de la pandemia del covid-19 sobre la cobertura del Programa Ampliado de Inmunización (PAI) y la carga de enfermedades prevenibles por vacunación en Colombia. Para eso se emplearán modelos descriptivos y predictivos de carga de enfermedad y de costo-efectividad de programas de enfermedades prevenibles por vacunación durante y posterior a la pandemia. El impacto principal estará en conocer el efecto real del covid-19 en estos programas y apoyar la toma de decisiones y políticas públicas en salud”, manifestó Edwin Montoya Múnera, investigador principal de EAFIT en esta iniciativa que tiene como beneficiarios al Instituto Nacional de Salud (INS) y al Hospital Universitario Fundación Valle del Lili (Cali). 

La Alianza Caoba, que ejecuta esta iniciativa, está conformada por las universidades EAFIT, Icesi, los Andes y Pontificia Universidad Javeriana, quien coordina este programa que fue impulsado en el año 2016 por el Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MinTIC) y el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (Colciencias). En este se promueve la participación del sector público y privado con el objetivo de fortalecer la generación de soluciones con el uso de macrodatos (big data) y análisis de datos (data analytics). 

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Alejandro Gómez Valencia
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