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Jesús es mi rock: un acercamiento a las configuraciones del heavy metal cristiano como espiritualidad y religiosidad popular-digital
Get PDFCaracterización de los mecanismos cinéticos y de transferencia de momentum, calor y masa en un biorreactor de fermentación en medio sólido utilizando subproductos agroindustriales
Get PDFThe objective of this work was the development and implementation of experimental and numerical methodologies that would allow characterizing: hydrodynamics (fluid dynamics), heat and mass transfer under abiotic conditions in a packed tray bioreactor with wall cooling at bench scale. using agroindustrial by-products as substrate; and kinetics (biotic experiments) using Yarrowia lipolytica 2.2ab as microorganism. The characterization was evaluated at operating conditions of industrial interest: wall temperatures of 298.15 K - 318.15 K, initial moisture content of 6 - 60% and specific volumetric air flows of 1.25 - 62.50 Laire.kgss –1 .min–1 . In fluid dynamics, a model was developed that describes the velocity profiles of the fluid, the characterization of viscous and inertial resistances due to the interaction between the solid and the fluid in the regions of the core and the wall of the packed tray: two zones model (TZM). The TZM reduced the computation time (under the same computational conditions) by describing the same velocity profiles by 3000 to 3600% compared to a conventional hydrodynamic model (Navier-Stokes-Darcy-Forchheimer equations). In heat transfer, the parameters of effective thermal conductivity (keff) and the heat transfer coefficient in the wall (hw) in steady and transient state were estimated, this through experimental temperature data, incorporating the velocity profiles obtained with the TZM. The keff results obtained for the steady state are in a range from 1.24 x10-4 to 9.05 x10-4 W.m-1 .K-1 while for the transitory state it is in the range of 6.21 x10-1 to 2.11 x10-1 W.m-1 .K-1 ; on the other hand, hw in steady state ranges from 3.10 x101 to 7.501 x101 W.m-2 .K-1 , while for the transitory state it ranges from 6.57 x100 to 4.78 x102 W.m-2 .K-1 . The parameters were also determined considering an approximation of plug flow velocity, finding results with two orders of magnitude lower than that obtained with the velocity profiles of the TZM. In mass transfer, dispersion coefficients (Deff) were estimated with O2 concentration data. The Deff results ranged from 2.59 x10-3 to 5.28 x10-3 m2 .s-1 . The biotic analysis (kinetics) was characterized by determining the specific kinetic descriptors of the growth of the microorganism with experimental data of CO2 production and O2 consumption. Results were obtained for CO2max of 213.11 mgCO2.gms -1 , of h − 2 2 YCO O/ of 0.65 mgO2.mgCO2 -1 and mO2 of 1.51x10-3 mgO2 mgCO2 -1 h -1 . Finally, the individually obtained descriptors were integrated into a two-phase pseudoheterogeneous model (fluid and solid phase), which allows to characterize the kinetics and heat and mass transport phenomena. The simulations of the process show positive results, particularly in the concentration of CO2, O2 and H2O up to 12 hours after the start of the fermentation in solid medium, an area where the maximum production of CO2 is reached.Este trabajo tuvo como objetivo el desarrollo e implementación de metodologías experimentales y numéricas que permitieran caracterizar: la hidrodinámica (dinámica de fluidos), transferencia de calor y masa en condiciones abióticas en un biorreactor de charola empacado con enfriamiento en la pared a escala de banco utilizando como sustrato subproductos agroindustriales; y cinética (experimentos bióticos) utilizando Yarrowia lipolytica 2.2ab como microorganismo. La caracterización se evaluó a condiciones de operación de interés industrial: temperaturas de pared de 298.15 K – 318.15 K, contenido de humedad inicial de 6 – 60% y flujos volumétricos específicos de aire de 1.25 – 62.50 Laire.kgss ̄¹ .min ̄¹ . En la dinámica de fluidos se desarrolló un modelo que describe los perfiles de velocidad del fluido, la caracterización de resistencias viscosas e inerciales debido a la interacción entre el sólido y el fluido en las regiones del núcleo y la pared de la bandeja empaquetada: modelo de dos zonas (TZM por sus siglas en inglés). El TZM redujo el tiempo de cálculo (bajo las mismas condiciones de cómputo) al describir los mismos perfiles de velocidad en un 3000 a 3600 % en comparación con un modelo hidrodinámico convencional (ecuaciones de NavierStokes-Darcy-Forchheimer). En transferencia de calor se estimaron los parámetros de conductividad térmica efectiva (keff) y el coeficiente de transferencia de calor en la pared (hw) en estado estacionario y transitorio, esto mediante datos experimentales de temperatura, incorporando los perfiles de velocidad