ConTex Conversations
April 2021
To celebrate the achievements of our doctoral fellows, we periodically feature conversations with various members of the ConTex family. They talk to us about their research, goals, and enthusiasm for binational research.
Pedro Emanuel Rocha Flores
Hometown:
Palau, Coahuila, México

Degree Program:
Ph.D. in Biomedical Engineering

Institution:
The University of Texas at Dallas

Advisor:
Dr. Walter Voit
Tell us about your research project and why it is important to you.

My research project is on flexible and biocompatible electronics. So far, I have worked on the design, manufacture, and characterization of devices that can be used as neuronal stimulators of the spinal cord, devices for the recording of brain bioelectric activity, and even cochlear implants with greater selectivity than the ones available at present. In the case of spinal cord stimulation and the recording of brain bioelectric activity, they can be used to recover motor activity in people who have lost it due to an accident, spinal cord damage, or certain physical conditions. Similarly, increasing the number of electrodes in cochlear devices can improve the performance of current instruments by eliminating noise and handling higher sound levels, and thus improving the lives of people with this need. A particular feature of our devices is that we use a polymer that was developed here, in Dr. Voit's laboratory, that remains rigid during surgery and insertion and, once it stabilizes at human body temperature (37°C), it softens up to emulate the mechanical properties of human tissue. Its thermal stability allows us to apply manufacturing processes compatible with those of the semiconductor industry in such a way that we can create flexible electronics on this substrate, even at high temperatures. This research is important to me since it will help me improve my understanding of the human body, its functioning, and how to emulate its bioelectric signals, and consequently will allow me to develop devices that will improve people's quality of life.


Have you presented or published your research somewhere? Tell us about the experience.

Not yet—I am still looking for the opportunity to do so. For the moment, I’m continuing with the development of my research. I collaborated with lab colleagues and postdoctoral scientists to put together a presentation titled “Conformal Electrode Device for Etching the Enteric Nervous System” that we gave at the Society for Biomaterials 2019 Annual Meeting & Exposition in Seattle, Washington. I have also collaborated as a co-author with researchers from our laboratory on a publication which is currently under review. We hope it will be accepted in the next few weeks.


What would you say is something interesting about your area of ​​study that most people don't know?

Most people don’t know that many of the biological functions in the human body are controlled by means of electrical impulses. It is necessary to understand these electrical impulses to emulate them and apply them in treatments for the recovery of motor activity, stimulation of neuronal activity, elimination of pain without the side effects of current medications, among other things. Despite technological advances, patients with hearing loss who use a cochlear device can follow a conversation, but they will hardly be able to enjoy sounds such as music or the tone of voice of a loved one. I believe there is still a great area of ​​opportunity in the development of these devices.


Tell us about your academic or professional collaborations with Mexico.

in November of last year, during the engineering month celebrations at the Instituto Tecnológico de la Región Carbonífera in Mexico, I was invited to give a virtual conference entitled "Mechatronics applied to Biomedical devices." Currently, I maintain a close relationship with professors, researchers, and innovation managers from different states and universities in the country. I collaborated with them when I was an instructor in Mexico, and the communication continues. Without a doubt this will lead to future collaborations.


What drew you to Texas and UT Dallas?

The proximity with Coahuila drew me to Texas. Regarding UT Dallas, while I was working as an instructor in Mexico I was invited to collaborate on a research project in Dr. Voit's laboratory. During that summer I got acquainted with the laboratories available at UTD and was very interested in the research that the laboratory was working on with flexible and biocompatible electronics. Another thing that really interested me is the state-of-the-art technology that UT Dallas has in terms of micro manufacturing, clean rooms, and the technological development of the regional semiconductor industry.


What have been some good things you didn't expect from Texas or UT Dallas?

In Texas, the quality of education at the elementary level. When my family and I decided to start this master's and doctoral project, our goal as parents was also to provide a comprehensive and high-quality education for our children. The fact that they would be exposed to a new culture and new language from an early age was exciting and challenging at the same time, but we could say that the education system at the basic level has exceeded our expectations. They have bilingual programs that allow students to gradually transition into the English language, STEM programs that have been of great interest to my children, parent education classes, and in general, a strong focus on developing strong reading habits. It is really a comprehensive education.

