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    Descriptores de reactividad química para especies interactuantes en la teoría de funcionales de la densidad

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    En el marco teórico de la teoría de funcionales de la densidad conceptual, el estudio de la reactividad química de las especies se lleva a cabo a través de descriptores que permiten medir la respuesta de propiedades como la energía y la densidad electrónica a cambios en dos variables fundamentales: el número de electrones y el potencial externo. Estos descriptores tradicionalmente son evaluados considerando únicamente la estructura electrónica de una especie dada cuando se encuentra aislada. Sin embargo, resulta intuitivo pensar que, al interactuar una especie con otra, se van a generar cambios en su estructura electrónica y, por lo tanto, se presentarán también cambios en los valores de sus descriptores de reactividad. Es por lo anterior, que en este trabajo se lleva a cabo la derivación, análisis y aplicación de descriptores de reactividad para una especie en presencia de otra, cuyas expresiones toman en cuenta las modificaciones generadas en el sistema debido a la interacción con otro. En primer lugar, se presenta una metodología basada en un enfoque perturbativo a primer orden dentro del marco teórico del ensamble gran canónico para la derivación de expresiones para especies interactuantes (perturbadas) del potencial químico, la dureza, la función de Fukui y el descriptor dual. Posteriormente, se muestra que dichas expresiones perturbadas pueden ser recuperadas haciendo uso del modelo de las dos parábolas para la carga fraccional, modificado para tomar en cuenta que la especie se encuentra en presencia de otra. Asimismo, se lleva a cabo un análisis de los descriptores perturbados dentro de la teoría de funcionales de la densidad conceptual a temperatura cero, el cual permite obtener un mayor conocimiento sobre los factores que afectan sus valores y sobre sus implicaciones interpretativas. Finalmente, se muestra un procedimiento para fijar los valores de los parámetros que aparecen en las expresiones de los descriptores perturbados, y se lleva a cabo la aplicación de estos descriptores, en conjunto con dicho procedimiento, en algunas interacciones químicas. Los resultados obtenidos muestran que, haciendo uso de los descriptores para especies interactuantes, es posible obtener una mejora en la descripción de la reactividad de los sistemas estudiados

    Determinación de la intensidad de kerma en aire con película de tinte radiocrómico EBT3 para dosimetría en BT de una fuente de Ir¹⁹²

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    Due to the lack of quality control audit protocols in BT HDR, it is proposed to use new detectors to determine the value of Air Kerma Intensity (Sk). The main objective is to determine the intensity of kerma in air with a radiochromic dye film within the tolerance established by the literature [1] of 3 % to guarantee quality in the delivery of brachytherapy treatments with a high rate of dose. The motivation of this work lies in the lack of implementation of a dosimetric audit protocol in this type of therapy in our country. TG 43 is taken as reference to determine S k from measured dose on radiochromic dye films with a 192 Ir source. A high dose rate GammaMed PLus ix brachytherapy equipment of the VARIAN trademark of the National Institute of Cancerology will be used. Response curves were performed with a nominal accelerator energy of 6 MV and a high dose rate brachytherapy source of Ir-192. Both curves were compared and it can be seen that when using response curves built with Ir-192, the difference found between the estimated value of Sk and the reference value is below the tolerance indicated in the literature of 3 % when using curves of response built with Ir-192. It is concluded that the radiochromic dye film does allow estimating the value of Sk with respect to the reference value, with a difference less than the tolerance, as long as its calibration curve is built with an Ir-192 source.Debido a la falta de protocolos de auditoría de control de calidad en braquiterapia de alta tasa de dosis (BT HDR, por sus siglas en inglés), se propone utilizar nuevos detectores para determinar el valor de Intensidad de Kerma en Aire (Sk) . Se tiene como objetivo principal determinar la intensidad de kerma en aire con película de tinte radiocrómico dentro de la tolerancia establecida por la literatura [1] de 3 % para garantizar calidad en la entrega de tratamientos de braquiterapia de alta tasa de dosis. La motivación de este trabajo radica en la falta de implementación de un protocolo de auditoría dosimétrica en este tipo de terapias en nuestro país. Tome como referencia el TG 43 para determinar Sk a partir de la dosis medida en películas de tinte radiocrómico modelo EBT3, con una fuente de Ir-192. Se utilizará un equipo de braquiterapia de alta tasa de dosis GammaMed PLus ix de la marca comercial VARIAN del Instituto Nacional de Cancerología. Se realizaron curvas de respuesta con una energía nominal de acelerador de 6 MV y una fuente de braquiterapia de alta tasa de dosis de Ir-192. Se compararon ambas curvas y se observa que al utilizar curvas de respuestas construidas con Ir-192, la diferencia encontrada entre el valor de Sk estimado y la de referencia está por debajo de la tolerancia señalada en la literatura de 3 %. Se concluye que la película de tinte radiocrómico si permite estimar el valor de Sk con respecto al valor de referencia, con una diferencia inferior a la tolerancia, siempre y cuando su curva de calibración se construye con una fuente de Ir-192

