EL BIOSENSOR MUESTRA SI HAY PRESENCIA DE
MERCURIO, MIENTRAS LA ESTRUCTURA QUE LO
CONTIENE MANTIENE LA BIOSEGURIDAD.
RESUMEN
Diferentes comunidades aledañas a los sectores de extracción minera,
in-cluyendo comunidades de mineros artesanales auríferos se encuentran
afectados por la presencia de metales tóxicos como el mercurio en aguas de
consumo humano. Frecuentemente, estas comunidades consumen aguas
contaminadas sin conocer las consecuencias que esto puede causar en la
salud humana, aunque ven reflejados en su salud los síntomas
característi-cos de la presencia del mercurio, éstos no son tomados en cuenta la
may-oría de las veces. Buscando hacer uso de nuevas tecnologías que nacen de
la biología sintética, se propone un diseño teórico de un biosensor de
mer-curio que permitiría la detección rápida de este metal. Sin embargo, para
poder hacer seguro el uso del biosensor en la comunidad se ha creado un
contenedor capaz de mantener al microorganismo biosensor parcialmente
aislado del medio ambiente. Esto permitiría la entrada del contaminante
para ser determinado sin permitir la salida del microorganismo al ambiente.
1. Introducción.
Objetivos.
Descripción del proyecto.
2. El mercurio.
3. Diseño del biosensor.
Referentes Visuales de biosensores.
Biosensor de mercurio.
8
12
14
15
20
23
30
35
37
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60
4. Diseño de la estructura.
Referentes de Funcionabilidad.
Materiales de interés.
Prototipos.
Estructura.
5. La comunidad.
Actores.
Análisis.
Conceptos.
Interacciones.
6. Cronograma.
7. Bibliografía.
66
68
69
71
75
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79
INTRODUCCION.
La contaminación de fuentes hídricas por efluentes industriales es una gran problemática
ambiental generada por diferentes actividades entre las cuales se encuentran la minería
tanto industrial como artesanal. Las comunidades que subsisten gracias a los ingresos
obte-nidos por labores mineras están generalmente expuestos a la presencia del mercurio, un
metal considerado contaminante ambiental persistente el cual es distribuido por vía
atmos-férica.(Miller et al, 2011; De Andrade et al, 2008)
La minería ilegal se ha considerado un problema complejo para diferentes regiones
de Colombia por cuestiones ambientales. Específicamente, en la región del Cauca se ha
en-contrado, en los municipios de Suárez y Buenos Aires, una gran problemática en las cuencas
del Patía y sus efluentes, Guachicono y Mazamorras. La razón de esto es el uso del mercurio
y retroexcavadoras según Francisco Vidal, Subdirector de Gestión Ambiental CRC (Diario
Occidente,2013). Por otro lado, la minería artesanal abarca problemáticas adicionales a las
ambientales. En términos de salud pública, las familias y grupos mineros tradicionales se
ven afectados por los riesgos que supone el proceso de extracción durante el cual, se puede
presentar la inhalación e ingestión de mercurio cuando se encuentra depositado en aguas,
o tambien cuando el mercurio se encuentra
bio-acumulado en animales utilizados para el
consumo humano. Además de esto, existen
tam-bién componentes de índole cultural, social y
eco-nómico.
La tradición de las comunidades juega un
papel importante a la hora de entender el
proble-ma. Los mineros continúan realizando prácticas
poco seguras en aras de conseguir sustento para
sus familias y continuar con su legado,
Comuni-cación personal, Navarro, 2013
. Es común para estas
comunidades ignorar las buenas prácticas de
se-guridad o desecharlas por completo al creer que
las consecuencias de los riesgos tienen causas
dis-tintas a la contaminación del agua. Esto está
arrai-gado firmemente en las creencias, y por ende, en
las costumbres. Por otro lado, lo mineros
artesa-nales se ven amenazados económicamente por
las compañías multinacionales que obtienen títulos
mine-ros para explotar territorios que hacían parte del sustento
de estas comunidades, haciendo que éstas se vean
obliga-das al desplazamiento en busca de nuevas zonas de
ex-tracción y sustento.
Finalmente, la contaminación de aguas por la
mine-ría afecta social y económicamente a estas comunidades,
que se ven obligadas a consumir aguas contaminadas con
mercurio debido a la actividad antropogénica y a la
bús-queda y al desplazamiento a nuevos espacios de
extrac-ción, que a su ves puede generar más contaminación.
