De las ideas a las soluciones

Seis proyectos obtuvieron el apoyo del Fondo de Innovación del Canciller (CIF) este año y, por primera vez en la historia del CIF, los premiados recibirán recursos suplementarios a través del Fondo de Comercialización de Investigación 2ndF del empresario e inversionista local Bill Spruill.

En NC State nacen grandes ideas de forma regular. Bill Spruill lo sabe, razón por la cual decidió donar cerca de un millón de dólares a la universidad en apoyo del Fondo de Innovación del Canciller (CIF).

A partir de este año, el Fondo de Comercialización de Investigación 2ndF de Spruill brindará apoyo adicional a los beneficiarios anuales del CIF.

"Cuando miré de dónde podría venir el próximo SAS, de dónde podría venir el próximo Cree (ahora Wolfspeed), de dónde podrían venir los próximos Quintiles (ahora IQVIA), creo que centrarse en la tecnología de NC State es una obviedad", dijo Spruill al Noticias y observador. “NC State es el lugar donde generamos la tecnología más prometedora del estado.

El Fondo de Comercialización de Investigación del 2ndF se ha comprometido a proporcionar 900.000 dólares en apoyo financiero durante los próximos tres años.

"La transformación de la investigación universitaria en negocios comercialmente viables es la mejor manera para que Carolina del Norte sea un gigante competitivo a nivel mundial en el desarrollo de la fuerza laboral, la creación de riqueza y el desarrollo económico", dice Spruill, un inventor tecnológico convertido en inversionista y filántropo de Goldsboro, Carolina del Norte. .

"Estamos agradecidos por el generoso apoyo de Bill y el equipo de 2ndF, y estamos entusiasmados de utilizar su donación para ampliar el programa del Fondo de Innovación del Canciller", dice Amy Parker, subdirectora de programas de comercialización de investigación en la Oficina de Investigación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Comercialización. "Además de la financiación proporcionada, el conocimiento de la industria y las conexiones que 2ndF puede compartir con investigadores financiados por CIF que puedan estar explorando la comercialización por primera vez serán un activo fundamental a medida que trabajamos para realizar una transición exitosa de las innovaciones de NC State al mercado".

El CIF, establecido en 2010, otorga apoyo a proyectos de investigación a corto plazo con enfoque comercial. Cada año, se eligen unas pocas propuestas prometedoras en función de su probabilidad de éxito en el mercado, así como de sus posibles beneficios sociales.

El CIF busca ayudar a que esta investigación cierre la brecha entre la financiación pública y privada. Por cada dólar que otorga el CIF, genera cerca de $20 en financiamiento o inversión adicional.

Hasta la fecha, los CIF han otorgado casi $4,5 millones a 75 proyectos, que han atraído más de $78 millones en financiamiento de seguimiento. Estos proyectos han dado lugar a 34 empresas emergentes, 63 acuerdos de comercialización y 2,5 millones de dólares en ingresos por licencias.

Los galardonados del CIF de este año están trabajando en un electrocardiógrafo portátil para perros, mejores formas de capturar dióxido de carbono y sintetizar o modificar el ADN, nuevas herramientas para detectar enfermedades de las plantas y fallas de puentes antes, y una técnica innovadora que podría ayudar a reducir drásticamente los costos de Tratamiento de vanguardia contra el cáncer.

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Hoy en día, un reloj de pulsera puede realizar un seguimiento de su frecuencia cardíaca, medir su nivel de oxígeno en sangre e incluso realizar una prueba de electrocardiograma (comúnmente abreviado como “EKG” o “ECG”). Y muchos dueños de mascotas probablemente también desearían poder permitirse el lujo de realizar un seguimiento de la salud de su amigo peludo en tiempo real de la misma manera. Gracias a David Roberts y Alper Bozkurt, tal vez algún día puedan hacerlo.

