Més innovació i enginy tecnològic de la UPC per combatre la COVID-19
El Barcelona Supercomputing Center col·labora col·labora des de diferents vessants en la lluita contra la COVID-19. Imatge: BSC - www.bsc.es
El Grup de de Biotecnologia Molecular i Industrial ha simulat per ordinador un centre actiu de l'enzim amb un inhibidor comercial (no fàrmac)
Recreació de l'aplicació de nanofonts de calor al virus SARS-CoV-2. Imatge: Andres Rodriguez Domingo
L’abans i el després de les indústries digitals, en un cicle de diàlegs
El Centre de la Imatge i la Tecnologia Multimèdia (CITM) de la UPC, amb el suport de l’Institut Català de les Empreses Culturals de la Generalitat de Catalunya i l’Ajuntament de Terrassa, han posat en marxa, des del 20 de maig, un cicle de diàlegs oberts per analitzar com estan funcionant en període de confinament les empreses de creació digital i quins reptes i transformacions de futur ha generat aquesta emergència.
Arquitectura per a la ciutadania
Amb motiu de la Setmana d’Arquitectura 2020, en què diferents professors de l’Escola d’Arquitectura de Barcelona (ETSAB) han participat, del 7 al 17 de maig, a les 10 Festes d'Arquitectura, l'associació Arquitectes de Capçalera, vinculada a l’ETSAB, ha proposat als estudiants el taller temàtic #milcasasentucasa, en el qual s'ha explorat l'espai domèstic tancat com a lloc on passa tot. El resultat ha estat una cartografia de la nova rutina domèstica com a conseqüència del confinament que també es pot visualitzar al canal YouTube.
Recursos dels centres docents
- Escriptoris virtuals per a l'estudiantat: el projecte open-source Ravada, un programari lliure desenvolupat a la UPC i impulsat pels professors Francesc Guasch i Fernando Verdugo, que ha permès posar en marxa el servei d’escriptoris virtuals (VDI) per a l’estudiantat de la UPC. Aquest sistema proporciona a l’usuari un escriptori virtual personal que s’executa al servidor remot de manera independent al dispositiu (ordinador amb Windows, OS X o Linux) des del qual es fa la connexió. Així, permet els usuaris executar des dels ordinadors personals els programes que s’utilitzen a les aules informàtiques de la Universitat i poder desenvolupar les pràctiques acadèmiques amb normalitat. Diversos centres docents com ara l’ETSETB, l’EETAC, la FIB, l’ETSECCPB i l’EPSEM.
- TAAIESE, docència, aprenentatge i avaluació en remot: l’ESEIAAT, per la seva banda, ha posat en marxa TAAIESE, un lloc web que conté vídeos tutorials, sessions de formació i FAQ sobre el desenvolupament de la docència telemàtica i les avaluacions de les assignatures. L’espai està destinat tant al professorat com a l’estudiantat de l’Escola i està obert a les experiències en remot de qualsevol membre de la seva comunitat universitària. Més informació.
- Apropar la ciència als més joves: amb l’ànima de promocionar entre els nois i les noies la ciència i la tecnologia d'una forma diferent, el programa Visions, coordinat pel professor de l’Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE) Luis Carlos Pardo, proposa als estudiants de 4t d'ESO i batxillerat convertir la casa particular en un petit gran laboratori científic i tecnològic. Així, cada dimarts publica a la secció ‘STEAM a casa’ del web del programa un petit experiment per incentivar els i les joves a fer els seus propis experiments i aprendre conceptes com ara la fricció en moviment, l’acceleració, les reaccions químiques o la mesura del nivell sonor.
- El disseny com a eina transformadora: els estudiants de l'MBDesign de la UPC, coordinats pel professor David H. Falagán, han convertit el treball de l'assignatura 'Design Culture: Architecture and Exhibition' en un repositori d'idees que mostra la capacitat del disseny com a eina transformadora en temps de pandèmia. Utilitzant la xarxa social Instagram com a canal de divulgació, junts han activat la plataforma Quarantine Design. La plataforma mostra les diferents capacitats del disseny per enfocar la diversitat de desafiaments que el trencament de la normalitat comporta. En particular, han definit cinc categories de treball, convertides en etiquetes que cataloguen les diferents aproximacions al disseny.