El uso de nuevas herramientas obtenidas desde la
biología sintética hace posible que la contaminación con
mercurio en fuentes hídricas ya sea debido a minería
industrial, minería artesanal, entre otras, pueda ser medida
gracias a la creación de partes biológicas modulares que
pueden ser ensambladas en dispositivos fáciles de usar. La
implementación de los mismos ayudaría a hacer evidente
la realidad sobre la contaminación de las aguas ante las
comunidades que las consumen, generando una alerta
colectiva, afianzando las relaciones que existen entre las
comunidades afectadas por la actividad minera.
Un tema de gran importancia al considerar la
im-plementación exitosa de dispositivos biológicos es el
riesgo potencial que suponen la liberación de un
organis-mo al medio ambiente y la manipulación del misorganis-mo,
ha-ciendo imprescindible el uso de buenas prácticas de
bio-seguridad. Es importante, para el propósito del proyecto,
garantizar que no se generen más riesgos biológicos a los
que se pretende remediar.
OBJETIVOS.
Proponer un proyecto de diseño que aporte a la problemática
de la detección de aguas contaminadas con metales tóxicos en
fuentes de agua contaminadas por la acción de laminería
aurifera, mediante el uso de la microbiología (Diseño de
sistemas de detección biológicos ).
OBJETIVOS.
Realizar el diseño molecular teorico del bio-sensor de mercurio.
Articular el proyecto con la investigación en curso (Rio Mío) (Navarro, 2013) sobre
las comunidades.
Diseñar una estructura para contener un bio-sensor que pueda detectar
mercurio manteniendo la bioseguridad, teniendo en cuenta que será usado
por una comunidad de mineros artesanales.
Específicos
DESCRIPCION.
El proyecto busca generar una forma alternativa para alertar a una comunidad de
mineros artesanales sobre los niveles de contaminación por mercurio en las aguas
de consumo, teniendo en cuenta que el mercurio es un metal tóxico importante en
la minería artesanal de oro. El producto se basa en el constructo de un bio-sensor
(microorganismo que detecta concentraciones de una molécula) generado gracias
a la biología sintética, junto con el diseño de una estructura y una condición de uso
que permite mantener al microorganismo parcialmente aislado del medio
ambiente.
TOXICIDAD.
“La toxicidad del mercurio, radica principalmente en la avidez por grupos sulfhídrilos en tanto se une a las
proteínas modificándolas estructuralmente, sin embargo hay otros factores de riesgo para la célula, entre
ellos que es altamente lipofílico, por lo que se adhiere a las membranas celulares”.
(Comunicación personal, Dussán, 2010)
Todas las especies
Hg
son tóxicas
Elemental,
vapor poco soluble en agua (0.08mg/l a 25°C)
no precipita con la lluvia.
Mercurioso, Calomel
Soluble
MINERIA E INDUSTRIA.
Consumo global de mercurio por minería artesanal y de pequeña
escala. Modificado de la figura 6.2 de Pirrone & Manson 2009.
“1. Medidas directas – usando una balanza para pesar las
cantidades de mercurio utilizadas.
2. Aplicar una relación de mercurio/oro, basado en el estilo
de operación (concentrado por gravedad o toda la
amalga-ma del oro) para estiamalga-mar la producción de oro.
3. Para obtener el número 2, se estima ela cantidad de
mine-ros activos en minas y su promedio de producción.
4. Entrevistar a los mineros y a los mercaderes de oro que
comercian con mercurio.
5.Datos oficiales de comercio”
(Pirrone & Manson 2009).
Cantidades de mercurio consumidas en ASGM Minería de Oro Artesanal
y Pequeña Escala (Artisanal and Small Scale Gold Mining) puede ser
determinado principalmente en cinco aspectos:
Consumo de mercurio por ASMG en el mundo
o tambien cuando el mercurio se encuentra
bio-acumulado en animales utilizados para el
consumo humano. Además de esto, existen
tam-bién componentes de índole cultural, social y
eco-nómico.