obtenidos con el TZM. Los resultados de keff obtenida para el estado estacionario se encuentra en un rango de 1.24 x10-4 a 9.05 x10-4 W.m ̄¹ . K ̄¹ mientras que para el estado transitorio se encuentra en el rango de 6.21 x10 ̄¹ a 2.11 x10-1 W.m ̄¹ . K ̄¹ ; por otra parte, hw en estado estacionario oscila desde 3.10 x101 a 7.501 x101 W.m ̄⁴ . K ̄¹ , mientras que para el estado transitorio oscila desde de 6.57 x100 a 4.78 x102 W.m ̄² .K ̄¹ . Los parámetros también se determinaron considerando una aproximación de velocidad de flujo pistón, encontrando resultados con dos órdenes de magnitud menores respecto a lo obtenido con los perfiles de velocidad del TZM.En transferencia de masa se estimaron los coeficientes de dispersión (Deff) con datos de concentración de O2. Los resultados Deff oscilaron entre 2.595 x 10 -3 y 5.286 x 10 -3 m2 .s -1 . El análisis biótico (cinética) se caracterizó determinando los descriptores cinéticos específicos del crecimiento del microorganismo con datos experimentales de producción de CO₂ y consumo de O₂. Se obtuvieron resultados de CO₂max de 213.11 mgCO2.gms -1 , de h − 2 2 YCO O/ de 0.65 mgO2.mgCO2 -1 y mO2 de 1.51x10-3 mgO2 mgCO₂ -1 h -1 . Finalmente se integraron los descriptores obtenidos individualmente a un modelo pseudoheterogéneo de dos fases (fase fluida y sólida) que permite caracterizar la cinética y los fenómenos de transporte de calor y masa. Las simulaciones del proceso presentan resultados positivos, particularmente en la concentración de CO₂, O₂ y H₂O hasta las 12 horas de iniciada la fermentación en medio sólido, zona donde se alcanza la máxima producción de CO₂
Análisis de estabilidad no lineal en reactores BWR con efectos subdifusivos
Get PDFEn esta tesis de maestría se presenta el análisis no lineal del modelo de orden reducido (MOR) de reactores nucleares de agua en ebullición (BWRs), con efectos de subdifusión neutrónica. Estos efectos se justifican debido a que el reactor es un sistema heterogéneo que opera en flujo en dos fases, y se incorporan matemáticamente en forma de derivadas de orden fraccional. La contribución de este trabajo es una descripción más detallada del comportamiento de la estabilidad del reactor en el dominio del tiempo durante transitorios y la utilización de herramientas como planos fase y los exponentes largos de Lyapunov del modelo reducido de orden fraccional (MORF). El modelo de orden reducido es un conjunto de ecuaciones no-lineales dependientes en el tiempo para describir el comportamiento de la potencia nuclear con retroalimentación por efecto Doppler y fracción de vacíos. This master's thesis presents the non-linear analysis of the reduced order model (MOR) of boiling water nuclear reactors (BWRs), with neutron subdiffusion effects. These effects are justified because the reactor is a heterogeneous system that operates in two-phase flow, which are presented mathematically in the form of fractional order derivatives. The contribution of this work is a more detailed description of the behavior of the stability of the reactor in the time domain during transients and the use of tools such as phase planes and the long Lyapunov exponents (LLE) of the reduced model of fractional order (MORF). The reduced order model is a set of time-dependent non-linear equations to describe the behavior of nuclear power with feedback, by Doppler effect and fraction of voids.This master's thesis presents the non-linear analysis of the reduced order model (MOR) of boiling water nuclear reactors (BWRs), with neutron subdiffusion effects. These effects are justified because the reactor is a heterogeneous system that operates in two-phase flow, which are presented mathematically in the form of fractional order derivatives. The contribution of this work is a more detailed description of the behavior of the stability of the reactor in the time domain during transients and the use of tools such as phase planes and the long Lyapunov exponents (LLE) of the reduced model of fractional order (MORF). The reduced order model is a set of time-dependent non-linear equations to describe the behavior of nuclear power with feedback, by Doppler effect and fraction of voids
Variantes en el número de copias (CNVs) y su asociación con entidades metabólicas en población amerindia mexicana
