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Influencia de la Agitación en la Transferencia de Materia en el proceso de producción electrolítica de ZnNi con partículas en el laboratorio y en la industria
No full textLas dos razones por las cuales es fundamental la agitación, son a) la homogeneidad de la concentración de los componentes en solución (sales de iones que se depositan, aditivos, buffers, partículas) y b) la uniformidad de la concentración del depósito. Se han publicado artículos donde se hacen simulaciones. Para ello, se usaron voltametrías en éste trabajo, agitando, para la determinación de la corriente límite que se emplean para determinar la corriente a utilizar en la electrólisis para la producción del material. Se suelen determinar eficiencias mediante voltametrías de deposición- disolución y se obtienen eficiencias de electrodeposición en condiciones de convección o de transferencia de masa que permiten obtener variables de trabajo óptimas , como se presenta en los experimentos, en éste trabajo. Se encontró, que se obtiene la mayor eficiencia de proceso en una densidad de corriente igual a 0,8 j límite difusional, y que las eficiencias disminuyen a potenciales más negativos, en la zona de potenciales de reducción de agua. Las simulaciones se suelen hacer tomando elementos finitos considerando variables como: la densidad de corriente, relacionándolas con las variables medibles como el espesor. Los valores medidos de espesor y Ni % son parecidos con distintos tipos de agitación estudiadas (mecánica o con aire) a todas las densidades de corriente. Aunque las microestructuras son de grano más fino, con agitación por aire, se adopta para el proceso agitación mecánica porque es más fácil de controlar. Teniendo en cuenta la densidad de corriente límite de la voltametría se consideran en los cálculos, corrientes de trabajo J = 0,8 x J límite, para determinar el coeficiente de difusión D y en los estudios de transferencia de masa. En base a la configuración del sistema, el fluido (solución utilizada con concentración, velocidad, densidad, y viscosidad) se calculan los números adimensionales (Números de Reynolds, Schmidt y Sherwood) para el sistema en laboratorio y para la planta. Con la densidad de corriente límite difusional, J= I/A hallada en el laboratorio en las voltametrías, se determina la constante Cinética de reacción K, que debe ser alta para lograr que se produzca una alta transferencia de masa desde la solución al electrodo durante la electrodeposición. Se encontró en las mediciones de espesores con electrodo de disco rotatorio que a cada densidad de corriente de producción de las muestras aumenta notablemente el espesor medido con partículas de Alúmina o de Carburo de silicio es 1,4 x espesor medido de ZnNi sin partículas.Fil: Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos Superficiale
Efecto positivo de las partículas de CSi en el ZnNi. Propiedades de los recubrimientos: Mayor dureza, contenido de niquel, intensidad de texturas y resistencia a la corrosión
No full textEn éste trabajo se obtuvieron materiales compuestos matriz metálica-partículas cerámicas “composites” por electrodeposición a densidad de corriente constante en una celda de electrodos enfrentados. La matriz metálica consistió de recubrimientos de ZnNi y las partículas cerámicas de carburo de silicio (CSi). La solución de electrodeposición es en medio ácido. Se presentan los datos referentes a las propiedades de los recubrimientos compuestos y su análisis. La presencia de las partículas de CSi en la solución de electrodeposición hace que se incorporen las partículas al depósito. Además dichas partículas modifican la morfología superficial del recubrimiento que se vuelve más o menos rugoso dependiendo de la densidad de corriente aplicada y de la presencia de aditivos. Por otro lado, a medida que aumenta la cantidad de partículas en la solución, aumenta el porcentaje de Ni en la matriz metálica. Este porcentaje de Ni es mayor para mayores concentraciones de partículas en solución de electrodeposición (en gramos por litro). Un mayor contenido de Ni en los depósitos hace que sea mayor la resistencia contra la corrosión. Se analizó el porcentaje en peso de CSi incorporado a la matriz de ZnNi en relación con la densidad de corriente utilizada. La microdureza aumenta desde aproximadamente 200 hasta 350 Hv, para los electrocompuestos ZnNi-CSi comparativamente al ZnNi. Esto es principalmente debido a la incorporación de las partículas de CSi a los depósitos. La microdureza es función de la concentración de CSi en el baño, de la densidad de corriente (j) y del porcentaje en peso de CSi incorporado a la matriz de ZnNi. Según las experiencias, es posible obtener recubrimientos