Des de la innovació i la recerca, la UPC continua desenvolupant tecnologies d’avantguarda i posant en marxa diferents projectes en la lluita contra la COVID-19. La comunitat universitària s’ha activat, a més, per compartir el coneixement, el talent i el temps en un conjunt d’iniciatives socials. En paral·lel, algunes 'start-up' vinculades al programa Emprèn UPC també posen el seu gra de sorra.
28/05/2020
Detectar els nous contagis del coronavirus i rastrejar els contactes de les persones contagiades per aturar les cadenes de transmissió amb rapidesa serà essencial quan tornem a la nova normalitat. L’investigador Jorge García Vidal, del Departament d’Arquitectura de Computadors de la UPC i investigador sènior al Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación (BSC), coordina l’assessorament al Govern espanyol sobre els efectes de l’ús d’una app amb aquest objectiu que pot ajudar a disminuir la taxa de contagis. Aquest sistema identifica mitjançant claus aleatòries mòbils que han estat als voltants d’altres telèfons (fins a dos metres), preservant alhora la privacitat de les persones i sense guardar la ubicació.
En la lluita contra la COVID-19, el BSC col·labora des de diferents vessants: no només en l'ús de la intel·ligència artificial i el processament del llenguatge natural i tècniques de big data per analitzar dades sobre la propagació i l'impacte de l'epidèmia, sinó també en l'aplicació de la bioinformàtica per a la investigació sobre el virus i els seus possibles tractaments, i l'ús del superordinador MareNostrum 4 per combatre el coronavirus.
Més eines diagnòstiques i terapèutiques
Així mateix, entre els equips d’investigadors que estan en plena cursa per trobar noves eines diagnòstiques i terapèutiques contra la COVID-19 s’inclou el Grup de de Biotecnologia Molecular i Industrials, que realitza un estudi per identificar molècules antivirals contra el SAR-CoV-2 i contribuir, així, al desenvolupament de teràpies innovadores per combatre el virus. L’estudi, dirigit per l'investigador Juan Jesús Pérez, permetrà identificar fàrmacs que es trobin actualment al mercat que mostrin tenir activitat inhibitòria d’un enzim -la proteasa Mpro- del SARS-CoV-2, i per tant, amb capacitat antiviral. Aquests compostos permetrien eliminar la càrrega viral en pacients amb COVID-19, és a dir, que paralitzarien la duplicació del virus.
L’objectiu és fer servir aquesta proteasa com a diana terapèutica per identificar molècules amb capacitat inhibitòria de l’enzim Mpro que ja estiguin aprovats per al seu consum com a medicaments per al tractament d’altres malalties. Això permetria el seu us de forma gairebé immediata, sense passar pel llarg procés d’assajos de nous medicaments que comporten uns deu anys o més. Així mateix, s’estudiarà la identificació de productes naturals amb un perfil inhibitori del mateix enzim.
Aquest és un dels projectes finançats en el marc de la convocatòria d’investigació oberta recentment per l’Instituto de Sanidad Carlos III per ajudar a afrontar la pandèmia. L’altre projecte UPC aprovat dins d’aquesta convocatòria d’ajuts el coordina l’investigador Arguimiro Arratia, del Departament de Ciències de la Computació, que desenvolupa un model per estimar el nombre real de nous casos diaris de persones infectades per COVID-19, davant la impossibilitat de tenir aquesta dada directament en tota la població donat que molts dels casos són lleus o asimptomàtics.
Igualment, diferents grups de la UPC estan presentant propostes al Fondo Supera COVID-19 constituït pel Banco Santander, CRUE universitades españolas i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), que es mantindrà obert fins esgotar-lo.