Get PDFMetabolic diseases are those which affect the metabolism in a direct manner. Both obesity and hypertension are a major concern in public health due to its high prevalence in Mexico, said prevalence being calculated to be a 34.6% which suffer from obesity and 44.9% hypertension. The etiology of both diseases is multifactorial; however, the genetic factor has a considerable influence in the development of metabolic diseases. Within the human genome there are many types of variants, such as, SNVs (single nucleotide variations) or CNVs (copy number variations). CNVs are segments of ≥50kb, they can be gains or losses that are present throughout the human genome. However, evidence suggests CNVs are associated with the risk or protection to have obesity and hypertension. The aim of this work was to find three different CNVs (esv3586400, esv27061 and esv2758781) in Mexican Amerindians in order to investigate their association for risk or protection with obesity and/or hypertension. We found that 99% (n=200) of our population had 2 copies in the CNV esv3586400 (regions that covers the NEGR1 gene) and 1% presented losses (n=2). The relative copies analysis showed that the median of relative copies in people with hypertension and high systolic/diastolic blood pressure was significantly higher (p=0.008, p=0.007, p=0.01, respectively); consequently, we suggest that CNV esv3586400 might play a role in HTA develop. In the case of the CNV esv2706 (a region that covers the genes: LRP8, CAPZA1, CTTNBP2NL, DKFZp547A023, MOV10, RHOC, ST7L, WNT2B). We found that 99% (n=201) of our population had 2CNVs in this region, while 1% (n=1) presented duplications (3CNVs). Finally, we found that 92% (n=122) of the Mexican Amerindians had 2 copies in the CNV esv2758781 (regions that covers the genes: AL050403.2, AL158042.1, C20orf18) and 8% (n=10) presented gains. One major observation in this study was the relationship of lower median body mass index (BMI) with no hypertension and duplications as compared with individuals who presented 2 copies of this CNV (21.81kg/m2 vs 28.02 kg/m2, p=0.02). These results suggest this variant might be associated with the protection for obesity. Based on the obtained results, we suggest that the CNV esv3586400 is related with the raise of blood pressure, the CNV esv27061 does not show association in either obesity or hypertension and the CNV esv2758781 has a protector effect in obesity. These results clearly indicate the association of CNVs and metabolic disease in Mexican population. Further studies are needed to elucidate the role of this CNVs in the etiology of metabolic diseases in Mexican population.Las entidades metabólicas (EM), son aquellas que afectan directamente el metabolismo. Tanto la obesidad (OB), como la hipertensión (HTA) son graves problemas de salud pública, ya que, en México, la OB tiene una prevalencia de mayor al 34% y de HTA del 44.9%. La etiología de ambas enfermedades es multifactorial, sin embargo, el factor genético tiene un gran peso para el desarrollo de EM. Dentro del genoma humano tenemos variaciones, estas pueden ser de un solo nucleótido (SNVs) o variantes en el número de copias (CNVs). Las CNVs son segmentos de ≥50pb, se presentan tanto como ganancias o como pérdidas, están presentes en todas las personas, no obstante, se ha evidenciado que algunas están asociadas al riesgo o protección a padecer OB e HTA. En este trabajo se buscó identificar a CNVs (esv3586400 (región que abarca al gen NEGR1), esv27061 (región que contiene a los genes LRP8, CAPZA1, CTTNBP2NL, DKFZp547A023, MOV10, RHOC, ST7L, WNT2B, SnoU13, MIR4256) y esv2758781 (región que abarca a los genes AL050403.2, AL158042.1, C20orf187)) en amerindios mexicanos y establecer su asociación al riesgo/protección de desarrollar OB o HTA. Se encontró que 99.01% (n=200) de los individuos presentó 2 copias en la CNV esv3586400 (región que abarca el gen NEGR1) y 0.99% deleciones (n=2). El análisis de copias relativas evidenció que la mediana de copias relativas en los individuos con HTA y TA sistólica/diastólica elevada, fue significativamente más elevada (p=0.008, p=0.007, p=0.01, respectivamente), por lo que se sugiere que esta CNV puede jugar un papel en el desarrollo de HTA. En el caso de la CNV esv27061 (en los genes: LRP8, CAPZA1, CTTNBP2NL, DKFZp547A023, MOV10, RHOC, ST7L, WNT2B) se encontró que 99.5% (n=201) de la población presentó 2 CNVs en esta región, mientras que 0.5% (n=1) presentó 3CNVs, no se encontró evidencia de que esta región pudiera ser de riesgo o protección a desarrollar OB o HTA. Por último, se observó que el 92.42% (n=122) de la población presentó 2 copias en la CNV esv2758781 (que abarca los genes: AL050403.2, AL158042.1, C20orf18) y 7.57% (n=10) duplicaciones. En este estudio se encontró que los individuos sin HTA y con duplicaciones en esta región presentaron una mediana más baja de Índice de Masa Corporal (IMC) que los individuos con 2 copias (21.81kg/m2 vs 28.02 kg/m2, p=0.02), lo que sugiere que esta región pueda asociarse a la protección de OB. Con base a los resultados obtenidos, sugerimos que la CNV esv3586400 podría estar relacionada con el aumento de la TA, la CNV esv27061 no tiene efecto ni en el fenotipo de SP/OB ni en el de HTA en la población amerindia mexicana y la CNV esv2758781 tiene una relación protectora a OB, por lo que se sugiere a seguir estudiando el papel que ejercen las CNVs en la etiología de EM en la población mexicana