de ZnNi-CSi con mejores propiedades anticorrosivas debido al mayor porcentaje de Ni y también mayor microdureza (debida al CSi) posibilitando su aplicación en situaciones en donde se requieran estas propiedades. Las texturas se refuerzan cuando la solución contiene CSi (20g/l) a 8Adm -2 10 minutos. Se demostró que las partículas de CSi se incorporan al recubrimiento. Siendo para el ZnNi + CSi, 30 veces mayor los valores de resistencia a la transferencia de carga RTC (ligada a la resistencia a la corrosión) en Zn Ni en presencia de micropartículas de CSi que en ZnNi sin partículas. Esos valores se hallan por EIS presencia de sulfatos 0,1 M.Fil: Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil: Túlio, P. Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)Fil: Gordillo, G. Universidad de Buenos Aires (UBA). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Físic
En busca del geólogo olvidado. Una crónica sobre Héctor Germán Oesterheld y sus años en la geología
No full textAction recognition in depth videos
No full textEl problema de reconocer automáticamente una acción llevada a cabo en un video está recibiendo mucha atención en la comunidad de visión por computadora, con aplicaciones que van desde el reconocimiento de personas hasta la interacción persona-computador. Podemos pensar al cuerpo humano como un sistema de segmentos rígidos conectados por articulaciones, y al movimiento del cuerpo como una transformación continua de la configuración espacial de dichos segmentos. La llegada de cámaras de profundidad de bajo costo hizo posible el desarrollo de un algoritmo de seguimiento de personas preciso y eficiente, que obtiene la ubicación 3D de varias articulaciones del esqueleto humano en tiempo real. Esta tesis presenta contribuciones al modelado de la evolución temporal de los esqueletos. El modelado de la evolución temporal de descriptores de esqueleto plantea varios desafíos. En primer lugar, la posición 3D estimada para las articulaciones suele ser imprecisa. En segundo lugar, las acciones humanas presentan gran variabilidad intra-clase. Esta variabilidad puede encontrarse no sólo en la configuración de los esqueletos por separado (por ejemplo, la misma acción da lugar a diferentes configuraciones para diestros y para zurdos) sino tambión en la dinámica de la acción: diferentes personas pueden ejecutar una misma acción a distintas velocidades; las acciones que involucran movimientos periódicos (como aplaudir) pueden presentar diferentes cantidades de repeticiones de esos movimientos; dos videos de la misma acción puede estar no-alineados temporalmente; etc. Por último, acciones diferentes pueden involucrar configuraciones de esqueleto y movimientos similares, dando lugar a un escenario de gran similaridad inter-clase. En este trabajo exploramos dos enfoques para hacer frente a estas dificultades. En el primer enfoque presentamos una extensión a Edit Distance on Real sequence (EDR), una medida de similaridad entre series temporales robusta y precisa. Proponemos dos mejoras clave a EDR: una función de costo suave para el alineamiento de puntos y un algoritmo de alineamiento modificado basado en el concepto de Instancia-a-Clase (I2C, por el término en inglés: Instance-to-Class). La función de distancia resultante tiene en cuenta el ordenamiento temporal de las secuencias comparadas, no requiere aprendizaje de parámetros y es altamente tolerante al ruido y al desfasaje temporal. Además, mejora los resultados de métodos no-paramótricos de clasificación de secuencias, sobre todo en casos de alta variabilidad intra-clase y pocos datos de entrenamiento. En el segundo enfoque, reconocemos que la cantidad de esqueletos discriminativos en una secuencia puede ser baja. Los esqueletos restantes pueden ser ruidosos, tener configuraciones comunes a varias acciones (por ejemplo, la configuración correspondiente a un esqueleto sentado e inmóvil) u ocurrir en instantes de tiempo poco comunes para la acción del video. Por lo tanto, el problema puede ser naturalmente encarado como uno de Aprendizaje Multi Instancia (MIL por el término en inglés Multiple Instance Learning). En MIL, las instancias de entrenamiento se organizan en conjuntos o bags. Cada bag de entrenamiento tiene asignada una etiqueta que indica la clase a la que pertenece. Un bag etiquetado con una determinada clase contiene instancias que son características de la clase, pero puede (y generalmente así ocurre) también contener instancias que no lo son. Siguiendo esta idea, representamos los videos como bags de descriptores de esqueleto con marcas de tiempo, y proponemos un framework basado en MIL para el reconocimiento de acciones. Nuestro enfoque resulta muy tolerante al ruido, la variabilidad intra-clase