Regarding UTD, I could say that the university has a huge number of international students. Getting to know them, their place of origin, their culture, their struggles, their customs, their learning styles, their disciplines, and their motivations has been an enriching experience. It has given me the opportunity to value Mexico more as a country. To realize how there are other countries that are seeking the identity that we have achieved as Mexicans, and how at the same time, in Mexico, we pursue the technological development that other countries already have. It is truly motivating. I could say that we are on the way, but we have a lot of work ahead of us.


What have been the biggest challenges of studying at UT Dallas and living in the United States?

The language has been the greatest challenge of studying at UTD. At the master's and doctoral levels, it is expected that you learn quickly—very quickly. At first, it was difficult for me to understand all the details in class, which meant I had to dedicate many extra hours of study to fully understand what was explained. But little by little the language barrier shrinks, and the core classes become useful tools to understand the advanced classes in such a way that you soon become familiar with the terms and the science that is presented in them. As for living in the United States, in my case I was lucky to have my family with me, but at first it was a challenge not having a financial identity and credit history in the United States. It seems simple, but at the time it was a challenge. Simply renting an apartment requires a credit history. Same thing for requesting basic services, electricity, a telephone line, etc.


How has the support of ConTex and Conacyt impacted you?

Knowing that I have the support of Conacyt in Mexico, but with the proximity and availability of ConTex right here in the United States, has provided me the stability and security that has allowed me to be focused on my studies and my research. In addition, they have helped me immensely in solving administrative problems, because sometimes it is difficult to pay attention to these matters when you are caught up in the daily activities of study and research that the Ph.D. program requires.


What kind of work do you hope to do in the future? How do you hope your research will benefit people in the United States and Mexico?

For years, I worked in academia and industry in Mexico. I would like to continue doing that in the future, but with more preparation and experience than I had before. My goal is to develop technology that improves the quality of life for people through a specialized area of industry, and in academia, to be able to teach classes at the master's or doctoral levels. I hope to use what I have learned and what I still have to learn in my Ph.D. to create growth in both countries, in the field of industry as well as in academia.


What advice would you give other Mexican students considering studying in Texas?

Go ahead! Make a plan, contact other students who are already here to find out the details, select the university based on what you are passionate about. Then, find a research group that is specifically working on your area of interest. Since the programs are very general, you need to narrow them based on your research project. Make sure you have an acceptance letter from the university, which is the first requirement to apply for Conacyt scholarships in Mexico. Finally, come with the idea that hard work will be your introductory card and minimum requirement in a world as competitive as this one.
Conversaciones ConTex
Abril de 2021
Para celebrar los logros de nuestros becarios de doctorado, periódicamente publicamos conversaciones con diferentes miembros de la familia ConTex. Ellos nos hablan de sus proyectos de investigación, de sus metas y de su entusiasmo por la investigación binacional.
Pedro Emanuel Rocha Flores
Lugar de Nacimiento:
Palau, Coahuila, México

Programa de Estudios:
Doctorado en Ingeniería Biomédica

Institución:
Universidad de Texas en Dallas

Asesor:
Dr. Walter Voit
Cuéntanos acerca de tu proyecto de investigación y por qué es importante para ti.
 