Filogenia y taxonomía de las especies mexicanas del género Tectaria (Tectariaceae-Polypodiopsida) basada en caracteres morfológicos
Get PDFIn the genus Tectaria, about 200 species are cited which are distributed in southwest Asia and the Pacific islands; for the Neotropics there are 25-30 species, especially in South America. The systematics of the genus Tectaria has been built mainly under a morphological approach. However, the high phenotypic plasticity of taxa makes it difficult to recognize diagnostic characters, which generates errors when identification work is carried out. Mickel and Smith cited eight species for Mexico: Tectaria fimbriata (Willd.) Proctor and Lourteig, T. heracleifolia (Willd.) Underw., T. incisa Cav., T. mexicana (Fée) C. V. Morton., T. panamensis (Hook .) R. M. Tryon and A. F. Tryon, T. transiens (C. V. Morton) AR Sm., T. vivipara Jeremy and TG Walker and T. trichodes (C. V. Morton) A. R. Sm., within which a complex of species called "Complex of Tectaria incisa" is reported. In the present work, the phylogeny of the genus Tectaria with morphological, anatomical and palynological characters was explored. 15 taxa and 70 characters (21 morphological, 35 anatomical and 14 palynological) were analyzed under the criteria of maximum parsimony. 7 matrices were generated: morphological, anatomical, palynological, morphological + anatomical, morphological + palynological, anatomical + palynological, and morphological + palynological + anatomical, which were analyzed in the TNT program. Based on the traditional taxonomy analyzes, 10 taxa were delimited for the genus Tectaria: Tectaria sp 1, Tectaria sp 2, Tectaria sp 3, T. panamensis, T. transiens, T. heracleifolia, T. mexicana, T. fimbriata, T. vivipara, T. incisa. Phylogenetic analyzes suggest the delimitation of 12 taxonomic entities: Tectaria sp 1, Tectaria sp 2, Tectaria sp 3, T. panamensis, T. transiens, T. heracleifolia, T. mexicana, T. fimbriata, T. vivipara, T. incisa, T. heracleifolia 001 and T. heracleifolia 002.En el género Tectaria, se citan alrededor de 200 especies las cuales se distribuyen en el suroeste de Asia y las islas del Pacífico; para el Neotrópico existen de 25-30 especies, sobre todo en América del Sur. La sistemática del género Tectaria se ha construido principalmente bajo un enfoque morfológico. Sin embargo, la alta plasticidad fenotípica de los taxa dificulta el reconocimiento de los caracteres diagnósticos, lo que genera errores cuando se realiza el trabajo de identificación. Mickel y Smith citaron para México ocho especies: Tectaria fimbriata (Willd.) Proctor y Lourteig, T. heracleifolia (Willd.) Underw., T. incisa Cav., T. mexicana (Fée) C. V. Morton., T. panamensis (Hook.) R. M. Tryon y A. F. Tryon, T. transiens (C. V. Morton) A. R. Sm., T. vivipara Jeremy y T.G. Walker y T. trichodes (C. V. Morton) A. R. Sm, dentro de las cuales se reporta un complejo de especies denominado “Complejo de Tectaria incisa”. En el presente trabajo se exploró la filogenia del género Tectaria con caracteres morfológicos, anatómicos y palinológicos. Se analizaron 15 taxones y 70 caracteres (21 morfológicos, 35 anatómicos y 14 palinológicos) bajo los criterios de máxima parsimonia. Se generaron 7 matrices: morfológica, anatómica, palinológica, morfológica+anatómica, morfológica+palinológica, anatómica+palinológica y morfológica+palinológica+anatómica, las cuales fueron analizadas en el programa TNT. Con base en los análisis de taxonomía tradicional, se delimitaron 10 taxa para el género Tectaria: Tectaria sp 1, Tectaria sp 2, Tectaria sp 3, T. panamensis, T. transiens, T. heracleifolia, T. mexicana, T. fimbriata, T. vivipara, T. incisa. Los análisis filogenéticos sugieren la delimitación de 12 entidades taxonómicas: Tectaria sp. 1, Tectaria sp. 2, Tectaria sp. 3, T. panamensis, T. transiens, T. heracleifolia, T. mexicana, T. fimbriata, T. vivipara, T. incisa,T. heracleifolia 001 y T. heracleifolia 002
Fósforos de impacto ambiental reducido para iluminación artificial
Get PDFThe search for high-efficiency luminescent compounds (phosphors) which are made from abun- dant elements with less impact on the environment is a research area of increasing importance. In this context, various strategies have been implemented to identify host compounds that can lead to optically active species incorporation, and anticipating good efficiencies as well. One of these compounds which is tailored made from an analysis of thousands of systems is lithium stronium aluminate (Sr2LiAlO4, SLAO) doped with Eu2+ y Ce3+ due to the electronic transitions inherent to these rare earths. This phosphor has been designed for use in artificial lighting which is based on light-emitting-diodes (LED) due to the fact the emission characteristics of the material that give it suitable color properties as a narrow-band emitter. The synthesis thecnique for