Roberts, profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Computación, y Bozkurt, profesor distinguido del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática y codirector del Centro ASSIST e IConS, han desarrollado un algoritmo que puede monitorear la actividad cardíaca en perros. con un electrocardiógrafo, utilizando sensores inerciales que ya se emplean en los rastreadores de actividad de mascotas disponibles en el mercado actualmente. Su software permite la medición de electrocardiogramas a través de hardware genérico existente de bajo costo. Todo esto significa que eventualmente podrás realizar un seguimiento mucho mejor de la salud cardíaca de tu compañero canino simplemente colocando un dispositivo asequible en su collar.

El apoyo de CIF se utilizará para ampliar la prueba de concepto de Bozkurt y Roberts a una población de perros más grande y diversa y probar el sistema en otros collares disponibles comercialmente, lo que incluirá el envío de muestras a socios potenciales.

Los tipos tradicionales de centrales eléctricas no desaparecerán pronto. Incluso mientras siguen creciendo nuevas formas de energía más ecológicas, como la eólica y la solar, la energía de combustión parece seguir siendo parte del panorama en el futuro previsible. Entonces, a corto plazo, necesitaremos mejores formas de capturar, eliminar o secuestrar dióxido de carbono de la atmósfera.

Casi todas las centrales eléctricas de combustión carecen de métodos existentes para capturar dióxido de carbono debido a sus elevados costes. Pero Sonja Salmon, profesora asociada del Departamento de Ingeniería, Química y Ciencias Textiles, y su equipo de investigación han descubierto cómo hacerlo potencialmente más barato: mejorando la eficiencia de la captura de carbono. Su tecnología de filtrado químico basada en textiles combina tela de algodón y una enzima llamada anhidrasa carbónica (que se encuentra naturalmente en el cuerpo humano para ayudarlo a exhalar dióxido de carbono) para eliminar selectivamente el CO2 de las emisiones de las centrales eléctricas de biomasa, carbón o gas natural. El filtro podría producirse utilizando instalaciones de fabricación textil tradicionales.

El apoyo de CIF se utilizará para ayudar a ampliar el filtro para manejar niveles comerciales; una operación a gran escala procesa más de 10 millones de litros de gases de combustión por minuto.

El ADN modificado y sintético se ha convertido en parte fundamental de los procesos en todas las ciencias biológicas, desde la investigación fundamental hasta la biotecnología. Pero la forma en que se crea el ADN sintético (y se modifica el ADN natural) actualmente se reduce a una serie de reacciones químicas, que pueden tener duras consecuencias en el propio material genético. En última instancia, eso significa que los científicos tienen un número relativamente limitado de modificaciones disponibles a su disposición. Específicamente, solo es posible apuntar a una letra (A, C, T o G) a la vez. Actualmente tampoco es posible realizar modificaciones más granulares; es decir, en puntos específicos dentro de una carta.

Albert Keung, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, ha descubierto una forma de utilizar la síntesis enzimática (un proceso más suave) para realizar modificaciones. Su técnica podría abrir la puerta a más de cien nuevos tipos de modificaciones y permitir a la industria en su conjunto sintetizar o modificar el ADN de forma más sostenible y por mucho menos dinero.

El apoyo de CIF se utilizará para ayudar a establecer medidas de control de calidad que demostrarán si la nueva técnica puede lograr especificaciones de producto comparables a los estándares de la industria del mercado actual.

Una de las principales causas de fallas de puentes en los EE. UU. es la “socavación”, cuando el agua arrastra el sedimento que rodea los soportes estructurales. Con el tiempo, el agua que fluye rápidamente puede crear “agujeros de socavación”, y el cambio climático parece estar acelerando este proceso de erosión natural. Más de 20.000 puentes han sido declarados críticos para la socavación, y es probable que miles más hagan lo mismo en los próximos años.

Las herramientas que se utilizan actualmente para monitorear la socavación de puentes dependen en gran medida de sonares o dispositivos de flotación para medir los niveles de agua, lo que no funciona en las severas condiciones de tormenta actuales. Como resultado, son propensos a errores y se vuelven cada vez menos confiables.