La tradición de las comunidades juega un
papel importante a la hora de entender el
proble-ma. Los mineros continúan realizando prácticas
poco seguras en aras de conseguir sustento para
sus familias y continuar con su legado,
Comuni-cación personal, Navarro, 2013
. Es común para estas
comunidades ignorar las buenas prácticas de
se-guridad o desecharlas por completo al creer que
las consecuencias de los riesgos tienen causas
dis-tintas a la contaminación del agua. Esto está
arrai-gado firmemente en las creencias, y por ende, en
las costumbres. Por otro lado, lo mineros
artesa-nales se ven amenazados económicamente por
(Kocman et al. 2013)
Distribución global de sitios contaminados: minería de oro artesanal y a pequeña escala. (ASGM) (adopted from Telmer and Veiga(2009))(e).
las compañías multinacionales que obtienen títulos
mine-ros para explotar territorios que hacían parte del sustento
de estas comunidades, haciendo que éstas se vean
obliga-das al desplazamiento en busca de nuevas zonas de
ex-tracción y sustento.
Finalmente, la contaminación de aguas por la
mine-ría afecta social y económicamente a estas comunidades,
que se ven obligadas a consumir aguas contaminadas con
mercurio debido a la actividad antropogénica y a la
bús-queda y al desplazamiento a nuevos espacios de
extrac-ción, que a su ves puede generar más contaminación.
El uso de nuevas herramientas obtenidas desde la
biología sintética hace posible que la contaminación con
mercurio en fuentes hídricas ya sea debido a minería
industrial, minería artesanal, entre otras, pueda ser medida
gracias a la creación de partes biológicas modulares que
pueden ser ensambladas en dispositivos fáciles de usar. La
implementación de los mismos ayudaría a hacer evidente
lectiva
MINERIA ARTESANAL.
El mercurio en el aire tiene principalmente dos formas
químicas, la forma elemental y la forma divalente, las
cuales están en forma gaseosa y se unen a partículas en la
atmosfera. El mercurio es depositado en diferentes
ambi-entes como fuambi-entes de agua por humedad o por
deposición seca. Química y disposición húmeda del
mercu-rio (reproducido de Lindqvist et al., 1991 tomado de
pirrone & Manson 2009)
La extracción aurífera artesanal de pequeña
escala contamina con mercurio ríos en
alrede-dor de 70 países en el mundo. Un resumen de
esta actividad es proporcionado por Telmer y
Veiga (2009) en donde se puede observar que
las actividades de extracción de oro artesanal,
en las que se utiliza mercurio en el proceso de
fusión, se encuentra en su mayoría en países en
desarrollo y países con economías en transición
(Sur América, especialmente en Amazonas,
China, sureste de Asia y algunos países de
África). También se hace alusión a que los
min-eros no son consientes de los riesgos sanitarios
conectado a estas actividades.
DEFINICION.
Biosensores.
Un bio sensor es un Microorganismo/molécula manipulado por sus
características específicas para producir una señal cuantificable como respuesta
al contacto con un agente físico o químico específico existente en el medio
Ventajas:
Usos:
Desventajas:
Biotecnología
Monitoreo ambientes
Monitoreo de suelos
Biomédica
Farmacología
Alta sensibilidad
Alta Selectivos
Respuesta rápida
Bajo costo
Riesgos:
En la creación, no tener en cuenta
partes o dispositivos que puedan ser
nocivos para el medio ambiente.
Vida corta de las células
Resistencia
a antibióticos
ori
P/O
arsR
vioA
colE1 ori
Sensor de
arsénico
AmpR
CmR
ESTRUCTURA
de un Biosensor.
Región promotora
operadora,
Sitio de unión al ribosoma,
Gen regulador,
Gen Reportero,
Terminador.
Ejemplo sensor de arsénico
BIOSENSOR
Salicilato y Naftaleno.
La figura muestra el mapa físico del plásmido MCS: región múltiple de clonaje TI: secuencias terminadoras de transcripción. gfp: proteína verde fluorescente kmr: determinante de resistencia a Kanamicina. B: Mapa detallano de la región MCS. Se muestran los sitios de restricción y la orientación del mismo. Adaptado de(Miller et al. 2000) tomado de Caicedo. 2007.
Diseño de un biosensor bacteriano
por fusión génica para la detección
de salicilato y naftaleno
IGEM.
iGEM (International Genetically Engineered Machine competition) es una competencia internacional de biología sintética, en la que estudiantes universitarios de todo el mundo diseñan, construyen y operan un sistema biológico en un microorganismo genéticamente modificado. Con esto, pueden lograr funciones que no se encuentran en la naturaleza como detectar contaminación o preparar alimentos más nutritivos. Con esto, se promueve el avance de la ciencia y la educación.
