Arias fernanda 3301_aplicación del cálculo en la biotecnología

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  • 1. Departamento de Ciencias Exactas Ingeniería en Biotecnología Cálculo vectorial “APLICACIÓN DEL CÁLCULO INTEGRAL EN LA BIOTECNOLOGÍA" TRABAJO DE INVESTIGACIÓN María Fernanda Arias NRC: 3224 2016/12/04 Período Octubre – Febrero 2016 UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS “ESPE”
  • 2. OBJETIVOS:  Investigar acerca de la aplicación del cálculo en aspectos biotecnológicos con el fin de enfocar a éste como una herramienta en nuestro futuro campo laboral.  Conceptualizar los diferentes temas a los tópicos afines y generar ejemplos para una mejor visualización de la aplicación.  Usar sustento teórico para complementar la información con el propósito de enriquecer el conocimiento. APLICACIÓN EN LA BIOLOGÍA  Cálculo para la identificación de probabilidad de extinción de una especie animal.(Crecimiento demográfico/poblacional) Ejemplo: Se proyecto que dentro de t años la población de cierta ciudad cambiara a razón de: Ln(t+1) 1/2 miles de personas al año. Si la población actual es de 2 millones. ¿Cuál será la población dentro de 5 años?
  • 3.  Predecir el desarrollo de bancos de coral, identificar si reduce o aumenta la cantidad de fosforo disuelto en el agua.  Calculo de biomasa 2.3. APLICACIÓN CIENCIAS DE LA SALUD  Cálculo del flujo sanguíneo Mediante la ley del flujo laminar, en donde: Donde v es la velocidad de la sangre, R es el radio de la vena y l es la longitud a una distancia r del eje central, donde P es la diferencia de presión entre los extremos de la vena eta es la viscosidad de la sangre.  Cálculo del Gasto cardíaco, que es el volumen de sangre bombeado por el corazón por unidad de tiempo, la razón del flujo hacia la aorta. . (Tema visto en primer parcial- Cálculo vectorial) Ejemplo
  • 4. 5mg de colorante se inyecta en la aurícula derecha. Se mide la concentración de tinte (miligramos por litro) en la aorta a intervalos de un segundo, como se muestra en la tabla. Estime el gasto cardiaco.  El método de la dilución del colorante se aplica para medir el gasto cardiaco. El colorante se inyecta en la aurícula derecha y fluye por el corazón hacia la aorta.  Fisiología: para ver volúmenes de filtración renal, tensión arterial. (Tema visto en primer parcial-Cálculo vectorial)  Transfusiones sanguíneas.  Medicinas en pediatra como IMC.  Farmacología: no sólo para las dosis, sino también en lo referente a balances de ph’s, o tener un mejor análisis dependiendo de los casos. Ejemplo: La razón del aumento de la propagación de una gripe en el N° de habitantes en meses. 𝑥 = 103𝑥; entonces: ◦ A) encuentre la función de la propagación. ◦ B) cuando será el número de habitantes dentro de 3 meses; si la población con gripe actual es de 2600.
  • 5. Luego: Reemplazamos para hallar C: P(0) = C Entonces: C = 2 600 Para hallar dentro de 3 meses: Reemplazamos: Respuesta: el n° de habitantes con gripe dentro de 3 meses es 11755.73 habitantes. 2.4. APLICACIÓN EN LABORATORIOS  Cultivos de hongos y crecimiento de bacterias. Ejemplo: Un patólogo cultiva cierta bacteria en agar, en un recipiente de forma cuadrada de 100 cm2. Dicha bacteria crece de tal forma que después de t minutos alcanza de un área de A(t) que cambia a razón de: 𝐴′ 𝑡 = 0.2𝑡 2 3 + 𝑡 2 3 𝑐𝑚2 /𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 Si el cultivo tenía 2𝑐𝑚2 de área cuando inició ¿Cuánto medirá en 27 minutos?
  • 6. 2.5. APLICACIÓN EN BIOMEDICINA  Calculo de corriente de descarga Análisis de señales  Construcción de prótesis  Fabricación de medicamentos 2.6. APLICACIÓN EN ECOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE  Se aplica cuando el planímetro es sado para calcular el área de una superficie plana de un dibujo y actualmente en el sistema GPS en el cálculo de áreas y volúmenes. (Tema visto en primer parcial-Cálculo vectorial)  Se aplica para el conteo de organismos de cálculo de crecimiento exponencial de bacterias y especies; así como, en modelos ecológicos tales como: el cálculo de crecimiento poblacional, Ley de enfriamiento y calentamiento global del planeta. Ejemplo:
  • 7. Se estimó que dentro de x meses la población de cierta cantidad de bacterias cambiara a razón de (4x+2)(x-1) bacterias por mes. La población actual es 15 000 bacterias. ¿Cuál será la población dentro de 2 años? Respuesta: La población de bacterias en 2 años será de 16404. 1. CONCLUSIONES  La carrera de Ingeniería en Biotecnología al tener un campo multilaboral puede desarrollarse en distintos aspectos, sea este animal, vegetal, humano o industrial. Es por ello que se profundizó en todos esos campos. Como conclusión se evidencia que el cálculo es esencial para la determinación de aspectos que ayudarán a solucionar distintas problemáticas en esas áreas.  Algunas aplicaciones de esta asignatura se están desarrollando actualmente en este semestre, pues estamos adquiriendo conocimientos acerca del encuentro de áreas y volúmenes a partir de funciones dadas. El objetivo en sí, es adquirir la capacidad de razonamiento para efectuar la idea del cálculo de éstos y de esa forma poder solucionar cualquier incógnita y así llevar a cabo un producto o idea. Bibliografía  «Un poco de historia. El nacimiento del Cálculo». www.fca.unl.edu.ar. Consultado el 2016-12-04.  http://es.slideshare.net/JulioSamanamud/clculo-integral-en-las-ciencias-biolgicas. Consultado el 2016-12-04.
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