    Análisis de Fourier aplicando integración generalizada

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    Presencia de Trididemnum solidum en arrecifes de coral del Parque Nacional Arrecifes de Cozumel (PNAC)

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    The purpose of this study was to identify the species Trididemnum spp. as well as determining the coral species covered by this tunicate, in coral reefs of the Arrecifes de Cozumel National Park (PNAC). Three samplings were carried out, October (2018), November (2018) and July (2019), where the temporal variation of the physicochemical variables (depth, temperature, salinity, pH and dissolved oxygen) was analyzed, as well as the sedimentary variables (texture of sediments, CO and CaCO3 content). The physicochemical variables salinity (34.6), pH (8.17) and DO (6.25) were found within what was reported for Caribbean coral reefs, except for the temperature (31°C) during the month of July (2019), which exceeded the coral bleaching threshold. The granulometric composition of the sediments was medium and fine sands, typical of reef areas. Regarding the CO content, it presented percentages of 0 to 1%, considered normal for these ecosystems. Regarding the CaCO3 content in the sediments, an average of 95.3% was observed, agreeing with what was reported by other authors for Caribbean reefs; however, it is considered a high percentage which can be attributed to its proximity to the Yucatan Peninsula (considered the most important carbonate platform in Mexico). On the other hand, colonies of ascidians were collected, of which micrographs of the internal and external structures, spicules and zooids were analyzed, with which it was possible to identify the species Trididemnum solidum, establishing that the zooids of this species in Cozumel have an average length of 0.8 mm, the spicules are stellate with more than 19 conical-shaped rays and an average diameter of 40 μm. A total of 59 coral species were identified during the three months of sampling, of which 4 species were hydrocorals, 17 octocorals and 38 hexacorals. The 38 scleractinian species identified during the present study represent 72% of the hexacoral species known on the Island. During the month of October, 45 coral species were determined, of which 26 species presented T. solidum coverage, the reefs with the highest percentage of coverage were P. Ladrillos, El Cedral and P. Jardines, while the species of coral most affected by T. solidum were Dichocoenia stokesii, Diploria labyrinthiformis and Agaricia agaricites. In November, 51 species were recorded, with 33 exhibiting cover. The reefs with the highest percentage were Colombia, Chankanaab and Yucab and the coral species were Siderastrea radians, Agaricia agaricites and Montastrea cavernosa. Regarding the month of July, of 32 species identified, 20 showed ascidian cover. The reefs with the highest coverage were observed in: Santa Rosa and Palancar Cuevas; and for the coral species Meandrina danae, Agaricia agaricites and Porites divaricata. In summary, this study is the first to describe the species T. solidum with a confirmation of formal identity for the PNAC reefs and since it is a rare and invasive species, it is important to continue with this type of research, since competitive interactions between corals and ascidians have been little studied.La finalidad de este estudio fue identificar la especie Trididemnum spp. así como determinar las especies de coral con cobertura de este tunicado, en arrecifes de coral del Parque Nacional Arrecifes de Cozumel (PNAC). Se realizaron tres muestreos, octubre (2018), noviembre (2018) y julio (2019) donde se analizó la variación temporal de las variables fisicoquímicas (profundidad, temperatura, salinidad, pH y oxígeno disuelto) así como de las variables sedimentarias (textura de sedimentos, contenido de CO y CaCO3). Las variables fisicoquímicas salinidad (34.6), pH (8.17) y OD (6.25), se encontraron dentro de lo reportado para arrecifes coralinos del Caribe, con excepción de la temperatura (31°C) durante el mes de julio (2019) la cual rebasó el umbral de blanqueamiento coralino. La composición granulométrica de los sedimentos fue de arenas medias y finas, típicas de zonas arrecifales. En cuanto al contenido de CO, este presentó porcentajes de 0 a 1%, considerados normales para estos ecosistemas. Con respecto al contenido de CaCO3 en los sedimentos, se observó un promedio de 95.3 % lo cual coincide con lo reportado por otros autores para arrecifes del Caribe, sin embargo, se considera un porcentaje alto el cual puede ser atribuido a su cercanía con la península de Yucatán (considerada la plataforma carbonatada más importante de México). Por otra parte, se recolectaron colonias de ascidias, de las cuales se analizaron micrografías de las estructuras internas, externas, espículas y zooides, con lo cual se logró identificar a la especie Trididemnum solidum estableciendo que los zooides de esta especie en Cozumel tienen una longitud promedio de 0.8 mm, las espículas son estrelladas con más de 19 radios en forma cónica y un diámetro promedio de 40 μm. Se identificaron un total de 59 especies coralinas durante los tres meses de muestreo, de las cuales 4 especies fueron hidrocorales, 17 octocorales y 38 hexacorales. Las 38 especies escleractinias identificadas durante el presente estudio representan al 72% de las especies de hexacorales conocidas en la isla. Durante el mes de octubre se determinaron 45 especies coralinas, de las cuales 26 especies presentaron cobertura de T. solidum, los arrecifes con el mayor porcentaje de cobertura fueron P. Ladrillos, El Cedral y P. Jardines, mientras que las especies de coral más afectadas por T. solidum fueron Dichocoenia stokesii, Diploria labyrinthiformis y Agaricia agaricites. En noviembre se registraron 51 especies, con 33 exhibiendo cobertura. Los arrecifes con el mayor porcentaje fueron Colombia, Chankanaab y Yucab y las especies coralinas fueron Siderastrea radians, Agaricia agaricites y Montastrea cavernosa. Respecto al mes de julio, de 32 especies identificadas, 20 mostraron cobertura ascidiana. Los arrecifes con la cobertura más elevada se observaron en: Santa Rosa y Palancar Cuevas; y para las especies coralinas Meandrina danae, Agaricia agaricites y Porites divaricata. En síntesis, este estudio es el primero en describir la especie T. solidum con una confirmación de identidad formal para los arrecifes del PNAC y al ser una especie rara e invasora, es importante continuar con este tipo de investigaciones, puesto que, las interacciones competitivas entre corales y ascidias han sido poco estudiadas