Competencia Internacional de Biología Sintética
IGEM
de la universidad de Cambridge 2009
El grupo de IGEM de Cambridge 2009 ha creado un kit de partes que buscan facilitar el diseño y construcción de biosensores para el futuro. Ellos caracterizaron exitosamente un set de sistemas transcripcionales para calibrar el output de sintonizadores de sensibilidad . Ellos también expresaron exitosamente un espectro de pigmentos en E. coli, diseñando un set de generadores de color (IGEM Cambridge, 2009).
IGEM COLOMBIA 2012.
Un grupo interdisciplinario de estudiantes universitarios que juntos conformamos el único equipo que representa a Colombia en iGEM 2012. Desde el 2011 iGEM Colombia ha demostrado el nivel científico colombiano y ha dejado en alto el nombre de nuestro país internacionalmente. El año pasado fuimos los ganadores de Latinoamérica!!!.
(IGEM Colombia, 2012)
IGEM BUENOS AIRES 2013.
El proyecto se enfocó en desarrollar un biosensor específico para aguas, pero con un acercamiento escalable y modular. Este enfoque quería facilitar la adaptación de la respuesta para la detección de diversas sustancias. El proyecto se centra en la detección de un contaminante primario: arsénico. Sin embargo por su diseño modular y escalable podría proporcionar un manera fácil de medir otros contaminantes como el plomo, hidrocarbu-ros entre othidrocarbu-ros. Consientes que la mayor parte de la población afectada no tiene formación científica buscan que su diseño sea aplicable siendo barato
IGEM COLOMBIA 2013.
Chimi es una levadura especial con el con la capacidad de saber si un animal está estresado o no. Cuando el animal está tranquilo, Chimi toma su forma amarilla y calmada, pero si siente que un animal está estresado, ¡cambia su color a un rojo intenso para alertar a las personas!
El objetivo de este proyecto fue crear un sensor de estrés que pueda detectar si una mascota está estresada. Para esto, se utilizó una levadura, un microorganismo inocuo comúnmente usado para hacer pan y cerveza, al cual se le brindó carac-terísticas de otros organismos que en conjunto podrán detectar hormonas relacionadas con el estrés en animales.
Los animales estresados se comportan muy diferente a los animales que llevan una vida tranquila, pues pueden ser más propensos a ser agresivos, desarrollar una enfer-medad, ser infértiles y perder el cabello o el apetito. Asimismo, en los animales de granja puede disminuir la calidad de la carne y la cantidad de leche debido al estrés. Es importante saber si algo está estresando a una masco-ta o un animal de granja para asegurarse que viva una vida plena y sana. (IGEM colombia, 2013)
PLASMIDO.
Material genético extracromosomal con o sin regulación independiente de
hos-pedero. Puede tener una o varias copias con sitio de replicación propio.
Mapa genético de el plásmido pUM505
de
P. aeruginosa.
Tomado de Ramirez
Diaz, et al. 2011.
OPERON.
Sistema de regulación molecular de la expresión génica, el cual esta formado por
un grupo de genes que pueden regular su propia expresión por una dosis génica,
gracias a la interacción entre las proteínas codificadas por sus genes y un sustrato
del medio.
Genes reguladores
Genes inductores
posi-tivos y negaposi-tivos
Secuencias de
reconoci-miento
Genes estructurales
Elementos de control del operón lactosa y su
expresión dependiendo de la disponibilidad del
Genes operon de mercurio.
GEN.
Unidad mínima codificante para una macromolécula (proteína, ARNm, SRN y
ARNt) con una función.
Regulación
Transporte
merA
:
Citoplasma
Codica, reductasa del ion Mercurio
merB:
Citoplasma.
Codifica, organomercurial liasa
merG:
Priplasma.
Proteína de resistencia a fenil mercurio
merE:
Proteína interna
proteina de transporte de metil mercurio
merR
:
Citoplasma
Regulador positivo y negativo de los genes estructurales.
Regulador negativo de si misma. Codifica, proteína reguladora
merD
(gram(-)):
Citoplasma
Codifica, proteína reguladora
merT:
Integral de membrana (interna). Esencial para la
resisten-cia.Codifica, proteína de transporte del ion mercurio
merP:
Periplasma. Esencial para la resistencia. Codifica, proteína
de unión al ion mercurio
merC:
Membrana interna
Codifica, proteína tranasportadorea del ion mercurio
merF:
Periplasma
Genes operon de mercurio.