obtaining SLAO is that of solid state reaction achieved at 900 °C under conditions of a non-reductive atmosphere, and 800 °C in a reductive atmosphere with hydrogen during a heat treatment of 4 hours in both cases. The optical properties of pure SLAO showed the absorption of light in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum with a maximum at approximately 325 nm (3.8 eV ). In the case of doped samples, the absorption band is extended to a wider range of wavelengths as a result of the incorporation of the doping element Ce3+ into the crystalline structure and the ligand to metal charge transfer state (LMCT) O2−/− → Ce4+/3+. This fact demonstrate the presence of Ce4+, as it is expected for this ion in compounds synthetized in air at high temperature. For the case of the Eu3+ doped sample, the luminiscent peaks in excitation and emission spectra are the characteris- tics one for this ion, including an intense and broad band in the UV region ascribed to a LMCT O2−/− → Eu3+/2+. The sample with double doping showed a slight increase in bandwidth as a result of the incorporation of Ce3+. The experimental observations in the optical absorption and photoluminiscent spectra may be rationalized under a single scheme using vacuum referred binding energy (VRBE) diagram. The behavior of the SLAO compound and its subsequent doping under different conditions can be condensed that the partial reduction of Eu3+ to Eu2+ was promoted; besides, that there is the presence of two sites of occupation of Eu2+ in agreement with what is expected in a structure with two positions for Sr2+, and that the emission induced in compounds is susceptible to being stimulated in a region where light emitting diodes are highly efficient. Finally, the calculation of the standard chemical exergy of the compound showed a lower work requirement to obtain pure SLAO under standard conditions with respect to a phosphor made from ytrium aluminium garnet (YAG) which is used commercially.La búsqueda de compuestos luminiscentes (fósforos) de alta eficiencia a partir de elementos abundantes con menor impacto al medio ambiente y una síntesis con menor requerimiento energé- tico, es un área de investigación de creciente importancia. En este contexto, se han implementado diversas estrategias para identificar compuestos anfitriones que pueden albergar especies óptica- mente activas, anticipando también buenas eficiencias. Uno de estos compuestos, diseñado a medida a partir de un análisis de miles de sistemas es el aluminato de estroncio litio, Sr2LiAlO4 (SLAO), dopado con Eu2+ y Ce3+ debido a las transiciones electrónicas propias de estas tierras raras. Este fósforo ha sido concebido para su uso en iluminación artificial con base en diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) debido a las características de emisión del material que le confieren propiedades de color adecuadas como emisor de banda estrecha. La técnica de síntesis para la ob- tención del SLAO es la del estado sólido a una temperatura máxima de 900 °C bajo condiciones de atmósfera no reductora y de 800°C de temperatura en una atmósfera reductora con hidrógeno por un periodo de 4 horas de tratamiento térmico en ambos casos. Las propiedades ópticas del SLAO puro mostraron la absorción de luz en el región ultravioleta del espectro electromagnético, con un máximo aproximadamente en 325 nm (3.8 eV ). En el caso de las muestras dopadas, la banda de absorción se amplía a un intervalo más amplio de longitudes de onda como resultado de la incorporación del elemento dopante Ce3+ a la estructura cristalina y el estado de transferencia de carga ligante metal (TCLM) O2−/− → Ce4+/3+. Esto demuestra la presencia de Ce4+, tal y como es esperado para este ion en compuestos sintetizados en aire y alta temperatura. Para el caso de la muestra dopada con Eu3+, los picos de luminiscencia en los espectros de excitación y emisión son característicos de este ion, incluyendo una intensa y ancha banda en la región UV adscrita a una TCLM O2−/− → Eu3+/2+. La muestra codopada mostró un aumento ligero en el ancho de la banda como resultado de la incorporación del Ce3+. Las observaciones experimentales de los espectros de absorción y fotoluminiscentes pueden racionalizarse bajo un sólo esquema mediante el uso del diagrama de energía de enlace referida al vacío (VRBE por sus siglas en inglés). El comportamiento del compuesto SLAO y su posterior dopaje en distintas condiciones puede condensarse en que se promovió la reducción parcial del Eu3+ a Eu2+; además, de que existe la presencia de dos sitios de ocupación del Eu2+ en concordancia con lo que se espera en una estructura con dos posiciones para el Sr2+, y que la emisión inducida en los compuestos es susceptible de ser estimulada en una región donde los diodos emisores de luz son altamente eficientes. Finalmente, el cálculo de la exer- gía química estándar del compuesto mostró un requerimiento menor de trabajo para la obtención del SLAO puro en condiciones estándar con respecto a un fósforo hecho con base en granate itrio aluminio, YAG, utilizado comercialmente