y la similaridad inter-clase. El framework propuesto es simple y provee un mecanismo claro para regular la tolerancia al ruido, a la poca alineación temporal y a la variación en las velocidades de ejecución. Evaluamos los enfoques presentados en cuatro bases de datos públicas capturadas con cámaras de profundidad. En todos los casos, se trata de bases desafiantes. Los resultados muestran una comparación favorable de nuestras propuestas respecto al estado del arte.The problem of automatically identifying an action performed in a video is receiving a great deal of attention in the computer vision community, with applications ranging from people recognition to human computer interaction. We can think the human body as an articulated system of rigid segments connected by joints, and human motion as a continuous transformation of the spatial arrangement of those segments. The arrival of low-cost depth cameras has made possible the development of an accurate and efficient human body tracking algorithm, that computes the 3D location of several skeleton joints in real time. This thesis presents contributions concerning the modeling of the skeletons temporal evolution. Modeling the temporal evolution of skeleton descriptors is a challenging task. First, the estimated location of the 3D joints are usually inaccurate. Second, human actions have large intra-class variability. This variability may be found not only in the spatial configuration of individual skeletons (for example, the same action involves different configurations for righthanded and left-handed people) but also on the action dynamics: different people have different execution speeds; actions with periodic movements (like clapping) may involve different numbers of repetitions; two videos of the same action may be temporally misaligned; etc. Finally, different actions may involve similar skeletal configurations, as well as similar movements, effectively yielding large inter-class similarity. We explore two approaches to the problem that aim at tackling this difficulties. In the first approach, we present an extension to the Edit Distance on Real sequence (EDR), a robust and accurate similarity measure between time series. We introduce two key improvements to EDR: a weighted matching scheme for the points in the series and a modified aligning algorithm based on the concept of Instance-to-Class distance. The resulting distance function takes into account temporal ordering, requires no learning of parameters and is highly tolerant to noise and temporal misalignment. Furthermore, it improves the results of non-parametric sequence classification methods, specially in cases of large intra-class variability and small training sets. In the second approach, we explicitly acknowledge that the number of discriminative skeletons in a sequence might be low. The rest of the skeletons might be noisy or too person-specific, have a configuration common to several actions (for example, a sit still configuration), or occur at uncommon frames. Thus, the problem can be naturally treated as a Multiple Instance Learning (MIL) problem. In MIL, training instances are organized into bags. A bag from a given class contains some instances that are characteristic of that class, but might (and most probably will) contain instances that are not. Following this idea, we represent videos as bags of time-stamped skeleton descriptors, and we propose a new MIL framework for action recognition from skeleton sequences. We found that our approach is highly tolerant to noise, intra-class variability and inter-class similarity. The proposed framework is simple and provides a clear way of regulating tolerance to noise, temporal misalignment and variations in execution speed. We evaluate the proposed approaches on four publicly available challenging datasets captured by depth cameras, and we show that they compare favorably against other state-of-the-art methods.Fil:Ubalde, Sebastián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Control of zinc plating solutions, determining the optimum concentration of thiourea additive by electrochemical techniques
