Equipo de investigadores chilenos crea estación de monitoreo de aguas servidas para detección temprana de Covid-19

En la comuna de San Pedro de la Paz se instaló emergente tecnología que ayudará a detectar Covid-19 de manera más rápida y eficiente en la zona.

El pasado 14 de enero se dio inicio a una estación de monitoreo de aguas servidas en la comuna de San Pedro de la Paz que buscará detectar de manera temprana brotes de Covid-19. Esta iniciativa fue desarrollada por distintas entidades como el Núcleo Milenio MiDAS, la Universidad Católica de la Santísima Concepción y el laboratorio Biodiversa.

El Dr. Guillermo Ferreira del Departamento de Estadística de la Universidad de Concepción, participa como investigador adjunto en el Núcleo Milenio MiDaS (Centro para el Descubrimiento de Estructuras en Datos Complejos), el cual surgió el año 2018 con el objetivo de generar nuevos enfoques estadísticos para la identificación, reconstrucción y clasificación eficiente de información estructural relevante en conjuntos de datos complejos. En este contexto de pandemia, en el cual el uso de la estadística se ha tornado fundamental, los investigadores de MiDAS aportaron con el desarrollo de la metodología de muestreo de datos de aguas servidas. “Para esto se utilizó la información de la Red de Aguas Servidas de la comuna, el flujo de las aguas y el número de habitantes que circundan en un punto de muestreo”, explica el Dr. Ferreira. La metodología propuesta es esencial para la recolección de muestras representativas de aguas servidas, las cuales serán analizadas en el Laboratorio de Monitoreo de Covid-19, el cual se encuentra ubicado en la Universidad Católica de la Santísima Concepción, Región del Biobío.

“La realización de test PCR a las personas, directamente, para la detección de focos de contagio en cierta localidad, resulta ser costoso y complejo, por lo que surgió la idea de analizar las aguas servidas con esta técnica, dado que ha sido demostrado que se puede detectar la presencia del virus SARS-CoV-2 en las aguas residuales”, indica el Dr. Mauricio Castro, también investigador adjunto del Núcleo Milenio MiDas.

Proceso de trabajo

Para elaborar esta tecnología, en una primera etapa los investigadores de MiDAS desarrollaron un objeto matemático (llamado grafo) que representara la red de alcantarillado y sus elementos, como la dirección del flujo de agua y la ubicación de las tapas o alcantarillas. Dicho objeto matemático aportó a determinar dónde instalar los sistemas de monitoreo. En términos simples, se desarrolló una estructura de grafo que representa la manera en que se conectan las alcantarillas, para luego desarrollar un grafo dirigido.

La segunda etapa del trabajo consistió en identificar qué alcantarillas se debían muestrear. En base a información obtenida del INE, los investigadores asignaron a cada alcantarilla cierto número o promedio de personas. Basándose en la información de flujos de agua se pudo determinar cuánta gente colabora en los desechos de cada alcantarilla en particular y así elegir muestrear las zonas con más población. Con esto se espera cubrir un porcentaje importante de población a través de la identificación de zonas de muestreo.

A través de un algoritmo de optimización se determinó dónde instalar los equipos tomadores de muestras, identificando zonas de la comuna de San Pedro de la Paz, donde se concentra cierta cantidad de alcantarillas y población, lo que ayudará a identificar brotes de Covid-19.

La siguiente etapa será analizar los datos obtenidos de las muestras recolectadas. Si se detectan incrementos en la carga viral, se espera identificar la zona de la comuna donde haya un brote para saber dónde específicamente aplicar los tests PCR de manera más acotada.

Fuentes:

Departamento de Estadística, Universidad de Concepción.
Facultad de Matemáticas, Pontificia Universidad Católica de Chile.