Efecto del implante de polipirrol/iodo sintetizado por plasma, combinado con rehabilitación física, sobre la recuperación de la función motora y la regeneración y plasticidad nerviosa en un modelo de lesión traumática de la médula espinal en ratas
Get PDFTraumatic spinal cord injury (TSCI) can cause paralysis and permanent disability. Although its beneficial effect is limited, to date rehabilitation (RB) is the only accepted treatment in the clinic. Our research group previously demonstrated that plasma-synthesized polypyrrole/iodine (PPy/I) promotes recovery of motor function after TSCI, so in the present project we evaluated the effect of plasma-synthesized PPy/I applied in combination with a mixed RB scheme on functional recovery and the mechanisms involved in it. Adult Long-Evans rats that underwent moderate contusion TSCI using the NYU impactor were divided into 4 groups: no treatment (control); with biopolymer (PPy/I); with mixed RB scheme using swimming and enriched environment (SW/EE); and with the combined treatment (PPy/I+SW/EE). Eight weeks after TSCI, the general health of animals receiving any of the treatments was better compared to animals in the control group. Motor recovery assessed with the Louisville swimming scale (LSS) and the Basso-Beattie-Bresnahan open field scale (BBB), was better and achieved in less time with the combined PPy/I+SW/EE treatment. Spinal cord tissue was better preserved in animals given PPy/I and PPy/I+SW/EE, reduced neuronal and oligodendrocyte loss in the tissue surrounding the epicenter of injury. In the three groups that received any of the treatments, the presence of newly formed blood vessels was also observed, which did not occur in the control group. Gene expression analysis in the PPy/I and PPy/I+SW/EE treated groups showed that these treatments can modify genes involved in biological processes related to cell cycle, proliferation, axonal growth, regeneration and plasticity. The latter two processes correlated with the immunohistochemical identification of proteins such as βIII-tubulin (related to nerve plasticity) and GAP-43 (involved in nerve regeneration), which were significantly expressed in the spinal cord of all three treatment groups. Moreover, SW/EE- and PPy/I+SW/EE-treated animals exhibited βIII-tubulin-positive fibers that crossed the injury site and colocalized with GAP-43. In contrast, MBP (associated with the myelination process), showed discrete expression at the lesion epicenter but without colocalizing with βIII-tubulin, while GFAP expression (protein expressed by reactive astrocytes that form the glial scar), decreased in all 3 treated groups. The use of a mixed rehabilitation scheme (SW/EE) in combination with the application of plasma-synthesized PPy/I biopolymer decreases glial scar formation, favors nerve regeneration and plasticity processes and functional recovery, so it could represent a therapeutic alternative for TSCI.La lesión traumática de la médula espinal (LTME) puede causar parálisis y discapacidad permanente. Aunque su efecto benéfico es limitado, a la fecha la rehabilitación (RB) es el único tratamiento aceptado en la clínica. Nuestro grupo de investigación demostró previamente que el polipirrol/yodo (PPy/I) sintetizado por plasma promueve la recuperación de la función motora después de una LTME, por lo que en el presente proyecto se evaluó el efecto del PPy/I sintetizado por plasma aplicado en combinación con un esquema mixto de RB sobre la recuperación funcional y los mecanismos involucrados en ello. Se utilizaron ratas Long-Evans adultas a las que se les produjo una LTME por contusión moderada utilizando el impactador NYU y se dividieron en 4 grupos: sin tratamiento (control); con biopolímero (PPy/I); con esquema mixto de RB mediante natación y ambiente enriquecido (SW/EE); y con el tratamiento combinado (PPy/I+SW/EE). Ocho semanas después de la LTME, la salud general de los animales que recibieron cualquiera de los tratamientos fue mejor comparada con los animales del grupo control. La recuperación motora evaluada con la escala de nado Louisville (LSS) y la de campo abierto de Basso-Beattie-Bresnahan (BBB), fue mejor y se logró en menos tiempo con el tratamiento combinado PPy/I+SW/EE. El tejido medular se preservó mejor en los animales a los que se les administró PPy/I y PPy/I+SW/EE, redujeron la pérdida neuronal y de oligodendrocitos en el tejido circundante al epicentro de la lesión. En los tres grupos que recibieron alguno de los tratamientos, también se observó la presencia de vasos sanguíneos de nueva formación, lo cual no ocurrió en el grupo control. El análisis de la expresión