Mi proyecto de investigación es sobre electrónica flexible y biocompatible. Diseño, fabricación y caracterización de dispositivos que se pueden utilizar como estimuladores neuronales de médula espinal, dispositivos para el registro de la actividad bioeléctrica cerebral, e incluso, implantes cocleares de mayor selectividad que los que existen actualmente. Estas tres aplicaciones son en las que participado hasta el momento. Los dispositivos para la estimulación en médula espinal y para el registro de la actividad bioeléctrica cerebral buscan ayudar a la recuperación de la actividad motriz en personas con problemas de movilidad debido a algún accidente, daño de la médula espinal, o ciertas condiciones físicas. De igual manera, incrementar la cantidad de electrodos en dispositivos cocleares puede ayudar a mejorar el desempeño de dichos aparatos, eliminando ruido y manejando mayores niveles de sonido, contribuyendo con ello a mejorar la calidad de vida de las personas. Una característica particular de nuestros dispositivos es que utilizamos un polímero que fue desarrollado aquí, en el laboratorio del Dr. Voit, que permanece rígido durante la cirugía e inserción y que una vez que se estabiliza a la temperatura del cuerpo humano (37°C) se suaviza, emulando las propiedades mecánicas del tejido humano. Su estabilidad térmica nos permite aplicar procesos de fabricación compatibles con la industria de los semiconductores, de tal manera que podemos crear electrónica flexible sobre este substrato, incluso a altas temperaturas. Esta investigación es importante para mí ya que me ayudará a tener un mejor entendimiento del cuerpo humano, su funcionamiento y como emular sus señales bioeléctricas, con lo que me será posible desarrollar dispositivos que mejoren la calidad de vida de las personas.
 
 
¿Has presentado o publicado tu investigación en algún lugar? Cuéntanos sobre la experiencia.
 
Aun no, sigo buscando la oportunidad de hacerlo. Por el momento, continúo con el desarrollo de mi investigación. Colaboré con compañeros del laboratorio y científicos de posdoctorado para preparar la presentación titulada “Dispositivo conformal de electrodos para grabado del sistema nervioso entérico” que dimos en la Society for Biomaterials 2019 Annual Meeting & Exposition en Seattle, Washington. También he colaborado como coautor con investigadores de nuestro laboratorio en una publicación que se encuentra actualmente en revisión. Esperamos que sea aceptada en las próximas semanas.
 
 
¿Qué dirías que es algo interesante sobre tu área de estudio que la mayoría de la gente no sabe?
 
La mayoría de la gente no sabe que muchas de las funciones biológicas en el cuerpo humano son controladas por medio de impulsos eléctricos. Es necesario entender estos impulsos eléctricos para emularlos y aplicarlos en tratamientos para la recuperación de la actividad motriz, estimular la actividad neuronal y eliminar dolor sin efectos secundarios, entre otras cosas. Pese a los avances tecnológicos, pacientes con pérdida del sentido del oído que usan un dispositivo coclear pueden seguir una conversación, pero difícilmente podrán disfrutar de sonidos como la música o el tono de voz de un ser querido. Creo que aún existe aún una gran área de oportunidad en el desarrollo de estos dispositivos.
 
 
Cuéntanos sobre tus colaboraciones académicas o profesionales con México.
 
En noviembre del año pasado, durante las celebraciones del mes de la ingeniería en el Instituto Tecnológico de la Región Carbonífera en México, fui invitado a dar una conferencia de manera virtual titulada “Mecatrónica aplicada a los dispositivos Biomédicos.” Actualmente, mantengo una estrecha relación con profesores, investigadores y gestores de innovación de distintos estados y universidades de México. Colaboré con ellos siendo maestro en México y la comunicación continua. Sin duda esto dará lugar a colaboraciones futuras.
 
 
¿Qué te atrajo a Texas y a UT Dallas?
 
A Texas me atrajo la cercanía con Coahuila. En cuanto a UT Dallas, mientras trabajaba como maestro en México fui invitado a colaborar en una investigación en el laboratorio del Dr. Voit. Durante ese verano conocí los laboratorios con los que cuenta UTD y me interesó mucho la investigación en electrónica flexible y biocompatible que desarrollaba el laboratorio. Otra cosa que me interesó mucho es la tecnología de punta que posee UT Dallas en cuanto a la micro fabricación, cuartos limpios, y el desarrollo tecnológico de la industria regional de semiconductores.
 
 
¿Cuáles han sido algunas cosas buenas que no esperabas de Texas o de UT Dallas?
 
