Diseño de prototipo radiador magnético de frecuencias extremadamente bajas para la inhibición del crecimiento in vitro de Ralstonia solanacearum
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Resumen
La marchitez bacteriana de la papa, es una enfermedad cuyo agente causal es Ralstonia solanacearum, bacteria Gram negativa. Sus principales hospederos pertenecen al género Solanum,en donde el porcentaje de afección sobre cultivos específicos como los de Solanum tuberosum (papa o patata) es del 100\%.
Actualmente las medidas preventivas que se han tomado para evitar su presencia, se han realizado mediante la siembra de semillas sanas, plantación en suelos sin antecedentes de la presencia de Ralstonia solanacearum, uso de aguas de riego sin contaminación, rotación de cultivos entre otros procesos que se le practican al manejo de cultivos (Ica,2011).
Cuando se verifica su presencia hace manejo de agroquímicos, los cuales pueden ser perjudiciales para el ecosistema, la salud humana y animal, como es el caso conocido del Metam sodio (Eastman Chemical Company 2005). Se han realizado estudios sobre la implementación de antibióticos para esta bacteria, los cuales tuvieron como resultado resistencia después de 10 días.
Teniendo en cuenta lo anterior este proyecto realizó el diseño de un prototipo radiador de campos electromagnéticos. Se realizaron simulaciones en el programa CST studios, el cual permitió visualizar de forma interactiva la formación del campo magnético con las variables de frecuencia e intensidad de corriente estipulados en los requerimiento de la bacteria, además se simuló la interacción del campo magnético con un objeto metálico en el que se determinó que la distancia mínima en la que se debe encontrar el objeto es de 15 cm dentro y fuera del soporte de las bobinas.
Al realizar las pruebas de funcionamiento del dispositivo se obtuvo que el campo magnético promedio generado es de 51.48 𝜇T, +/- 2.7, utilizando una frecuencia de 50 Hz y una intensidad de corriente de 0.038 A. Adicionalmente, se realizó un protocolo de implementación del dispositivo con microorganismos de forma in vitro el cual permitirá realizar investigaciones sobre los efectos de los campo magnéticos en bacterias Gram negativas, modificando la corriente que pasa por las bobinas además de la frecuencia, dependiendo del organismos que se quiera irradiar.
Descripción
Abstract
Bacterial wilt is an illness caused by Ralstonia solanacearum as its agent, a Gram-negative bacteria. The main host belongs to the \emph{Solanum} genus, affecting a 100\% of specific crops of Solanum tuberosum (know as potatoes). Currently, this agent has been treated through good farming practices and chemicals which might be harmful to the ecosystem and human health. Studies about this bacteria have been conducted in order to find a new form to treat it using antibiotics, resulting in a reported resistance after 10 days.
This project designed a prototype of electromagnetic field radiator. To develop this it was necessary to make a series of simulations using Computer Simulation Technology (CST) Studio Suite, which allowed to visualize the formation of the magnetic field with the variables of frequency and current stipulated in requirements of the bacterium,in addition we simulated the interaction between the magnetic field and a metallic object, it determinates the minimum distance in which the object must to be place is 15 cm inside and outside of the coil holder.
Carrying out with the functional tests of the device, we obtained that the average of the magnetic field generated is 51.48 𝜇T, +/- 2.7, using a frequency of 50 Hz and current intensity of 0.038A. Additionally, we develop a implementation protocol of the device, which will allow to carry out investigations of the effects of magnetic fields in Gram negative bacteria, modifying the current that passes through the coils, those changes dependence on the organisms that you want to irradiate.
Palabras clave
R. solanacearum, Ondas electromagnéticas, Efecto, Crecimiento
Keywords
R. solanacearum, Electromagnetic waves, Effect, Growth