Full text linkIn this work we have analyzed the effect of thiourea concentration in the acid zinc deposition process. For these purpose, we have used the electrochemical techniques (cathodic voltammetry and Electrochemistry Impedance Spectroscopy, EIS). It allows determining the optimal concentration thiourea additive. In this range, we have obtained better finishes, more refined and decoratives layers. We have found in voltammetric studies that the electroreduction of Zn 2+ in the presence of thiourea is accelerated. The EIS studies has shown the “electrodeposition resistance” decrease in the presence of thiourea. The addition of more thiourea in the solution, in the optimum concentration, the electrodeposition resistance to the electrodeposition process is increased. The main contribution of this research and its scientific contribution is the use of electrochemical techniques for determining the optimal concentration of thiourea additive in the zinc electroplating solution in chloride acid mediaFil:Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil:Gordillo, G. Universidad de Buenos Aires (UBA). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química FísicaFil:Gassa, L. Universidad Nacional de La Plata (UNLP). Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasFil:Ventura D'Alkaine, C. Universidade Federal de São Carlos (UFSCar
Early events in Junin Virus replication cycle: virus interaction with C-type lectins
No full textEl virus Junín (JUNV) es el agente etiológico de la fiebre hemorrágica argentina (FHA), una enfermedad zoonótica que afecta el área central de la Pampa húmeda de la República Argentina. Distintos mecanismos de endocitosis son utilizados en las infecciones virales. En la línea celular Vero, el complejo glicoproteico presente en los viriones es el responsable de las interacciones iniciales con el receptor celular de transferrina 1 (TfR1) y la entrada a la célula es por endocitosis mediada por vesículas recubiertas de clatrina. En varias familias de virus envueltos, su entrada y diseminación pueden estar mediadas por lectinas de tipo C. Las mismas son proteínas transmembrana tipo 2, constituyen una amplia familia de receptores que reconocen estructuras específicas de carbohidratos presentes en patógenos y se encuentra presente principalmente en células dendríticas inmaduras, macrófagos y células endoteliales. Una de ellas, DC-SIGN posee un rol importante en los estadios iniciales de la respuesta inmune, reconoce estructuras internas ramificadas de manosas y posee funciones de receptor para varios virus. DC-SIGN se compone por un dominio extracelular de reconocimiento a carbohidratos (DRC) que une residuos con carbohidratos de alta manosa y una cola citoplasmática con motivos conservados de dileucinas (LL) y un cluster triacídico (EEE). Debido a que JUNV presenta proteínas altamente glicosiladas, y que en los estadíos de la infección temprana interactuaría con células dendríticas y otras del sistema inmune, en este trabajo se estudió la interacción de JUNV con DC-SIGN y el mecanismo endocítico asociado a la misma. Los resultados demuestran que DC-SIGN actúa como un auténtico receptor para JUNV en las células que la expresan y que la entrada a las mismas es a través de endocitosis utilizando vesículas recubiertas de clatrina con dependencia de colesterol y filamentos de actina corticales intactos.Junin Virus (JUNV) is a member of the Arenaviridae family and the etiologic agent of Argentine Hemorrhagic fever (AHF), a zoonotic illness affecting the farming land of Argentina. Several endocytic pathways are used during viral infections. In Vero cell line, the glycoprotein complex present in virions is responsible of interaction with Transferrin receptor type I (TfR1) and internalization is clathrin mediated. Entry and dissemination of several envelope viruses are mediated by C-type lectins. These are transmembrane proteins that are expressed in immature dendritic, macrophages and endothelial cells, integrating a family of receptors which recognize specific carbohydrates present in pathogens. One of them, Dendritic Cell-Specific ICAM-3 Grabbing Nonintegrin (DC-SIGN) has an important role during the initial stages of the immune response, recognizes high mannose residues and is considered as a receptor for several viruses. DC-SIGN is composed by an extracellular carbohydrate recognition domain (CRD) and a cytoplasmic tail containing conserved motives as dileucine (LL) and triacidic cluster (EEE). As JUNV presents highly glycosylated proteins and that during initial steps of the infection, JUNV would interact with dendritic cells and others belonging to the immune system, in this work we studied the interaction between JUNV and DC-SIGN and the entry pathway associated with this. Taken together our results demonstrate that DC-SIGN is a real receptor for JUNV and that the main entry pathway involved is clathrin mediated endocytosis and it depends on cholesterol and intact cortical actin filaments.Fil:Forlenza, María Belén. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Estrategia integrada basada en procesos, requerimientos, medición y evaluación para la construcción de almacenes de datos
Full text linkFil:Avalos Serrano, Verónica Nathalí. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Thin films with micro- and nano-electronic scopes: Degradation, breakdown and technological applications