Celeste Burgos Badal
Comunicaciones
Departamento de Estadística
Universidad de Concepción

Miércoles, 20 Enero 2021

Nuevo Webinar del Departamento de Estadística

El próximo webinar del Departamento de Estadística UdeC que se realizará este miércoles 13 de enero a las 19:00 horas a través de  https://us02web.zoom.us/j/85057415605?pwd=RVVHaGFObDh2SXhyN2tnQzdhKzY0QT09

En esta ocasión, se trata de la conferencia "Reducción de dimensionalidad en datos multigrupo: aplicaciones en ómicas integrativas” a cargo de Carolina Millapán, candidata a Dra. del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona.

En esta conferencia, la expositora propondrá dos nuevos métodos para el análisis de datos multigrupo (como por ejemplo los usados en Biomedicina u otras áreas). El primer método se llama Análisis de Componentes Principales Multigrupo (PCAmg) y el segundo Reducción de Dimensionalidad Multigrupo (MDR).

Martes, 12 Enero 2021

Astrónomos UdeC, Junto al equipo Event Horizon Telescope (EHT), reciben prestigiosa distinción por parte de la Royal Astronomical Society

• Se trata del Director del Departamento de Astronomía UdeC, Neil Nagar y del Director de Postdoctorado, Venkatessh Ramakrishnan.
• En 2019, la colaboración EHT sorprendió al mundo al revelar la primera imagen de un agujero negro supermasivo.
• La Universidad de Concepción y la Universidad Autónoma de México son las únicas universidades latinoamericanas afiliadas al proyecto astronómico internacional.

Los científicos del Telescopio del Horizonte de Sucesos se hicieron con un nuevo reconocimiento. Esta vez, el célebre grupo investigador obtuvo el Group Achievement Award en su edición 2021, galardón con que la Real Sociedad Astronómica premia los logros sobresalientes del trabajo colaborativo en el ámbito de la Astronomía.

La entidad británica elogió al equipo internacional conformado por más de 300 investigadores de todo el mundo por el histórico avance que consiguieron en abril de 2019 cuando publicaron la primera imagen del agujero negro dentro de la galaxia Messier 87.

“Esta imagen ya ha inspirado a millones y continuará haciéndolo. Representa un importante hito para el ingenio humano y para el esfuerzo científico.”, reza el comunicado oficial de la Real Sociedad Astronómica.

Asimismo, en dicho documento, la bicentenaria institución británica también destaca al hito materializado por el equipo EHT como “uno de los mejores ejemplos de un logro que resulta a través de la cercana colaboración entre investigadores de todo el mundo”.

De parte del EHT, Huib van Langevelde, director de la colaboración, agradeció el reconocimiento, que, para el grupo de científicos, representa una nueva motivación para seguir avanzando en el campo del estudio de los agujeros negros. “Estamos encantados de que nuestro trabajo (...) obtenga tal reconocimiento de parte de esta institución de renombre; es una inspiración para nuestro equipo para ofrecer más resultados científicos fundamentales sobre agujeros negros”, manifestó.

De esta manera, el conjunto de científicos, que en septiembre de 2019 se hizo con el multimillonario premio Breakthrough en la categoría Física Fundamental, pasará a formar parte de la selecta lista de ganadores del Group Achievement Award, que integran agrupaciones como el LIGO (ganador en 2017), el Equipo Planck (2018), el  Equipo Galaxy Zoo (2019) y el Equipo Astropy Project (2020).

Comenzando 2021, la presente distinción de la institución británica encuentra al equipo EHT a la espera de replicar la hazaña de 2019, ahora con el agujero negro de nuestra propia galaxia. “El enfoque actual del EHT está puesto en el agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea. Estamos procesando los datos obtenidos en 2017 para producir una imagen similar a la mostrada en abril de 2019”, explica Venkatessh Ramakrishnan.

Después de eso, los científicos del Horizonte de Sucesos pretenden continuar estudiando agujeros negros en más galaxias y, de esa forma, entender aun mejor los postulados de Albert Einstein. “Las perspectivas futuras del EHT están en la observación de más agujeros negros supermasivos de galaxias cercanas. Esto es muy importante para comprender completamente la Teoría de la Relatividad General de Einstein”, indica el académico, quien, junto a Neil Nagar, está precisamente a cargo del proyecto dentro del EHT que vincula el estudio de agujeros negros supermasivos con la teoría del legendario científico alemán.