En Texas, la calidad educativa en nivel básico. Cuando como familia decidimos iniciar este proyecto de maestría y doctorado, nuestro objetivo como padres era también proveer una educación integral y de alta calidad para nuestros hijos. El que ellos estuvieran expuestos desde una temprana edad a una nueva cultura y a un nuevo idioma era emocionante y a la vez un desafío, pero podríamos decir que el sistema educativo a nivel básico ha sobrepasado nuestras expectativas. Tienen acceso a programas bilingües que les permiten a los alumnos la transición gradual al idioma inglés, programas de educación en ciencia y tecnología (STEM) que han sido de mucho interés para mis hijos, cursos de educación para padres, y en general, un gran énfasis en el desarrollo de hábitos de lectura. Realmente es una educación integral.
 
Sobre UTD, podría decir que la universidad tiene enorme cantidad de estudiantes internacionales. Conocerlos a ellos, su origen, su cultura, sus luchas, sus costumbres, su estilo de aprendizaje, su disciplina, su motivación ha sido una experiencia enriquecedora. Me ha dado la oportunidad de valorar más a México como país. Me ha permitido darme cuenta de que hay otros países que buscan encontrar la identidad que hemos logrado nosotros como mexicanos, y como al mismo tiempo en México buscamos alcanzar el desarrollo tecnológico que otros países ya tienen. Es realmente motivador. Se podría decir que estamos en el camino, pero tenemos mucho trabajo por delante.
 
 
¿Cuáles han sido los mayores desafíos de estudiar en UT Dallas y vivir en los Estados Unidos?
 
El idioma ha sido el mayor desafío de estudiar en UTD. A nivel de maestría y doctorado se espera que aprendas rápido, muy rápido. Al principio se me hacía difícil entender todos los detalles en clase, por lo que tenía que dedicar muchas horas extra al estudio para terminar de entender lo que se explicó. Pero poco a poco la barrera del idioma va disminuyendo y las clases básicas se convierten en herramientas útiles para entender las clases avanzadas, de tal manera que te familiarizas con los términos y la ciencia que se maneja en las mismas. De vivir en Estados Unidos, en mi caso tuve la suerte de tener a mi familia conmigo, pero al principio fue un reto no tener identidad financiera e historial crediticio en Estados Unidos. Parece algo simple, pero en su momento resultó un contratiempo. Simplemente para rentar un apartamento se requiere historial crediticio. Lo mismo con el contrato de servicios básicos, luz, línea telefónica, etc.
 
 
¿De qué manera te ha impactado el apoyo de ConTex y Conacyt?
 
Saber que tengo el apoyo de Conacyt en México, pero con la cercanía y disponibilidad de ConTex aquí mismo en Estados Unidos, me ha dado la estabilidad y seguridad que me ha permitido estar enfocado en mis estudios y mi investigación. Además, me han ayudado mucho a resolver cuestiones administrativas que a veces son difíciles de atender cuando estas enrolado en las actividades cotidianas de estudio e investigación que exige el doctorado.
 
 
¿Qué tipo de trabajo esperas hacer en el futuro? ¿De qué manera esperas que tu investigación beneficie a las personas en los Estados Unidos y México?
 
Durante años trabajé en la academia y la industria en México. Me gustaría seguir haciendo eso en el futuro, pero con mucha más preparación y experiencia de la que tenía. Desarrollar tecnología que mejore la calidad de vida de las personas en alguna industria especializada, y en la academia, poder impartir clases a nivel de maestría o doctorado. Espero utilizar lo que he aprendido y lo que me falta por aprender en el doctorado para contribuir al crecimiento en ambos países, tanto en el ámbito de la industria como de la academia.
 
 
¿Qué consejo le darías a otros estudiantes mexicanos que estén considerando estudiar en Texas?
 
¡Adelante! Elaboren un plan, contacten a otros estudiantes que ya estén acá para conocer los detalles, seleccionen la universidad en base a lo que a ustedes les apasiona. Luego, establezcan relación con algún grupo de investigación que sea de su interés en específico, ya que los programas de estudio son muy generales y tú los enfocas en base a tu proyecto de investigación. Asegúrense de obtener la carta de aceptación por parte de la universidad, ya que es el primer requisito para hacer solicitud a las becas Conacyt en México. Finalmente, vengan con la idea de que el trabajo duro será su carta de presentación y mínimo requisito en un mundo tan competido como este.