Semblanza

 Académicos por Departamento, IE-UNAM

Gastón Contreras es Técnico Académico Titular “B”, T.C. del Laboratorio de Microscopía y Microdisección Láser (LabMicroLas) de la Unidad de Servicios y Apoyo Técnico del Instituto de Ecología, UNAM.

Es Químico de formación, egresado de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), posteriormente realizó una Maestría en Química Analítica en el Centro de Investigaciones Químicas en la misma universidad . En el 2017, finalizó su Doctorado en Química en el Département de Chemie  de la Faculté des Sciences de la Université du Québec à Montréal (UQÀM), Canadá, donde fue beneficiado con la prestigiosa beca de doctorado "FRQNT" que otorga el gobierno de Quebec. Su formación como Químico Puro le ha permitido comprender, de manera más profunda, los mecanismos teóricos que ocurren en la transformación de la materia, la interacción intermolecular y cómo la materia interacciona con la radiación electromagnética. Durante su trayectoria académica ha participado en el desarrollo de varios proyectos multidisciplinarios tales como la Simulación de Atmósferas Planetarias in vitro, Caracterización y Elucidación de Estructuras Químicas Moleculares, Desarrollo de Algoritmos Computacionales para la Resolución de Ecuaciones Complejas mediante Métodos Numéricos, Desarrollo de Biosensores Electroquímicos para la Detección de Contaminantes Emergentes, Modelación de Sistemas Biológicos No-lineales por Ecuaciones Diferenciales Ordinarias, Utilización de Técnicas de Microscopía Óptica, Electrónica y Fuerza Atómica, y últimamente, el Corte de Tejidos Biológicos mediante la Microdisección Láser, entre otras.

Biografía Académica

En su tesis de licenciatura (2008), bajo la tutoría de la Dra. Sandra I. Ramírez, Gastón estudió la formación de películas delgadas de aerosoles atmósféricos mediante la simulación de la atmósfera de Titán (luna de Saturno) en laboratorio utilizando irradiación con plasmas fríos generados con descargas eléctricas de tipo corona y de arco. Se reporta que la atmósfera de Titán posee una composición atmosférica (N₂:CH₄, [90:8]) bastante similar a la que probablemente tenía la atmósfera terrestre en su etapa prebiótica y presencia de rocas de hielo en su superficie, los aerosoles de Titán están constituídos de hidrocarburos de bajo peso molecular, entre ellos el cianuro de hidrógeno (HCN, precursor clave en la síntesis de aminoácidos), un tema de gran interés en la astrobiología. En este trayecto, aprendió sobre las técnicas analíticas de caracterización molecular como la espectroscopía de UV/Vis y FT-IR (transmitancia y reflectancia), cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), la cromatografía de líquidos de alta pureza (HPLC) y Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de ¹H y ¹³C. Durante sus estudios de licenciatura, Gastón tuvo la oportunidad de participar en el mega-proyecto de investigación MILAGRO (The Megacity Initiative: Local and Global Research Observations) que se llevó a cabo en la Ciudad de México y alrededores para monitorear la calidad del aire, en esta campaña participaron alrededor de 150 instituciones internacionales de alto prestigio tales como Harvard, Universidad de Cambridge, NASA, Caltech, MIT, NCAR, UNAM, entre otras. En esta estancia, bajo la tutoría del Dr. Paul Voss del Smith College, USA, Gastón aprendió cómo se forman los aerosoles atmosféricos (materia particulada en el orden de las micras, PM) que se encuentran suspendidos en e aire y están asociados a muchos problemas de salud al ser inhalados, y cómo cambian los parámetros aerodinámicos de la atmósfera (presión, temperatura, velocidad del viento, composición química), todo bajo estudio con Globos Meteorológicos Controlados vía satélite.

En su tesis de Maestría (2011), continuó con las Simulaciones de Atmósferas Planetarias e incorporó el análisis de las películas delgadas de aerosoles mediante la Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Por otro lado, desarrolló un algoritmo computacional para resolver las ecuaciones de Abelès, un sistema de ecuaciones complejas no-lineales que determinan el índice refracción complejo de películas delgadas a partir de datos de transmitancia y reflectancia con respecto de la longitud de onda y espesor de la película. El algoritmo fue desarrollado en el software MAPLE aplicando el método numérico de Newton-Raphson para soluciones analíticas de manera iterativa.

En el 2011, Gastón ganó una beca completa para estudios de doctorado en el Institut national de la recherche scientifique (INRS) de la Université du Québec en Canadá, otorgada por el gobierno de Quebec. Su tema de invetigación fué el desarrollo de biosensores basados en ADN y de mecanismo de transducción óptica para la detección de contaminantes emergentes en el agua, bajo la tutoría del Dr. Mohammed Zourob. Sus esfuerzos se vieron obstruídos por causas ajenas a su persona y lo obligaron a transferirse a otra universidad en la misma provincia para continuar con su proyecto con los debidos ajustes a los objetivos y metodologías experimentales tras 2 años de trabajo.