Per la seva part, el grup de recerca Innovation in Materials and Molecular Engineering - Biomaterials for Regenerative Therapies (IMEM) investigarà, en col·laboració amb l'empresa B. Braun, la detecció, el bloqueig i l’eliminació del virus SARS-CoV-2 mitjançant nanopartícules funcionalitzades i activació de nanofonts de calor. Per dur a terme la recerca, el grup farà servir el supercomputador Joliot-Curie instal·lat al Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) de París (França). Segons el grup de científics, l'energia es transfereix quan les nanopartícules són il·luminades amb llum d'una determinada longitud d'ona i s'escalfen gràcies a l'efecte de ressonància de plasmó superficial, amb l'objectiu de desactivar el virus mitjançant la calor irradiat.l L'estudi estarà liderat per l’investigador Joan Torras, amb la col·laboració d’Oscar Bertran, del mateix grup.
Des de l’àmbit de les matemàtiques, la professora del Departament de Matemàtiques Montserrat Alsina ha impulsat una iniciativa, en la que participen altres investigadors i investigadores tant de la UPC com d’altres universitats catalanes, per contribuir en l'anàlisi de la COVID-19. Amb la recerca d’aquest col·lectiu científic, coordinada pel Centre de Recerca Matemàtica (CRM), es preveu obtenir models predictius del nombre d'infectats i d'ingressos hospitalaris, així com suggeriments d'optimització logística en la gestió de serveis d'urgències.
Continua la innovació en material sanitari
Per la seva banda, els investigadors Leidy Yanet i Miguel Ángel Mañanas, del grup de recerca BIOsignal Analysis for Rehabilitation and Therapy (BIOART) i del Centre de Recerca en Enginyeria Biomedica (CREB), en col·laboració amb el Grup GIBIC de la Universitat d'Antiòquia, de Medellín, dissenyen el simulador de respiració artificial MV-Optimizer. Està ideat per resoldre un dels grans problemes que existeixen en la pràctica clínica, com és la correcta configuració dels ventiladors artificials i l’aprofitament de tots els seus modes de ventilació. En col·laboració amb el grup de recerca I3PT del Parc Taulí, el simulador integrarà una nova funcionalitat que li permetrà autoajustar-se dinàmicament a cada pacient intubat a partir de les seves pròpies variables fisiològiques.
En paral·lel, diversos grups treballen igualment en la creació de respiradors i altres materials per als hospitals. Al treball d’aquests grups s’hi suma el de l’estudiant Miquel Giménez, que cursa primer del màster en Enginyeria Industrial l'Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), i que ha creat una solució per automatitzar respiradors durant la crisi de la COVID-19. Es tracta d’un dispositiu per automatitzar respiradors Airway Mask Bag Unit (AMBU) que serveix per alliberar al personal sanitari d'haver d'ajudar a respirar manualment als pacients. La iniciativa ha estat reconeguda pels Premis Indústria 4.0 del Col·legi d'Enginyers Industrials de Catalunya.
A Terrassa, el Fablab Terrassa ubicat a l’Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) s’ha unit a un grup de ‘makers’ que han constituït la plataforma ‘Impressions 3D covid-19 Terrassa’ per proporcionar protecció, com ara viseres i salvaorelles per a mascaretes, als professionals que treballen en primera línia contra la COVID-19.
Un altre exemple d’aquesta cooperació en la producció de material sanitari és el CIM-UPC, que durant les primeres setmanes de la crisi sanitària per la COVID-19, ja va començar a participar en la producció ràpida i massiva, mitjançant impressió 3D, de mascaretes de protecció i altre material de protecció. Ara, ha creat un nou disseny de mascareta que millora en diversos aspectes els models existents actualment.
Aplicacions de les TIC
Ara més que mai serà necessari evitar les aglomeracions, especialment en el transport públic. Davant d’aquesta necessitat, l’inLab FIB ‒el laboratori d’innovació i recerca de la Facultat d’Informàtica de Barcelona (FIB)‒ col·labora amb l’empresa tecnològica navarra Geoactio en un projecte de caracterització i modelització de la demanda de passatgers als autobusos. Els resultats de la recerca permetran a l'usuari consultar, a través d'una app i en temps real, les ocupacions estimades als autobusos al llarg del dia. D’aquesta manera, es vol aconseguir que els usuaris de transport públic optin per aquelles expedicions que van més buides, equilibrant així l’oferta i la demanda del servei, i evitar les aglomeracions.