No full textEl trabajo desarrollado en esta Tesis se focaliza en el estudio de mecanismos de transporte eléctrico involucrados en la degradación y eventual ruptura de películas dieléctricas (óxidos delgados). Éstos forman parte de una infinidad de dispositivos que son fabricados en vistas de posibles aplicaciones tecnológicas. El estudio de la degradación adquiere relevancia debido a que es preciso saber cómo se degrada cada componente y cómo ello incide en el comportamiento eléctrico general del dispositivo. Las estructuras estudiadas consisten en apilamientos metal/ óxido/ semiconductor (del inglés MIS) que pueden ser pensados como capacitores y que, en particular, constituyen la estructura básica para la construcción de transistores de efecto campo (MOSFET, según su sigla en inglés). A su vez, la misma estructura se encuentra presente en otro tipo de dispositivo con que se trabajó: las NROM (Nitride Read-Only Memories); que constituyen un tipo particular de las ampliamente difundidas memorias FLASH. Se trata de apilamientos fabricados a nivel comercial que se emplean actualmente como memorias no volátiles. Además, en la misma línea de analizar propiedades eléctricas de óxidos bajo distinto tipo de estímulos, se incursionó en el estudio de estructuras metal/ aislante/ metal (del inglés MIM). En ellas, la conmutación resistiva se muestra como una de las posibles aplicaciones de algunos de los mismos óxidos mencionados con anterioridad. Complementariamente, se analiza la factibilidad de su uso como mecanismo de memoria, en comparación con los mencionados NROM. El trabajo consistió en la caracterización eléctrica, comprensión de los mecanismos de conducción y/o conmutación así como el estudio bajo condiciones de degradación tales como radiación (de fotones , de iones pesados, protones y rayos X) y operación prolongada (procesos de estrés eléctrico). Si bien las distintas estructuras provienen de diversas colaboraciones con otros grupos de investigación, también se efectuaron algunas incursiones en los procesos de fabricación. Este trabajo comienza con la descripción de los efectos producidos por la incidencia de distintos tipos de radiación en estructuras MIS (metal/ aislante/ semiconductor), a partir de un análisis comparativo. Complementariamente, en los mismos apilamientos, se estudió la degradación debida a la aplicación prolongada de un voltaje. Luego se presenta un estudio orientado a comprender si la descarga producida por rayos X incidiendo en estructuras MOSFET condiciona la persistencia de las cargas atrapadas en las cercanías del dato perdido. A continuación, la incursión en estructuras de tipo MIM dio lugar a una serie de indagaciones vinculadas con el tópico de la conmutación resistiva. Se verá que muchas de las técnicas y aprendizajes adquiridos, durante los estudios precedentes, resultaron ventajosos al momento de encarar esta línea. Se puso de manifiesto la conmutación resistiva en muestras basadas en MgO y HfO2. En el primer caso, una conmutación entre estados muy disímiles (en orden de magnitud de la corriente) sugirió la propuesta de alternativas de fabricación. En el segundo, una amplia variedad de experimentos fueron empleados con la finalidad de comprender el comportamiento evidenciado por dicho material, que resultó destacarse por la particularidad de sus propiedades (autolimitación de corriente, ausencia de electroformado, resistencia al estrés eléctrico, etc.).Studies carried out in this Thesis have been focused on thin film oxide degradation and breakdown mechanisms. Motivation arises from the fact that those films are part of a huge number of devices manufactured for possible technological applications. Degradation analysis becomes relevant since it is necessary to know the way in which each component is modified. Electrical behavior of degraded components is also of paramount importance. Analyzed structures consist of capacitive stacks composed of metal / insulator / semiconductor (MIS) which constitute the basic structure for transistor construction such as MIS - Field Effect technology. The same structure may be observed in the well-known memory technology: NROM devices, which consist of a variety of the so called FLASH memories. Within the same research framework of studying electrical properties of oxide films under different stimuli, resistive switching was dealt with. In this case, stack is somewhat different from that previously mentioned: semiconductor bottom contact is replaced by another metal contact (metal / insulator / metal or MIM). The main goal of this work is to improve the understanding of degradation and breakdown causes as well as the variety of techniques employed