Resistencia
a antibióticos
ori
pUC
P/O
merR
merP
merT
merE
merC
merG
vioA
colE1 ori
Sensor de
Mercurio
KanR
CmR
Biosensor de mercurio.
Gen de proteína reguladora
Región
promotora/operadora
Gen de proteína de unión de
iones mercurio periplásmatico
Gen de proteína
transpor-tadora de iones mercurio
Gen de proteína
transportadora de
iones mercurio
Gen de proteína
transportadora
de Metilmercurio
Gen de proteína
de resistencia
a Fenilmercurio
Marcador de
selección; Gen de
resis-tencia a kanamicina
Marcador de selección;
Gen deresistencia
a Cloranfenicol
Gen reportero
violaceina (color visible
al ojo humano violeta)
Origen de replicación (pUC)
MerC
MerT
MerE
MerP
MerG
merR
O/P
merP
merT
merC merE merG vioA
Mercurio
en el
agua
Mecanismo de acción.
MerR
Activación
Color violeta
Periplasma
Citoplasma
Célula(bacteria)
Función de la estructura.
Bacteria bio-sensor
Estructura/contenedor
Mercurio
Medio
ambiente
El mercurio
puede entrar
Genera
La bacteria no
puede salir
Color
violeta
Public Lab.
Es una comunidad donde se puede aprender a investigar los problemas ambientales. Utilizando técnicas de Do It Yourself (DIY) de bajo costo, se busca cambiar la forma de ver el mundo en términos ambientales, sociales y políticos.
¡Para la investigación del ambiente
con bajos costos!
¡Con objetos de uso
sencillo y fáciles de
entender!
¡Con instrucciones sencillas con explicaciones graficas !
Encapsulación e inmovilización de la proteína
capa-S de Lysinibacillus sphaericus CBAM5 en una
matriz de alginato para la adsorción de cromo.
Se ha encontrado que tanto la proteína de capa S como la biomasa de
Lysiniacillus sp. tienen la capacidad de acumular diferentes metales pesados. Uno de los metales pesados, cromo(VI), es reconocido como una especie altamente tóxica. En este estudio, se determinó la adsorción de Cr en la proteína capa-S de Lysinibacillus sphaericus CBAM5. Para mejorar la estabili-dad y la eficiencia, la proteína capa-S se inmovilizó por atrapamiento en una matriz de alginato, con la intención de comparar la eficiencia de la proteína inmovilizada contra la biomasa viva. La proteína capa-S inmovilizada mostró un porcentaje de adsorción del 44.33% del total de cromo (200ppm) en la muestra, mientras que los demás tratamientos sin inmovilizar tuvieron una adsorción menor al 30%. En conclusión la proteína capa-S puede consider-arse como uno de los mecanismos mas importantes en la acumulación de metales pesados y su actividad biológica puede ser mejorada mediante la
Cromo removido
Alginato CBAM5 CBAM5
IMMO CBAM5S-layer CBAM5S-layer IMMO S-layer CBAM5 Recristalizada Lysinibacillus sin S-layer
% Adsorción cromo
Tratamientos
La figura muestra el porcentaje de adsorción (remoción de cromo) en los diferentes tratamientos representados por colores, rojo: proteína capa-S con tratamientos de proteí-na capa-S libre (S-layer CBAM5), inmovi-lización de proteína capa-S (S-layer CBAM5 IMMO), y proteína capa-S recristalizada libre (S-layer CBAM5 Recrystallized); en azul:
Lysinibacillus con tratamientos de células libre de Lysinibacillus sphaericus CBAM5 (CBAM5), células inmovilizadas de Lysinibacil-lus sphaericus CBAM5 (CBAM5 IMMO) y células libres de Lysinibacillus que no tienen capa-S (Lysinibacillus without S-layer); en negro: solo alginato (Vargas & Dussán, 2012).
Lattice
¡Permite la fácil entrada del
con-taminante o sustrato a analizar!
Núcleo
Fibra de vidrio PLA
PLA
Membrana
MembranaLattice Ball es un producto descontaminante creado para funcionar como una novedosa matriz de inmovilización de microorganismos que puedan descontaminar aguas con diferentes metales pesados, fenol entre otros. Su nombre se debe a su forma y estructura la cual consiste en una rejilla cuadrada que emula a la forma de la proteína capa S, la cual es una estructura a la que se le ha encontrado propiedades adsorbentes en el proceso de
bioremediación.