génica en los grupos tratados con PPy/I y PPy/I+SW/EE mostró que estos tratamientos pueden modificar genes que participan en procesos biológicos relacionados con el ciclo celular, proliferación, crecimiento axonal, regeneración y plasticidad. Estos dos últimos procesos se correlacionaron con la identificación inmunohistoquímica de proteínas como βIII-tubulina (relacionada con la plasticidad nerviosa) y GAP-43 (involucrada en la regeneración nerviosa), que fueron expresadas de forma significativa en la médula espinal de los tres grupos con tratamiento. Más aún, los animales tratados con SW/EE y PPy/I+SW/EE exhibieron fibras positivas a βIII-tubulina que cruzaron el sitio de lesión y colocalizaron con GAP-43. En contraste, la MBP (asociada con el proceso de mielinización), mostró una discreta expresión en el epicentro de la lesión pero sin colocalizar con la βIII-tubulina, mientras que la expresión de GFAP (proteína expresada por los astrocitos reactivos que forman la cicatriz glial), isminuyó en los 3 grupos tratados. El uso de un esquema de rehabilitación mixta (SW/EE) en combinación con la aplicación del biopolímero PPy/I sintetizado por plasma, disminuye la formación de la cicatriz glial, favorece los procesos de regeneración y plasticidad nerviosa y la recuperación funcional, por lo que podría representar una alternativa terapéutica para la LTME
Verbos pronominales en francés: revisión desde la tipología y análisis de la distribución en sus usos en francés antiguo
Get PDFAproximaciones al funcional de energía cinética en términos de la densidad electrónica
Get PDFEl desarrollo de funcionales de energía cinética en términos de la densidad electrónica es un tema que se ha estudiado ampliamente, gracias a esto se tienen algunas directrices claras sobre el diseño de estos funcionales. Sin embargo, a la fecha todavía no existe un funcional de energía cinética que dependa de la densidad electrónica que tenga una buena precisión química. En este trabajo se presentan varias propuestas para el funcional de energía cinética no interactuante que dependen solamente de la densidad electrónica. Estos funcionales están construidos en la aproximación de gradiente generalizado (GGA, por sus siglas en inglés), la cual se expresa como el producto de la aproximación de densidad local por un factor de exacerbamiento que es función del gradiente reducido de la densidad. La expresión para el factor de exacerbamiento que caracteriza a esta aproximación se construye para cumplir con las diferentes restricciones que satisface el funcional exacto. Los funcionales propuestos se validan a nivel local y global utilizando una metodología post-SCF, esto indica que se utilizan densidades convergidas por otros métodos para la evaluación directa de estos funcionales; en el presente trabajo se utilizó la densidad de Hartree-Fock por ser considerada una buena densidad, entre otras razones debido a que no tiene error de autointeracción. La mejor aproximación al funcional de energía cinética se construyó utilizando parcialmente la expresión matemática del factor de exacerbamiento del intercambio PBE y haciendo una interpolación basada entre los dos límites para valores pequeños y grandes del gradiente reducido de la densidad en la energía cinética, con ello se derivó un funcional de energía cinética no empírico WPBEK Ts que conduce a una descripción razonable de las energías cinéticas para sistemas finitos, cuando éstas se determinan empleando densidades de Hartree-Fock. También se incorpora el laplaciano reducido de la densidad como una alternativa para mejorar localmente el funcional de energía cinética total. Dentro de lo que hoy se conoce como la teoría de funcionales de la densidad libre de orbitales (OF-DFT, por sus siglas en inglés) se construyeron tres funcionales de energía cinética de Pauli, los cuales se basan en una interpolación entre los límites conocidos para este tipo de aproximaciones. Estas propuestas recuperan exactamente la energía del funcional WPBEK Ts y describen de una manera bastante aceptable la densidad de energía cinética, prácticamente al mismo nivel que los funcionales de energía cinética que tienen dependencia en el laplaciano reducido de la densidad.The development of kinetic energy functionals in terms of the electron density is a subject that has been extensively studied, as a result there are some clear guidelines about the design of these functionals. However, nowadays there are very few advances regarding a kinetic energy functional that has good chemical precision. In this work, different proposals are presented for the non-interacting kinetic energy functional that depend only on the electron density. These functionals are built in the generalized gradient approximation (GGA), which is expressed as the product of the local density approximation and an enhancement factor that is a