to reach that target (electrical characterization, stress measurements, radiation incidence). Although samples were provided by collaborators, some fabrication processes were carried out within the Thesis development. Firstly, radiation incidence on high k based MIS structures was comparatively analyzed from different radiation sources. Afterwards, a complementary degradation mechanism was studied in the same sample type: electrical stress. Since it was shown that radiation incidence is a cause of oxide degradation (producing trapped charge or modifying charge densities) a comprehensive study on simultaneous discharge of NROM based memories was carried out. As it was demonstrated, current technology of FLASH memories (i.e. NROM) seems not to be appropriate for hazard environments, so a different memory type was analyzed: ReRAM devices. Two high k based materials were tested during this work: MgO and HfO2. The first one presented an unusual switching ratio with a low rate of repetition; soft breakdown regime was identified to justify such behavior. The second one, remarkable for its properties (self current limitation, electroforming free, electrical stress hardness), showed that the complex fabrication process produced a more complex stack than the one usually employed.Fil:Quinteros, Cynthia Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Quantum effects in inflationary cosmological models
No full textLa expansión del universo durante la etapa in acionaria puede ser descripta en una primera aproximación con la métrica de De Sitter. El cálculo de las funciones de correlación cuánticas de los campos en esta geometría es importante para contrastar los modelos con las observaciones de precisión del fondo cósmico de microondas. En el caso de campos muy livianos comparados con la curvatura del espacio tiempo, estos cálculos estan plagados con efectos infrarrojos, los cuales podrían estar indicando una falla en la teoría de perturbaciones. En este sentido, algunos cálculos no perturbativos han mostrado que las interacciones generan una masa dinámica, que tiene el efecto de regular las posibles divergencias infrarrojas. En esta tesis se estudian algunos aspectos de la teoría cuántica de campos en De Sitter mediante diversos métodos no perturbativos, con el objetivo de comprender los efectos infrarrojos asociados a campos livianos o no masivos en el universo temprano. Por un lado se considera la Acción Efectiva de dos partículas Irreducible (2PIEA) en la aproximación de Hartree, que si bien es exacta en el límite de N grande para un modelo con simetría O(N), para un número finito de campos deja de ser completamente consistente. Para recuperar en parte algunas propiedades de la 2PIEA exacta, se deben imponen ciertas relaciones de consistencia en el proceso de renormalización, lo cual afecta las partes finitas de los contratérminos. Se ha prestado particular atención a este proceso, generalizándolo a espacios curvos para obtener las ecuaciones de evolución del valor medio del campo renormalizadas. Se estudió el potencial efectivo en la aproximación de Hartree, buscando las condiciones para la existencia de soluciones con ruptura espontánea de simetría. Resultados previos en la literatura muestran que estas soluciones no existen en el límite de N grande, así como tampoco para N finito con el esquema de renormalización usual. Por otro lado, adoptando la renormalización consistente, se encuentran soluciones con ruptura de simetría, cuya existencia sin embargo depende del punto de renormalización. Luego, se consideraron las ecuaciones de Einstein Semiclásicas en la aproximación de Hartree, renormalizándolas con el método consistente. Se buscaron soluciones autoconsistentes de éstas ecuaciones en combinación con las ecuaciones del campo, estudiando si el efecto de los campos sobre la curvatura puede generar o no una restauración de la simetría. En particular se encontraron soluciones donde los efectos cuánticos son los responsables de la expansión acelerada del universo, en ausencia de constante cosmológica. Estos resultados también dependen del punto de renormalización. Otro método no perturbativo muy poderoso proviene de formular la Teoría de Campos en el espacio De Sitter Euclídeo, el cual tiene la propiedad de ser compacto. Debido a esto, el campo admite una descomposición en modos discreta que pone en evidencia que las divergencias infrarrojas provienen de las contribuciones del modo constante, o modo cero. Es posible formular una teoría sin problemas infrarrojos tratando no perturbativamente al modo cero, y de manera perturbativa a los modos inhomogéneos. Las correcciones provenientes de éstos últimos son de orden superior en una expansión infrarroja. Consideramos la