Chadi Sayde, Celso Castro-Bolinaga y Mahmoud Shehata, investigadores del Departamento de Ingeniería Biológica y Agrícola, han desarrollado un dispositivo de monitoreo que tiene como objetivo detectar la socavación de puentes y advertir antes a los tomadores de decisiones. El dispositivo mide los cambios de temperatura (que difieren en los sedimentos, el agua y el aire) a través de un cable de fibra óptica.

Los fondos CIF se utilizarán para probar y optimizar el dispositivo en diferentes condiciones ambientales (en una variedad de materiales del lecho del río) y desarrollar una interfaz de software fácil de usar para que personas de todos los niveles de experiencia puedan operar el sistema de control.

Los melones, las calabazas y los pepinos forman parte de la familia de plantas de las calabazas, conocidas en términos técnicos como "cucurbitáceas". Los cultivos de cucurbitáceas son propensos a una enfermedad llamada mildiú de las cucurbitáceas, que afecta anualmente a más de 2,5 millones de acres de tierras agrícolas en todo el mundo, lo que provoca pérdidas de hasta el 20%, o aproximadamente 1.000 dólares por acre. Sin embargo, los tratamientos fungicidas actuales son tan costosos y requieren tanto tiempo que los agricultores tienen que equilibrar los costos de la prevención con los costos potenciales de la pérdida de rendimiento de los cultivos.

Actualmente, la enfermedad sólo se puede detectar visualmente y es necesario rociar fungicida con frecuencia. Los investigadores afiliados a la Plant Sciences Initiative (Lina Quesada, Lirong Xiang, Hunter Brown y Ramya Vijapurapu) esperan cambiar eso mediante el uso de drones. Equipado con su tecnología de captura de esporas, un dron que vuele a baja altitud podría recopilar datos sobre su cabeza mucho más rápido que las trampas disponibles comercialmente en el suelo. La novedosa plataforma de manejo de enfermedades tiene como objetivo capacitar a los agricultores para detectar el MDL antes y, a su vez, determinar de manera más efectiva cuándo implementar qué tipo de tratamientos fungicidas.

El apoyo de los CIF se utilizará para realizar pruebas de campo en parcelas locales a escala comercial operadas por una de las empresas de encurtidos más grandes del país.

La terapia con células dirigidas al receptor de antígeno quimérico (CAR T) es un tratamiento revolucionario contra el cáncer que ya se utiliza contra los linfomas. Sin embargo, aún en sus inicios, el precio de la terapia sigue siendo demasiado alto para que el paciente promedio pueda pagarlo. Parte del problema es que el proceso de fabricación de células T CAR requiere mucho tiempo y es complejo.

Actualmente, las células CAR T se fabrican a medida en un laboratorio y luego se infunden en el torrente sanguíneo. Yevgeny Brudno y Pritha Agarwalla, profesores del Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica, pretenden cambiar drásticamente las cosas haciendo del cuerpo una fábrica propia de células T con CAR. Su tecnología podría eventualmente convertir en días lo que ahora lleva semanas. Si todo va según lo planeado, algún día los médicos podrán administrar el tratamiento mediante una cirugía ambulatoria en la que implantarán un “andamio” a base de algas (un trozo de material biocompatible esponjoso del tamaño aproximado de un mini malvavisco) diseñado para reprogramar las células T naturales del cuerpo en células T CAR, que luego encuentran y destruyen las células cancerosas.

El CIF apoyó el precursor de esta tecnología en 2021. Y el año pasado, Brudno, Agarwalla e investigadores de la UNC-Chapel Hill publicaron un artículo que encontró, en un estudio de prueba de concepto que involucraba linfoma en ratones, que la alternativa implantable era más rápida y más eficaz que el tratamiento convencional contra el cáncer de células T con CAR. Sin embargo, se necesitan más datos de ensayos preclínicos para garantizar la seguridad y eficacia del andamio.

El apoyo de CIF se utilizará para ayudar al equipo a abordar los comentarios de la FDA con la esperanza de avanzar hacia ensayos clínicos. Específicamente, el objetivo será demostrar que el andamio se puede producir en una instalación que cumpla con las GMP.