function of the reduced density gradient. The expression for the enhancement factor which characterizes this approximation is constructed to meet different constraints that the exact functional satisfies. The proposed functionals are validated at the local and global level using a post-SCF methodology, that implies using of accurate densities obtained by other methods for the direct evaluation of these functionals. In the present work the Hartree-Fock density was used because it is considered a good density, partially because is free of the self-interaction. The best approximation to the kinetic energy functional was built using, partially, the mathematical expression of the PBE exchange enhancement factor to make an interpolation between the small and the large, reduced density gradient limits of the kinetic energy. This way, one obtains a non-empirical kinetic energy functional that leads to a reasonable description of the kinetic energies for finite systems when using Hartree-Fock densities. Also, the reduced density laplacian is incorporated as an alternative to locally improve the total kinetic energy functional. Within what is now known as the orbital free density functional theory (OF-DFT), three Pauli kinetic energy functionals were constructed, which are based on an interpolation between the known limits for this type of approximation. These proposals are built to recover the total kinetic energy obtained with the GGA functional and describe in a quite acceptable way the kinetic energy density, practically at the same level of functionals of the kinetic energy that have a dependence on the reduced density laplacia
Modelación matemática de la actividad eléctrica del corazón
Get PDFEn el presente trabajo explica y construye un electrocardiograma (ECG). El primer ECG humano se publicó en 1887 por Augustus D. Waller. El electrocardiograma es el principal instrumento para detectar una condición anormal en el corazón. Son mediciones eléctricas que se hacen dentro (corazón abierto) o sobre el torso del cuerpo humano mediante derivaciones colocadas en posiciones bien definidas. Einthoven modeló la actividad eléctrica del corazón. Para registrar el electrocardiograma humano, utilizó tres derivaciones, unidos de brazo izquierdo, brazo derecho y a la pierna izquierda. Las primeras derivaciones fueron I, II y III conocidas como derivaciones Einthoven, en cada una de ellas utilizó dos electrodos que registra la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos del triángulo. Las derivaciones son electrodos que son colocados dentro (corazón abierto) o sobre el torso, captan los impulsos eléctricos del corazón y se presenta por medio de una gráfica. Los trazos del electrocardiograma son de ayuda a un médico para determinar si existe algún problema o arritmia cardiaca. El problema directo de la electrocardiografía consiste en el cálculo de la distribución de potenciales en la superficie del torso a partir de la actividad eléctrica del corazón y el modelo del torso, siendo un problema bien condicionado y bien planteado poseedor de una solución única. En vectocardiografía, la actividad eléctrica del corazón se modela por un dipolo (Einthoven, Fahr de Waart, 1913); en particular, el complejo QRS que es la representación gráfica de la despolarización de los ventrículos del corazón formando una estructura picuda en el ECG. Un dipolo es un par de cargas eléctricas opuestas +I y I, separadas por una distancia pequeña. La señal ECG se explica por las proyecciones de este vector sobre los vectores de las derivaciones clásicas I, II y III del triángulo Einthoven. En la actividad eléctrica del corazón se presenta en varios modelos con el fin de simular la señal del ECG en posiciones bien definidas llamadas derivaciones: 1) El modelo del volumen conductor es un modelo distribuido de la región del cuerpo humano entre el torso y el corazón. 2) En el modelo bidominio se modela la actividad eléctrica del corazón mediante la actividad intracelular, extracelular y transmembrana de las células que componen el musculo cardiaco. El modelo monodominio es la diferencia de potencia, es decir, el potencial transmembrana. Si asumimos tasas de anisotropía iguales, es decir, Me = Mi, donde es una constante escalar El modelo de la isquemia se basa en modelo pasivo del modelo bidominio. La muerte de los cardiomiocitos es la principal causa del impacto de la cardiopatía isquémica en la supervivencia y la calidad de vida. Se produce masivamente durante el infarto agudo de miocardio, y la recanalización coronaria no suele ser capaz de prevenirla. El modelo de desfibrilación es el del volumen conductor. La desfibrilación eléctrica es un tipo de terapia que mediante la colación de electrodos y descargar un choque eléctrico de corriente al musculo del corazón, ya sea de forma de interna (corazón abierto) o externa (sobre el torso)