En el 2013, se incorpora a la UQÀM en el programa de Doctorado en Química y en donde debe iniciar desde el principio, bajo la tutoría del Dr. Mohamed Siaj, pero con la ventaja de poder utilizar algunos resultados de sus avances previos. El nuevo proyecto de investigación de su tesis trata sobre el desarrollo de biosensores basados en ADN y con un mecanismo de transducción electroquímico para detectar y cuantificar hormonas en el agua. Durante el desarrollo de biosensores, Gastón aprende varias técnicas de biología molecular tales como la PCR, la extracción y purificación de ácidos nucleicos, la clonación en cultivos celulares, electroforesis, la espectrofluorometría, la polarimetría, la funcionalización química de biomoléculas, la inmobilización química de moléculas en diversos sustratos, y por supuesto, aprende varias técnicas electroquímicas tales como la amperometría, cronoamperometría, las voltametrías (barrido lineal, onda cuadrada, pulso diferencial y cíclica) y la espectroscopía de impedancia electroquímica. Además, dado que el laboratorio es especializado en la síntesis de materiales electroactivos y funcionalizables, Gastón tuvo la oportunidad de aprender otras técnicas ajenas a su proyecto pero de gran importancia en la Ciencia de Materiales, como la síntesis de grafeno y sus derivados (material con propiedades eléctricas y mecánicas muy favorables), y caracterización de dichos materiales con las técnicas de Microscopía de Fuerza Atómica, Microscopía Electrónica de Transmisión y la Espectrocopía Fotoelectrónica por Rayos-X.

A finales de sus estudios de doctorado, Gastón tuvo la oportunidad de regresar a México y participar en una estancia de investigación de 6 meses en el Instituto de Biotecnología - UNAM, bajo la asesoría del Dr. Adán Guerrero del Laboratorio Nacional de Microscopía Avanzada (LNMA). En esta estancia, Gastón participa en la desarrollo de un modelo in silico para estudiar la actividad de la enzima PLK4 (molécula clave en la biogénesis de los centriolos, organelo crucial en la división y estructura celular). El modelo computacional hace uso de un sistema de Ecuaciones Diferenciales Ordinarias generadas a partir de las cinéticas químicas de las moléculas implicadas y de datos experimentales de otros grupos de investigación, el modelo da indicios sobre un proceso de dimerización de la PLK4 en la etapa previa a la generación del centriolo. La modelación se realiza de manera determinista en el software COPSASI utilizando el algoritmo de Gillespie, y dado que las cinéticas son al menos de primer orden, todo el sistema tiene un comportamiento no-lineal. La oportunidad de encontrarse trabajando en el LNMA, le despierta el fuerte interés por aprender también sobre las microscopías, en especial la de fluorescencia por reflección interna total (TIRF).

En el 2017, tras finalizar sus estudios de doctorado, Gastón es invitado a realizar una estancia posdoctoral en el Laboratorio del Dr. Alberto Darszon para continuar con el desarrollo de un proyecto sobre el estudio de canalaes de Ca2+ unitarios en la membrana de espermotozoides mediante la microscopía TIRF, en colaboración con el Dr. Adán Guerrero y el Dr. Christopher Wood. Durante esta estancia, Gastón optimiza un protocolo de adquisición de imágenes adquiridas por microscopía TIRF en las que se observa una disminución muy significativa del ruido en regiones de la membrana de apenas unos cuantos micrómetros cuadrados. Además, optimiza el funcionamiento del micoscopio TIRF del LNMA y de un módulo TIRF basado en guías de onda (Lg-TIRF) del laboratorio del Dr. Darszon, éste módulo tiene la ventaja de poder acoplarse en cualquier microscopio invertido. Adicionalmente, Gastón profundiza sus conocimiento en la microscopía óptica, agradece enormemente la asistencia y entrenamiento del Dr. Arturo Pimentel en las técnicas de contraste de fases, microscopía confocal y confocal de disco giratorio. A mediados del 2018, Gastón es invitado al LabMicroLas para implementar nuevos protocolos en la técnica de Microdisección Láser y Captura de Tejidos por microscopía, bajo la supervisión de la Dra. Elena Álvarez-Buylla y en colaboración con la Dra. Yamel Ugartechea, durante esta estancia, se logra configurar un protocolo de corte de meristemos de raíces de arabidopsis thaliana por primera vez en el LabMicroLas.

Finalmente, en el año 2019, Gastón se incorpora al Instituto de Ecología como Técnico Académico para asistir técnicamente a la comunidad académica en el uso de la infraestructura del

Recientemente, Gastón ha sido distinguido con el nivel C del Sistema Nacional de Investigadores (2019), ha participado en la publicación de 5 artículos científicos y 2 artículos de divulgación en revistas con arbitraje internacional y de alto impacto. Sus trabajos han conseguido150 citas (2020) , ver perfil en:  o 

• Guión: Gastón Contreras Jiménez
• Producción: Dirección General de Divulgación de la Ciencia - UNAM
• Patrocinador: Instituto de Ecología - UNAM