    Análisis por tensor de difusión en tumores cerebrales en murinos

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    En la actualidad uno de los problemas a los que nos enfrentamos como sociedad es el cáncer, siendo los gliomas el grupo de tumores cerebrales más agresivos en el SNC, los cuales tienen una sobrevida1 < 23 meses (grado 4). Una de las metas a futuro es poder entender el comportamiento de los gliomas en el cerebro tanto como nos daña, como se conforma, como se desarrolla y como modifica el área cerebral al que afecta directa e indirectamente. El cerebro está compuesto por una variedad de células nerviosas, siendo los axones parte fundamental de este, los cuales integran la sustancia blanca (SB) cerebral, e interneuronas con axones confinados a la sustancia gris (SG). La materia blanca está formada por los haces de fibras nerviosas o tractos, que facilitan la comunicación entre regiones cerebrales y la integración de la información en un sistema de procesamiento distribuido. La actividad cerebral es parte fundamental en las investigaciones neurocientificas, ya que delimitan aquellos circuitos cerebrales que subyacen a cada una de las funciones cognitivas y motoras que caracterizan a los humanos. Dando como resultado información cerebral de cada región del cerebro, quien se comunica y quién no. Por ello conocer cuánto daña las zonas cerebrales durante el crecimiento tumoral es el inicio de este trabajo. Uno de los métodos usados para estudiar la conectividad cerebral fue la resonancia magnética, que se basa en el estudio de las propiedades derivadas de las imágenes de difusión cerebral, (DWI, Difusión weighted imaging). Las imágenes obtenidas por DWI permiten cuantificar la dirección de la difusión de las moléculas del agua del tejido cerebral al someterlas a un campo magnético constante y a pulsos de radiofrecuencia. Las moléculas de agua se difunden con mayor facilidad en los axones recubiertos por vainas de mielina, por ello la secuencia DWI nos permite detectar la anisotropía producida por la movilidad de las moléculas de agua en los tractos de fibras nerviosas cerebrales y posteriormente se reconstruyen las trayectorias más probables de estos haces de fibras, a partir de sus mapas de tractografía. Las reconstrucciones de todos los haces de las fibras se obtienen de su tractografía 3D y de un modelo previo de la imagen, que permitirá proveer la orientación de las fibras. El modelo DTI (diffusion tensor imaging) nos permite cuantificar el grado de anisotropía de los protones del agua en los tejidos y la evaluación de conectividad de la sustancia blanca (tractos), dentro del tejido cerebral. El objetivo de este modelo es describir las propiedades de difusión y extraer información anatómica más fina de cada voxel y poder dar un pronóstico al médico de que áreas en el cerebro si se están comunicando entre sí. A partir del tensor de difusión se obtienen diferentes parámetros conocidos como métricas: Anisotropía fraccional (FA), coeficiente de difusión aparente (ADC), difusión axial (AD) y difusión radial (RD). Las cuatro métricas obtenidas nos arrojaran información de la capsula externa (EC), el hipocampo (Hip) y el cuerpo calloso (CC), que fueron las zonas estudiadas. Nuestro trabajo se centró en el análisis de las imágenes obtenidas de cinco ratas (macho, de la variedad Sprague Dowley, 60 días posnatal) a los que se les implantaron intracranealmente 10,000 células de la línea tumoral C6 en el lóbulo frontal izquierdo, con una evolución de 21 1Tiempo que pasa desde la fecha del diagnóstico o el comienzo del tratamiento de una enfermedad, como el cáncer, durante el cual los pacientes con la enfermedad siguen vivos 3 días. Después se les práctico la eutanasia para procesar los cerebros en un equipo de resonancia magnética de 7T. Las métricas analizadas con el programa de DSI-STUDIO determinaron que el tumor alcanzo volúmenes de hasta un 9.61 % en todo el cerebro de rata. En algunos casos el cuerpo calloso tiene cambios en sus métricas, aunque no se vea afectado directamente por el tumor. En las tres zonas estudiadas se observó tres grados de compresión tisular, así como aumento o perdida de difusión en la estructura de los tejidos de las zonas. En conclusión, el uso del DTI y sus métricas permitirán en un futuro obtener un biomarcador que identifique la estructura tumoral, su difusión y el daño en las zonas circundantes

