Ciencia México Monterrey, Nuevo León, Martes, 05 de junio de 2012 a las 10:49

Juan Pablo Esquivel, uno de los 10 mexicanos más innovadores por su investigación en microenergía

Actualmente es estudiante en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona

JST-Tec de Monterrey/DICYT A través de su publicación Technology Review, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) anunció a los 10 innovadores mexicanos más brillantes menores de 35 años ganadores del concurso "TR35 México: una selección de los jóvenes innovadores más brillantes menores de 35 años de edad". De entre cientos de jóvenes y los diez seleccionados, cinco son EXATEC y acudieron el 17 de mayo a la ceremonia de premiación que tuvo lugar en el Palacio de la antigua Escuela de Medicina, en la ciudad de México.

 

Juan Pablo Esquivel, de 30 años y actualmente estudiante en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona, fue uno de los diez innovadores y elegido por su proyecto de "Fuentes de energía miniaturizadas para dispositivos de diagnóstico portátiles".

 

Graduado de la carrera de Ingeniero en Mecatrónica del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, en 2005, Juan Pablo está diseñando una plataforma universal a la que podrían incorporarse sensores electroquímicos con numerosas aplicaciones.

 

Por ejemplo, acercar a los lugares donde viven las personas aparatos autónomos capaces de analizar la calidad del agua o detectar la presencia de sustancias, microorganismos o incluso marcadores de cáncer sigue siendo un reto sanitario que permitiría anticiparse a posibles amenazas.

Y es que si la capacidad de realizar estos análisis dependiera de un dispositivo portátil del tamaño de un chip -en el que se integrasen todos los procesos que normalmente se llevan a cabo en un laboratorio- las ventajas de un diagnóstico rápido y preciso podrían trasladarse a lugares con escasez de recursos, donde no existe la infraestructura necesaria para detectar enfermedades o controlar la seguridad de los alimentos y el agua que consume la población.

Conseguir lo anterior es lo que motiva a Juan Pablo Esquivel, un joven investigador del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) que ha ideado una propuesta para superar uno de los problemas de estos dispositivos -su limitada autonomía energética- y está diseñando una plataforma universal a la que podrían incorporarse sensores electroquímicos con numerosas aplicaciones.

 

"Esta plataforma puede ser atractiva para sistemas portátiles que midan una muestra y proporcionen información al usuario sin necesidad de conectarse a la corriente eléctrica", explica Esquivel.

 

El camino hacia los microfluidos

 

Al terminar su carrera en el Tecnológico de Monterrey, el joven nacido en Guadalajara (México) continuó su formación en micro y nanoelectrónica en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), en España, donde se ha especializado en el diseño y desarrollo de fuentes de energía en miniatura, como las micropilas de combustible que alimentan los dispositivos microfluídicos que podrían integrar estos chips de detección sobre el terreno.

Concretamente, en estas plataformas microfluídicas es posible realizar ensayos de laboratorio en una red de canales y cámaras que, gracias a lo reducido de sus dimensiones, permiten ahorrar en reactivos y requieren una menor cantidad de muestra. Sin embargo, tal y como explica Esquivel en un artículo publicado en portada en la revista científica Lab on a Chip en enero de este año, muchas de estas plataformas requieren bombas o fuentes de alimentación y control electrónicas para realizar un análisis completo de las muestras, elementos que aumentan la complejidad del dispositivo y limitan su portabilidad.

Para superar este inconveniente, Esquivel ha propuesto integrar una microcelda de combustible en la plataforma microfluídica para abastecer de energía al chip y utilizar el CO2 generado en la reacción electroquímica -que generalmente se considera un residuo- para bombear a través de los canales microscópicos los líquidos que se analizan. "Es como tener una batería y una bomba hidráulica en un mismo dispositivo, lo que significa un aprovechamiento energético más eficiente que puede resultar en un sistema más compacto", asegura Esquivel.

En opinión de Montserrat Calleja, investigadora del departamento de Dispositivos, Sensores y Biosensores del Instituto de Microelectrónica de Madrid (España), esta solución es "muy ingeniosa" y la trayectoria de Esquivel es, dice, remarcable "dada su juventud es previsible que su carrera dé lugar a numerosos logros futuros", afirma.

Además de este último desarrollo, el trabajo realizado por Esquivel en el grupo de Microceldas de Combustible del IMB-CSIC y sus colaboraciones con el centro Helmholtz de Berlín y el CITEDEQ de México -donde ha utilizado materiales alternativos al silicio que reducen el coste y el tamaño de estos dispositivos- ha dado lugar a varias patentes y publicaciones en revistas de alto impacto.

Investigación dirigida a la comercialización

 

Este año, Esquivel ha realizado el curso de administración de empresas "From University to Business" en la UAB con el objetivo de fundar una compañía que convierta sus resultados experimentales en productos comerciales. "Es el reto que marcará mi carrera en los próximos años", afirma el joven.

En particular, su intención es desarrollar una plataforma universal, flexible y personalizable cuyas posibles aplicaciones serían, entre otras, el análisis de fluidos biológicos para detectar infecciones, insuficiencias y patologías.

 

"No queremos competir con grupos con soluciones más sofisticadas en sistemas de detección, sino ofrecer la oportunidad de integrar estos métodos en una plataforma eficiente y fácil de usar que de verdad pueda llegar al mercado", concluye el joven investigador.

 

5 de 10

 

Los otros cuatro jóvenes EXATEC seleccionados por la publicación Technology Review, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) son:

 

  • Ana Laborde, de 31 años y fundadora y directora de la empresa BioSolutions, fue elegida por su proyecto "Bioplásticos sostenibles fabricados con residuos de tequila". Es egresada de la Maestría en Innovación Empresarial y Tecnológica, del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, en 2009.
  • Javier Lozano, de 33 años, y fundador de Clínicas del Azúcar, fue seleccionado por su proyecto "Tratamiento integral de la diabetes para comunidades con pocos recursos". Es egresado de la carrera de Ingeniero Físico Industrial del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, en 2003.
  • José Manuel Aguilar, de 30 años, coordina un grupo que investiga la producción de proteínas recombinantes para atenuar efectos negativos en la salud de productos alimentarios comerciales en el Tecnológico de Monterrey, y fue elegido por su proyecto "Plataforma biotecnológica para obtener vacunas de forma más rápida y económica". Es graduado de la Maestría en Ciencias con especialidad en Biotecnología (2007) y del Doctorado en Ciencias de Ingeniería (2011) del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey.
  • Jorge Soto, de 26, es fundador de Citivox y fue seleccionado por su proyecto "Software móvil para nuevos modelos de gobernabilidad y empoderamiento". Es egresado de la carrera de Ingeniero en Sistemas Electrónicos del del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, en 2009.