Vista Frente
Vista superior vista lateral IZQ
¡Que la comunidad adapte
el contenedor a su diario
vivir!
Oro Verde.
“Oro Verde es una iniciativa creada por y para las familias mineras de Chocó, Colombia que heredaron las técnicas artesanales de minería artesanal que aseguran el uso sostenible de los recur-sos naturales de su casa, la selva tropical de Chocó, uno de los ecosiste-mas más exuberantes y biodiversos del planeta”. (OroVerde, s.f.)
10
11
Alginato de calcio.
A
B
D
C
Fotografías de SEM. a) & b) cápsula de inmovilización con
Lysinibacillus sphaericus CBAM5, c) & d) cápsula de inmovilización con proteína capa-S. (Vargas & Dussán 2012)
Partícula de madera.
Inmovilización de un consorcio de bacterias nitrificadoras en partícu-las de madera para bio aumentar la nitrificación en sistemas de cultivo de camarón. La imagen muestra una Micrografía electrónica de barrido de partículas de madera deslignificadas.(Manju , et al. 2009)
Caldo, agar bacteriano.
Sustratos nutritivos en los que pueden crecer algunas bacteri-as. El caldo es un medio líquido con una carga nutritiva que permite el apropiado crecimiento bacteriano. Así mismo, el Agar es una gelatina vegetal o una matriz sólida que puede ser usada para el crecimiento bacteriano.
(Anónimo2, s.f.)
Es una membrana con un tamaño de poro especial que selecciona por tamaño moléculas relativamente grandes respecto a moléculas pequeñas. Dependiendo del tamaño de poro podemos hablar de micro-poros, aquellos que seleccionan las moléculas por su tamaño en micras y nano poros que seleccionan la molécula por nanómetros como lo hace la membrana celular.
Bolsa de diálisis.
PETG (polietilentereftalato glicol) es un copoliéster, que se usa para diversos fnes, como aplicaciones publicitarias, envases para utensilios médicos, pantallas protec-toras, entre muchos otros. Una de las características importantes es la capacidad de ser termo-formado respecto a un molde inicial.
PETG.
Materiales seleccionados
-Medio: caldo nutritivo, con la
bacteria E. coli con el plásmido
Biosensor electroporado.
Membrana de diálisis, por su porosidad
permite seleccionar diferentes moléculas
por tamaño, en este caso el Mercurio es un
metal, molécula muy pequeña que puede
atravesar la membrana mientas que las
bacterias tienen un tamaño superior
que no le permite salir del contenedor.
PETG co poliéster resistente,
termo-formable y económico.
Materiales del contenedor
copoliéster de
polie-tilentereftalato glicol
Medio Caldo nutritivo, con la
bacte-ria E. coli con el plásmido Biosensor
de mercurio electroporado.
Membrana de diálisis, por su porosidad
permite seleccionar diferentes moléculas
por tamaño, en este caso el Mercurio es un
metal; molécula muy pequeña que puede
atravesar la membrana mientas que las
bacterias tienen un tamaño muy superior
que no le permite salir del contenedor.
Caucho-tapón
para inyectar el
agua contaminada
Plástico
transparente
Bolsa de diálisis
Pozos en donde va la
bacte-ria con le biosensor en
medio de cultivo
Membrana de diálisis
para sellar los pozos y
aislar las bacterias.
Pozos
6
5
4
3
2
1
Brazo para poder sostener la placa y
sumergir los pozos en el agua para
realizar la medición
Cada pozo tendrá una concentraciones de bacteria diferentes que va en gradiente. La diferencia en color se encontraría por el gradiente de concentración bacteriana disminuyendo en concentración del pozo 1 al 6 en donde el pozo 1 podrá detectar cantidades ínfimas de mercurio por la gran cantidad de bacterias biosensoras mientras el pozo 6 al tener menor cantidad de bacterias necesitara una gran concentración de mercurio para reaccio-nar. El número de pozos puede variar dependiendo de la curva de calibración que se debe realizar en el laboratorio
Contenedor del biosensor
Vista lateral derecha
Vista frontal
Vista superior
220 mm
120 mm 65 mm
15 mm
Biosensor
Contenedor del biosensor
Contenedor del biosensor
Vista superior
220 mm
120 mm
65 mm
10 mm
Biosensor
Medio: caldo nutritivo, con la
bacteria E. coli con el plásmido
Biosensor electroporado.
Materiales del contenedor
copoliéster de
polie
-tilentereftalato glico
-Membrana de diálisis, por su porosidad
permite seleccionar diferentes
moléculas por tamaño
Materiales del contenedor
copoliéster de
polie-tilentereftalato glicol
Medio Caldo nutritivo, con la
bacte-ria E. coli con el plásmido Biosensor
de mercurio electroporado.
Membrana de diálisis, por su porosidad
permite seleccionar diferentes moléculas
por tamaño, en este caso el Mercurio es un
metal; molécula muy pequeña que puede
atravesar la membrana mientas que las
bacterias tienen un tamaño muy superior
que no le permite salir del contenedor.
MANUAL:
Modo de uso
Observe atentamente las instrucciones
Deje esperando
aproximada-mente por 10 minutos.
Los pozos cambian a color violeta. Entre mas intenso sea el color mayor concentración
de mercurio habrá en el agua. Vea la tabla de calibración al respaldo.
Llene un vaso de agua que
sospecha esta contaminada
con mercurio
Coloque el detector de mercurio
dentro del agua
1
2
3
Mayor
concentración de
mercurio
Entre mayor sea el
número de pozos que
se tornen a color
morado mayor será
la concentración de
mercurio.
MANUAL:
Modo de uso
La escala de medición se realiza haciendo una
curva de calibración, con la cual se puede
conocer cuanto mercurio hay a cierta
intensidad de color violeta respecto a una
concentración bacteriana. Siguiendo esta idea,
es posible colocar diferentes concentraciones de
bacteria para estimar concentraciones bajas y
altas de mercurio. Para la disposición, recicle y
devuelva al proveedor. Por la forma en que se ha
construido la estructura para el biosensor, si por
alguna razón el biosensor con su estructura es
desechado de forma no eco amigable, al tener
una cantidad de sustrato limitada la bacteria
biosensora no podría sobrevivir.
Instrucciones
1
2
3
Coloque el detector
en Agua.
Espere 10 minutos
Si hay cambio a color violeta, el color le
indi-cara que hay mercurio en el agua.
(Sandoval, 2011) (Sandoval, 2011)
(Sandoval, 2011) (Sandoval, 2011)
Actores
Los actores no tienen una relación directa
entre ellos ni tampoco una organización
formal o estructura para comunicarse. La
mayoría de esos actores se comportan como
entes independientes y tienen sus propias
jerarquías de trabajo. Uno de los puntos de
interés de todos los actores es la búsqueda o
generación de una mejor calidad de vida y
obtener mayores oportunidades de progreso
(Del Corral, 2003). Sin embargo los grandes
mineros y el gobierno generan relaciones
intimas para obtener terrenos de extracción
(comunicación personal Cárdenas, 2013).
ACTORES /ANALISIS.
Academia
Fuerzas
armadas
Federaciones o
agremiaciones
de mineros
Iglesia
Grupos
políticos
Corporaciones
autónomas
ONGs
Fundaciones
mineras
Comunidad
Estado
Sector
privado
PROBLEMAS:
OPORTUNIDADES:
Los mineros artesanales tienen poco reconocimiento, visibilidad y participación social.
Las industrias multinacionales son una gran competencia que hacen uso de terrenos que antes
eran usados para minería artesanal.
Los mineros artesanales desconocen la contaminación de mercurio en las aguas que tienen para
consumo humano.
El estado no promueve las prácticas de minería artesanal.
La información de la contaminación real, generada por diferentes industrias en las aguas de
con-sumo para la comunidad minera, es inasequible.
La información que se reporta se obtiene gracias a las investigaciones del Corral. 2003
Aprovechar el conocimiento tradicional que tienen los mineros para generar nuevas formas de
extracción aurífera.
Evidenciar cómo la minería artesanal puede convertirse en una oportunidad de desarrollo
sos-tenible para una comunidad.
Generar visibilidad a la comunidad para el estado, la sociedad y los extranjeros.
Aprovechar que la comunidad tiene un tamaño relativamente pequeño para poder fomentar los
componentes culturales y sociales.
Dar a conocer si la comunidad consume o no aguas contaminadas con mercurio, para generar un
llamado de atención al estado, organizaciones interesadas y a la comunidad misma.