Martes, 12 Enero 2021

Exitoso webinar sobre Estadística y Covid-19

• La actividad fue llevada a cabo por el Departamento de Estadística de la Universidad de Concepción y presentó un análisis y tratamiento de datos en torno al Covid-19.
• Uno de los estudios presentados prevé una segunda ola de contagio mayor a la inicial que tomaría fuerza en el presente mes de enero.

El día 06 de enero se llevó a cabo el primer webinar del Departamento de Estadística de la Universidad de Concepción del año 2021, actividad que se centró en el análisis de datos respecto a la pandemia por Covid-19. La actividad fue moderada por el académico Dr. Bernardo Lagos y consistió en dos presentaciones: “Estadísticas para la vigilancia epidemiológica del Covid-19 en Chile” a cargo del alumno tesista de Ingeniería Estadística Nixon Jerez y “Visualización espacio temporal por comunas del Covid-19 en la Región del Biobío” impartida por la estudiante de Ingeniería Matemática, Katherinne Tabilo.

“Este webinar surge por el hecho de que no se ha visto la Estadística con la relevancia que realmente tiene en cuanto a mostrar técnicas, análisis y tratamiento de datos que yo creo que es el campo donde la Ingeniería Estadística debiera desarrollarse con mucha propiedad, sobretodo en la actual contingencia por Covid-19”, manifestó el académico Dr. Bernardo Lagos, al dar inicio a la actividad.

Nixon Jerez, autor de la investigación “Estadísticas para la vigilancia epidemiológica del Covid-19 en Chile”, señala que “el trabajo realizado responde a la necesidad de estudiar la actual emergencia sanitaria provocada por el virus SARS-CoV-2, particularmente, cómo se ha propagado en las regiones de nuestro país a través del número de test PCR positivos que se diagnostican cada día. Al ser ésta una serie de tiempo que evoluciona de acuerdo a las medidas de confinamiento decretadas por las autoridades, se emplearon técnicas estadísticas para identificar los posibles cambios de tendencia que existan en las cifras de cada región. Sumado a lo anterior, se estimó el número reproductivo instantáneo para evaluar la eficacia de éstas. Finalmente, se ajustó un modelo determinista SEIR con mortalidad inducida a los datos de la Región Metropolitana para proyectar su situación epidemiológica al primer trimestre del 2021.

Los resultados obtenidos en el análisis mostraron que la propagación del virus se ha dado de manera heterogénea en todo el país, por lo que las cifras nacionales suelen representar únicamente la realidad de la Región Metropolitana, al menos en los primeros meses de la epidemia. A la vez, destacan como exitosos los confinamientos decretados en dicha región, y zonas del norte del país, a diferencia de los ocurrido en la Región del Biobío y otras zonas del sur de Chile, donde no se observa baja en contagios, a pesar de que se decreten cuarentenas obligatorias. Finalmente, empleando los datos hasta el 31 de noviembre del 2020, el modelo ajustado proyecta un inminente rebrote de casos que iniciaría en enero 2021 en la Región Metropolitana.

Por su parte la estudiante Katherinne Tabilo, mostró las posibilidades existentes para aportar en el estudio estadístico de Covid-19, a través de herramientas computacionales (con el uso de geodatos y mapas vectoriales, por ejemplo) realizando análisis de datos a través de aplicaciones y softwares. A través del uso de Shiny, herramienta computacional, el profesor Bernardo Lagos dio a conocer la creación de una aplicación web para el análisis de datos.

Las actividades continúan el día 13 de enero a las 19:00 horas con el webinar “Reducción de dimensionalidad en datos multigrupo: aplicaciones en ómicas integrativas” a cargo de Carolina Millapán, candidata a Dra. del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona.

Más información en: facebook.com/iestadisticaudec

Celeste Burgos Badal

Comunicaciones

Departamento de Estadística UdeC

Martes, 12 Enero 2021