generalización de esta formulación a la teoría con simetría O(N), calculando la masa dinámica y el potencial efectivo. Esto permite realizar una comparación adecuada con los resultados provenientes de la 2PIEA donde el límite de N grande permite obtener resultados más confiables.The expansion of the Universe during the inflationary stage can be described, as a first approximation, with the De Sitter metric. It is important to calculate quantum correlation functions of fields living in this geometry in order to compare the different models with the high-precision observations of the Cosmic Microwave Background. For light fields compared to the space-time curvature, these calculations are plagued by infrared effects, which might be an indication of the breakdown of perturbation theory. In this regard, some non-perturbative calculations have shown that a mass is dynamically generated by the interactions, effectively regulating the possible infrared divergences. In this thesis, we study some aspects of the Quantum Field Theory in De Sitter space by means of non-perturbative methods, with the goal of better understanding the infrared effects associated with light and massless fields in the early Universe. On the one hand, we considered the Two-Particle Irreductible Effective Action (2PIEA) in the Hartree approximation, which, although being exact in the large-N limit of a model with O(N) symmetry, in the case of a finite number of fields it is no longer fully consistent. In order to partially recover some properties of the exact 2PIEA, some consistency conditions must be imposed on the renormalization procedure, which in turn affects the finite parts of the counterterms. We focused on this process, generalizing it to curved backgrounds in order to find the renormalized evolution equation for the mean value of the field. We studied the Effective Potential, looking for the conditions for the existence of spontaneous-symmetry- breaking solutions. Previous results in the literature show that there are no such solutions in the large-N limit, as well as for finite N under the usual renormalization scheme. Nevertheless, we found that these solutions can exist when adopting the consistent renormalization scheme, although their existence is dependent on the renormalization point. Then we studied the Einstein Semiclassical Equations in the Hartree approximation with the consistent renormali- zation procedure. We looked for self-consistent solutions of these equations together with the field equations, studying whether the quantum effects over the space-time curvature can induce a symmetry restoration or not. In particular, we found some solutions where the quantum effects are solely responsible for the accelerated expansion of the Universe, without the presence of a Cosmological Constant. This results are also dependent on the renormalization point chosen. Another very powerful non-perturbative method comes from the formulation of the Quantum Field Theory in euclidean De Sitter space, which has the characteristic property of being compact. Due to this, the field has a discrete mode decomposition which allows to identify the contributions of the constant -or zero- mode, as the origin of the infrared divergences. It is then possible to formulate a theory with no infrared problems by treating the zero mode non-perturbatively, while dealing with the inhomogeneous modes perturbatively. The corrections coming from the latter are of higher order in an infrared expansion. We considered the generalization of this formulation to a model with O(N) symmetry, calculating the dynamical mass and the Effective Potential. This allows for a comparison with the results obtained with the 2PIEA, for which the large-N limit is needed for the results to be trusted.Fil:Trombetta, Leonardo Giuliano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Development of new antimicrobial strategies: bacterial gene silencing through antisense technology
No full textLa emergencia de enfermedades infecciosas causadas por bacterias multiresistentes y la falta de antibióticos para su tratamiento constituyen una amenaza para la salud global. Ante la necesidad de desarrollo de nuevos antimicrobianos se ha considerado la posibilidad de emplear técnicas de silenciamiento génico mediado por ARNs antisentido. Una de estas estrategias de silenciamiento es la denominada tecnología EGS, que se encuentra mediada por la Ribozima P o ARNasa P, una ribozima presente en todos los dominios y que en bacterias Gram negativas está conformada por una subunidad ARN-catalítica y por otra proteica. La ARNasa P participa en la maduración de los ARN de transferencia generando el extremo 5´ maduro por un corte simple endonucleolítico de su