Principal referencia: del Corral. 2003
IDEAS (INSIGHTS):
NECESIDADES:
TEMAS :
Comunidad excluida socialmente, incluso marginada por su labor y el imaginario de generar
gran cantidad de contaminación
Conocimiento tradicional a divulgar
Minería informal sin políticas claras
Estado interesado en la contaminación por mercurio
Contaminación ambiental
Biosensores
Minería artesanal
Educación
Mostrar que la contaminación con mercurio no es un mito.
Reconocimiento a las prácticas tradicionales de minería
Desarrollo y apoyo local
AGUA
METALIZADA
"Agua Metalizada" se refiere a la belleza y
riqueza encontrada en los ríos colombianos,
sin dejar de lado la cruda realidad, donde el a
agua, un recurso natural fundamental se
convierte en un recurso no consumible,
opacado por la extracción aurífera que tiene
como consecuencia la liberación de mercurio
el cual es un metal tóxico en el agua.
BIOSEGURIDAD
POPULAR
Por agua "Bioseguridad Popular" se entiende
la interacción de los mineros artesanales y las
comunidades aledañas con los diferentes
contaminantes consecuencia de las labores
de extracción minera. Teniendo en cuenta
que los problemas y los contaminantes no
están solo en la fuente próxima mas obvia,
sino, también, en la búsqueda de soluciones
a los problemas de contaminación, ya que
muchas veces intentos de descontaminación
dejan residuos secundarios aun mas
peligrosos o como se dice coloquialmente “la
cura es peor que la enfermedad”
ARTE
TRADICIONAL
La minería artesanal es un oficio que se lleva
generación tras generación, en donde la
forma de trabajo y las técnicas de extracción
se heredan en un legado familiar que se ha
mantenido vivo a través de los años. El
concepto de "Arte Tradicional", tiene en
cuenta este proceso ancestral como una de
las riquezas culturales existentes en la
comunidad de mineros, una forma de
trabajo que debe ser conservada y
protegida sin dejar de lado que también
tiene que ser aliada a las nuevas tecnologías
para lograr una minería más eco-amigable.
COMUNIDAD DE
MINEROS
ARTESANALES
Academia Mineros Empresas estatales Iglesia Grupos políticos Corporaciones autónomas ONGs Fundaciones minerasComunidad
Estado
Sector
privado
Dar a conocer si la
comunidad consume o
no aguas
contamina-das con mercurio, para
generar un llamado de
atención al estado,
organizaciones
interesadas y a la
comunidad misma.
Mostrar que la
contaminación
con mercurio no
es un mito.
Los mineros
artesanales
desconocen la
contaminación de
mercurio en las
aguas que tienen
para consumo
humano.
Comunidad
Fundación:
Entidad
imparcial
Estructura/
Contenedor
Entidad
Transporte
Bio-sensor
Recuperar el residuo
solido plástico de los
empaques para
pastillas de
diferen-tes industrias
farma-céuticas, para
fabri-car el contenedor del
bio sensor.
Entrega y
concienti-za a la comunidad,
para el uso del
biosensor.
Rio Mío
Disposición
del biosensor
Se busca generar
lugares en donde
sea posible desechar
la estructura para
poder reciclarla.
30
6
13
20
27
4
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18
25
8
15
22
29
1
CRONOGRAMA.
AGOSTOSEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE
Presentación del documento inicial: Idea-Objetivos- Desarrollo de la investigación
(cronograma - Presupuesto)
Estado del avance – recomendaciones: Definir bioseguridad del Biosensor usos Comunidad.
Desarrollo:
Modo de uso seguro de un biosensor en una comunidad.
Septiembre18
Entrega – Definición de entregables:
Modo de uso, producto de manipulación para la
comunidad.
Proyecto final: Desarrollo –
Materiales de construcción. . Estado del Avance: Manual de uso del producto. Entrega de jurados al comité Entrega del Documento: académico
Octubre 22
Prueba piloto de un biosensor en una comunidad similar, si
posible realizarla.
Sustentación: Entrega de materiales para
exhibición
Noviembre 18 al 30,
sustentaciones revisión final
Desarrollo:
Modo de uso seguro de un biosensor en una comunidad.
Finalización del proyecto.
Noviembre 5 avance del proyecto
Entrega final.
Noviembre 12 entrega material volaran
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