Una novedosa técnica para diagnóstico automático de tuberculosis a partir de baciloscopia de Ziehl-Neelsen evaluada por microscopía fluorescente utilizando un prototipo de microscopio de bajo costo y algoritmos de inteligencia artificial integrados
CÓDIGO DE PROYECTO #PE501087231-2024
Información General
Numero de Subvención
PE501087231-2024
Líder de Proyecto
Descripción
Resumen
La te´cnica esta´ndar de baciloscopia por medio de la tincio´n de Ziehl-Neelsen (ZN) es au´n el me´todo ma´s usado en pai´ses en subdesarrollado y en particular por el Ministerio de Salud del Peru´ como prueba de primera eleccio´n para el diagno´stico de Tuberculosis (TB). Esta te´cnica consiste en el reconocimiento de bacilos de Mycobacterium tuberculosis (MTB) ten~idos con carbolfucsina, bajo observacio´n microsco´pica con luz visible a partir de muestras de esputo. El me´todo es ra´pido, simple y econo´mico, sin embargo presenta una modesta sensibilidad de 40-60%.
Un estudio previo ha demostrado que la carbolfucsina puede fluorescer si se excita con luz verde, emitiendo luz fluorescente roja. Una baciloscopia de ZN observada con microscopi´a fluorescente incrementa su sensibilidad significativamente comparado con la observacio´n a microscopi´a visible estandar. En un estudio piloto previo, hemos confirmado esta observacio´n. Un factor limitante para el uso de esta técnica, es el alto costo de los microscopios fluorescentes comerciales, y la limitada disponibilidad de técnicos expertos en analizar e interpretar estas imágenes.
En estudios previos hemos evaluado la posibilidad de usar microscopios ad-hoc de bajo costo construidos por impresio´n 3D. Estos prototipos fueron usados para analizar cultivos MODS y digitalizar ima´genes de manera ra´pida para diagnosticar TB y resistencia a drogas. Adicionalmente hemos desarrollado algoritmos de inteligencia artificial que clasifican las ima´genes capturadas entre positivas o negativas, las cuales ayudaron en el telediagno´stico de TB, pudiendo reemplazar a un técnico experto en la interpretación. En el presente estudio proponemos la construccio´n de un sistema integrado comprendido por un microscopio impreso en 3D fluorescente y un algoritmo de inteligencia artificial para la identificacio´n automa´tica de bacilos de MTB, utilizando una variante de la baciloscopia ZN, observada bajo fluorescencia, esperando un aumento de la sensibilidad.
Objetivo General
Desarrollar un sistema integrado y económico de microscopía para el diagnóstico automatizado de tuberculosis, enfocado en la mejora y eficiencia de la tinción Ziehl-Neelsen usando microscopía de fluorescencia. Este sistema incorporará un microscopio multifuncional impreso en 3D, complementado con algoritmos de inteligencia artificial para un análisis de imágenes preciso, y una interfaz gráfica intuitiva para facilitar su uso. Buscamos optimizar un equilibrio entre sensibilidad y especificidad, asegurando una operación eficaz y accesible. Se realizará una prueba piloto en Iquitos, un entorno clave para probar la efectividad del sistema en condiciones reales y demostrar su viabilidad en áreas con recursos limitados.
La idea central del proyecto se centra en la innovación y la integración de tecnologías para mejorar la detección y el diagnóstico de la tuberculosis. La mejora de la técnica de tinción Ziehl-Neelsen, mediante el uso de microscopía fluorescente, busca incrementar la precisión en la identificación de los patógenos. La construcción de un microscopio multifuncional impreso en 3D no solo aporta a la personalización y adaptabilidad del equipo, sino que también reduce costos, haciéndolo accesible para regiones con recursos limitados como Iquitos. La implementación de algoritmos de inteligencia artificial es crucial para el análisis automático y preciso de las muestras, mientras que la interfaz gráfica de usuario está diseñada para facilitar la operación del sistema por parte de los técnicos y profesionales de la salud. La prueba piloto en Iquitos permitirá evaluar la efectividad del sistema en un entorno real, asegurando que el sistema es robusto, confiable y adecuado para el diagnóstico de tuberculosis en condiciones diversas.
Palabras Clave
tuberculosis, diagnóstico, baciloscopía, Ziehl-Neelsen, auramina, MODS, microscopía fluorescente, impresión 3D, inteligencia artificial, redes neuronales
Tipo de intervención
Intervención
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Convenio
PROCIENCIA
Entidad ejecutora
Nombre de la Organización
Dependencia / Unidad
Región
LIMA
Tipo de organización
UNIVERSIDAD
País
PERÚ
Entidades Asociadas
DEPENDENCIA:
PAÍS:
PERÚ
REGIÓN:
LORETO
Datos actualizados al 31/12/2024
Equipo Técnico
ROL:
GESTOR(A) DE PROYECTO
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
ROL:
TESISTA MAESTRÍA
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
ROL:
CO-INVESTIGADOR(A)
ROL:
GESTOR(A) TECNOLÓGICO(A)
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
ROL:
CO-INVESTIGADOR(A)
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
ROL:
RESPONSABLE TÉCNICO
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
ROL:
TESISTA DOCTORADO
Datos actualizados al 21/07/2026
Información Adicional
Área / Subárea OCDE
CIENCIAS MÉDICAS Y DE SALUD / BIOTECNOLOGÍA EN SALUD
País ejecución
PERÚ
Región ejecución
LIMA
Periodo de Ejecución
29/06/2024
a la actualidad
Disciplina OCDE
BIOTECNOLOGÍA RELACIONADA CON LA SALUD
Monto total
Monto total
S/ 500,000.00
Publicaciones
No se encontraron resultados.
Propiedad Intelectual
No se encontraron resultados.
Tesis
No se encontraron resultados.
Presentaciones Orales
No se encontraron resultados.
Pasantías
No se encontraron resultados.
Proyectos Similares
N CONTRATO:
PE501087231-2024
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
ZIMIC PERALTA ,MIRKO JUAN
ORGANIZACION:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
AÑO:
2024
MONTO CONT:
S/ 500,000.00
NOMBREESTADO:
En Ejecución
N CONTRATO:
PE501096896-2025
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
ZIMIC PERALTA ,MIRKO JUAN
ORGANIZACION:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
AÑO:
2025
MONTO CONT:
S/ 350,000.00
NOMBREESTADO:
En Ejecución
N CONTRATO:
003-2019
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
ZIMIC PERALTA ,MIRKO JUAN
ORGANIZACION:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
AÑO:
2019
MONTO CONT:
S/ 400,000.00
NOMBREESTADO:
Cerrado
N CONTRATO:
CONV-000247-2015-FONDECYT-DE
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
ZIMIC PERALTA ,MIRKO JUAN
ORGANIZACION:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
AÑO:
2015
MONTO CONT:
S/ 146,900.00
NOMBREESTADO:
Cerrado
N CONTRATO:
PE501095233-2025
INVESTIGADOR PRINCIPAL:
SHEEN CORTAVARRIA ,PATRICIA
ORGANIZACION:
UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA
AÑO:
2025
MONTO CONT:
S/ 500,000.00
NOMBREESTADO:
En Ejecución
Datos actualizados al 20/07/2026