    Modelación numérica de la infiltración de agua en el suelo provista por un infiltrómetro de tensión usando el método de elemento finito

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    En esta tesis se presenta la modelación numérica de la infiltración de agua en el suelo por medio de un infiltrómetro de tensión con la finalidad de servir como base al diseño de diferentes problemas relacionados con este proceso. Para el desarrollo del procedimiento numérico se utiliza la forma linealizada de la ecuación de Richards conocida como ecuación de Warrick con condición inicial igual a cero y condiciones de frontera de tipo mixto. Se discretiza el espacio con el método de elemento finito y la integración temporal a través del método de Crank-Nicolson. Además se emplean transformaciones isoparamétricas bicuadráticas para realizar los cálculos. Con el fin de aproximar la solución del problema de estudio, se ha elaborado un programa en el lenguaje M de Matlab, el cual nos permitirá entender otro tipo de problemas relacionados con la infiltración. La verificación del programa se ha realizado con un problema semejante al propuesto por Warrick (Warrick, 1974), dedujimos la solución analítica y constatamos que los perfiles del potencial de flujo matricial que se generan tienen el mismo comportamiento y forma que los presentados tanto en el artículo como aquellos obtenidos numéricamente. Para realizar el análisis del problema de estudio hemos considerado los datos del experimento tomado de (Pulido, 2019) que consistió en extraer 7 columnas de suelo: 3 del Bosque, 2 del Acahual y 2 de Agostadero y realizar ensayos de infiltración para cuatro diferentes tensiones (etapas) en el laboratorio, en donde se encontró los valores de la conductividad saturada, la constante de proporcionalidad de Gardner y los datos registrados de la lámina acumulada. Los resultados numéricos se obtienen para los tres tipos de suelo: Bosque, Acahual y Agostadero y el valor del parámetro κ por medio del ajuste de las curvas de infiltración experimentales. Se muestran los perfiles del potencial de flujo matricial Θ y los caudales de entrada y salida. Se observa que al emplear diferentes tensiones se producen cambios en el caudal. Finalmente los resultados demuestran que en el Bosque existe una mayor infiltración seguido del Acahual y Agostadero, debido probablemente a la estructura del suelo y la influencia humana. Además se aproximan los perfiles del potencial de flujo matricial que confirman lo dicho anteriormente. Se observa que las propiedades hídricas mejoran con los suelos menos perturbados (Bosque)

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