Per ajudar a monitoritzar la distància i el temps de les sortides amb menors de 14 anys a l'espai públic durant el confinament, el Data Management Group (DAMA-UPC) i l’spin-off Sparsity Technologies han desenvolupat ‘SafeWalkNearby’, una aplicació que indica l’àrea d’un kilòmetre en la qual estan permeses les passejades amb menors de 14 anys respecte al domicili i monitoritza en tot moment la distància a la que es troba l’usuari en un mapa interactiu, a més de registrar i enviar avisos sobre les passejades.
Amb la crisi sanitària, i davant les necessitats canviants, el disseny i la reorganització dels espais en hospitals està essent també un element clau. L’investigador i professor Josep Maria Ibáñez, del Departament d'Expressió Gràfica a l'Enginyeria, ha desenvolupat un algoritme amb el qual s'aconsegueix millorar el disseny dels espais de treball dels edificis hospitalaris on es realitzen tasques no assistencials. Es tracta d’una eina, anomenada EMPENTA, que facilita als arquitectes, enginyers i dissenyadors resoldre tècnicament les solucions més adequades d’organització d’espais atesa la singularitat de cada situació. A partir de la incorporació de diferents paràmetres, l’eina tracta les dades objectivament (algorítmicament) i ajuda a dissenyar millor els espais, segons les necessitats variables, de manera que s’aconsegueixi millorar el confort i el rendiment de les persones que hi treballen. L'eina també pot ser útil per redistribuir altres tipus d’espais com ara escoles i oficines, entre d’altres.
Eines i coneixement en obert
Davant les diferents iniciatives que estan sorgint per fabricar mascaretes amb materials tèxtils, l’Institut d’Investigació Tèxtil i Cooperació Industrial de Terrassa (INTEXTER), que assessora el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya sobre els requeriments tècnics que es necessiten per fabricar mascaretes sanitàries reutilitzables i segures, lidera un projecte de per impulsar la fabricació i el bon ús de mascaretes higièniques reutilitzables en empreses de l’entorn industrial de Terrassa.
I del tèxtil a l’agricultura. Quin impacte està tenint la crisi per la pandèmia de la COVID-19 sobre els preus de la fruita? El Centre de Recerca en Economia i Desenvolupament Agroalimentari (CREDA), centre de la UPC i l’IRTA, ha analitzat els preus de la poma i la pera a Catalunya i, segons l’estudi publicat, aquests han tendit a pujar en totes les baules de cadena a analitzades, però sobretot en el cas dels preus dels minoristes i majoristes.
Solidaritat per canviar el món
Davant la crisi actual, la comunitat universitària s’ha activat per compartir el coneixement, el talent i el temps en un conjunt d’iniciatives socials que es recullen al web Canvia el món amb la UPC. Es tracta d’iniciatives que van des d’ajudar els estudiants de segon de batxiller a preparar la prova d'accés a la universitat, o bé recollir portàtils en desús i entregar-los a estudiants que no tenen accés a la tecnologia, fins a plataformes ciutadanes de cooperació i serveis de donacions per a persones sense llar, per posar altres exemples.
També s’hi inclouen, entre d’altres, la creació d’un espai virtual de col·laboració entre professionals del món de la innovació i el sistema de salut, i una plataforma de videoconferències gratuïtes amb professionals.
L’esperit emprenedor, també en lluita
Les diferents start-up vinculades al programa Emprèn UPC també aporten el seu gra de sorra en la lluita contra la COVID-19. Projectes per subministrar dispositius a les persones hospitalitzades per a què puguin parlar amb els familiars, distribuir fruites i verdures de proximitat al domicili o per crear fundes anticontagi per als mòbils per a personal sanitari són algunes d’aquestes iniciatives sorgides des de l'esperit emprenedor de la Universitat.