precursor. Esta propiedad puede emplearse para mediar el corte de una molécula de ARN blanco - cuya expresión quiera ser silenciada- en presencia de un oligorribonucleótido complementario, conocido como External Guide Sequence (EGS). Una vez formado el dúplex ARN blanco : EGS, este complejo puede ser reconocido por la ARNasa P como sustrato y entonces promover el corte endonucleolítico del ARN blanco, inactivándolo. El objetivo global en el que se enmarca este trabajo de tesis consiste en evaluar estrategias de silenciamiento génico mediante tecnología antisentido como posibles antimicrobianos o para prolongar el uso de los antibióticos ya existentes. En este trabajo de tesis doctoral se exploró la posibilidad de inhibir la expresión de genes bacterianos a través del uso de tecnología EGS antisentido. Inicialmente se trabajó con cepas de Escherichia coli y como blanco se eligió al ARN mensajero del gen ftsZ cuyo producto, la proteína FtsZ es un análogo bacteriano de la tubulina y esencial para la división celular. Tanto la expresión de estos pequeños ARNs antisentido dirigidos contra el mensajero ftsZ como la administración exógena de análogos de ácidos nucleicos no hidrolizables por nucleasas bacterianas, generaron una inhibición de la división celular, originando un cambio en la morfología de las bacterias y una disminución de la viabilidad de las células tratadas. Estos resultados apoyan la idea que los EGSs dirigidos contra genes vitales bacterianos podrían considerarse como potenciales antimicrobianos. Con la intención de explorar la aplicación de esta tecnología de silenciamiento génico a una especie bacteriana de importancia clínica creciente, se logró identificar, clonar, transcribir y purificar los componentes de la ribozima P de Acinetobacter baumannii. Posteriormente, la ribozima se reconstituyó in vitro, presentando actividad tanto en presencia de un sustrato natural (pre-ARNtTyr) como de un sustrato bimolecular compuesto por una dupla ARNm-EGS. De esta manera, se generó un sistema de evaluación in vitro de EGSs candidatos para Acinetobacter baumannii, paso previo a la realización de ensayos in vivo sobre esta especie bacteriana.The emergence of infectious diseases caused by multi-resistant bacteria and the lack of traditional antibiotics for its treatment are a concerning threat for global health. Facing the need for development of new antimicrobials, gene silencing through antisense RNAs have been considered as a viable solution. One of these antisense strategies is called EGS technology which is mediated by ribozyme P or RNase P, a ribozyme present in all domains of life that in Gram negative bacteria is composed of two subunits: one catalytic – RNA and another peptidic. The RNase P processes pre-transfer RNA, maturating the 5´end by a simple endonucleolitic cut of its precursor. This property can be used to cut any other target RNA molecule in the presence of a complementary oligoribonucleotide, known as External Guide Sequence (EGS). Once the duplex target-RNA: EGS is formed can be recognized by the ribozyme P as a substrate and hence cut the RNA target, leading to its inactivation. The general purpose in which this thesis work is immersed consists on the evaluation of different gene silencing strategies through antisense technology and their use as possible antimicrobial agents or to extend the usage of already existent antibiotics. In this thesis work the possibility of inhibiting bacterial gene expression through EGS antisense technology was explored. Initially, strains of Escherichia coli were employed and ftsZ mRNA was selected as target. FtsZ protein is a bacterial tubulin analogue essential for cell division. Expression of RNA-EGSs targeting ftsZ mRNA as well as exogenous administration of EGSs composed of nucleic acid analogues non hydrolysable by bacterial nucleases, led to a change in bacterial morphology and a decrease in cell viability, elicited by an impaired cell division. These results support the idea that EGSs targeting bacterial vital genes could be considered as potential antimicrobial agents. Pursuing the intention to apply this gene silencing technology to a bacterial species with growing clinical importance, the components of the ribozyme P from Acinetobacter baumannii were identified, cloned, transcribed and purified. Then, the RNase was reconstituted in vitro, showing activity in the presence of a natural substrate such as pre-tRNATyr and also with a bimolecular substrate conformed by mRNA and EGS. Thereby an in vitro evaluation system was generated in order to select candidate EGSs for Acinetobacter baumannii, previous procedure to in vivo assays.Fil:Davies Sala, Carol G.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina