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Comparación dosimétrica entre planes de tratamiento de cáncer de mama bilateral sincrónica con técnicas VMAT vs tomoterapia helicoidal
Get PDFEl uso de radioterapia en el manejo de cáncer se remonta desde las primeras décadas del siglo pasado, utilizada con finalidades curativas, adyuvantes y paliativas. En la actualidad la radioterapia externa se utiliza en el tratamiento del 60% de todos los casos con enfermedad neoplásica. En los últimos años el desarrollo de la radioterapia se ha visto amplificada con el desarrollo tecnológico, por un lado, en la adquisición de la tomografía axial computarizada, resonancia magnética, tomografía de emisión de positrones y la digitalización de la misma, lo que ha permitido el desarrollo de diferentes técnicas de tratamiento. La ciencia y tecnología han dado grandes pasos en el tratamiento de cáncer de mama. En el presente los nuevos equipos de radioterapia permiten dosificar la intensidad de la radiación y adaptarse al movimiento de órganos, generando así un gran impacto en la mayoría de los pacientes y también en su calidad de vida, ya que los efectos secundarios son minimizados; existen dos técnicas que permiten una mejor distribución de dosis al Volumen de planeación al Blanco PTV (Planning Target Volume sus siglas en inglés) del tumor, donde también se alcanzan altos índices de conformidad, índice de homogeneidad y reducción de radiación a órganos de riesgo; estas técnicas son Arcoterapia de Intensidad Modulada VMAT( Volumetric Modulation Arc Terapy por sus siglas en inglés) y la Tomoterapia Helicoidal (TH)
Desarrollo de un estimulador eléctrico funcional portátil con retroalimentación de orientación para extremidades inferiores de sujetos con paraplejia
Get PDFCaracterización física, química y fisiológica de frutos de Cucurbita ficifolia Bouché (chilacayote) durante su crecimiento y desarrollo, asociada a su capacidad hipoglucemiante
Get PDFThe fruit of Cucurbita ficifolia Bouché is known in Mexico as chilacayote, it has medicinal properties such as anthelmintic, diuretic, taeniafuge, among others, highlighting its hypoglycemic effect, which has generated great scientific interest since its effect is 12.9% better than Opuntia streptacantha Lem., a species used to control glucose levels and 14.6% better than tolbutamide, a drug used to treat type 2 diabetes mellitus. However, it is unknown if this effect varies according to the stage of development of the fruit and which compounds are present in the extract of C. ficifolia that confer this property. Therefore, the objective of this research was to determine the hypoglycemic effect at different stages of development of these fruits and to characterize the chemical compounds that could be involved. The methodology to achieve this goal was the following: a plot was established where the seedlings obtained of C. ficifolia seeds in postharvest Biotechnology laboratory were transplanted, later the flowers were marked at the time of anthesis and after the full flowering (5 days after transplanting) samples of five fruits were harvested (three replicate) at nine different stages. Ethylene production and respiration rate were determined using gas chromatography, using a FID and a TCD respectively, maturity indices such as weight, longitudinal and equatorial perimeter, volume, firmness, dry matter, acidity, pH and SST were determined. The chemical characterization of the aqueous extracts was performed by HPLC, the content of DQI was quantified using UFLC and the hypoglycemic effect was determined in an acute study in male CD-1 mice diabetized with STZ and normoglycemic. The respiration rate and ethylene production results showed a typical pattern for non–climacteric fruits, the growth pattern found was a simple sigmoid curve and the quality parameters did not show significant changes. Compounds such as catechin, gallic acid, epicatechin, chlorogenic acid, myricetin and syringic acid were found in the aqueous extracts, reaching the highest concentration at 15 days of fruit development, the DQI was found only in the fruits of 45 days of development. All extracts showed a hypoglycemic effect similar to glibenclamide, however, the extract of 15 days had an 11% greater effect than this medicine in STZ diabetic mice. Therefore, C. ficifolia extract at this stage of development may be a good alternative for the treatment of DM2.El fruto de Cucurbita ficifolia Bouché conocido en México como chilacayote, posee propiedades medicinales tales como antihelmíntico, diurético, tenífugo, entre otros, destacando su efecto hipoglucémico, lo que ha generado gran interés científico de su estudio debido a que su efecto es 12.9% mejor que Opuntia streptacantha Lem., especie utilizada para controlar los niveles de glucosa y 14.6% mejor que la tolbutamida, medicamento utilizado para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2 (DM2). Sin embargo, se desconoce si dicho efecto varía de acuerdo al estado de desarrollo del fruto y cuál o cuáles son los compuestos presentes en el extracto de C. ficifolia que le confieren esta propiedad. Por lo cual, el objetivo de esta investigación fue determinar el efecto hipoglucémico en diferentes etapas de desarrollo de estos frutos y caracterizar los compuestos químicos que pudieran estar involucrados en dicho efecto. Para ello, se estableció una parcela en donde se trasplantaron las plántulas obtenidas previamente en el Laboratorio de Biotecnología Poscosecha de Frutas y Hortalizas de semillas de C. ficifolia, posteriormente se marcaron las flores en el momento de antesis y amarre del fruto y se cosecharon 5 frutos (tres replicas) en nueve etapas diferentes de desarrollo. Se determinó la producción de etileno y la tasa de respiración por medio de cromatografía de gases, FID (por sus siglas en inglés Flame Ionization Detector) y TCD (por sus siglas en inglés Thermical Conductivity Detector) respectivamente, se determinaron los índices de madurez como peso, perímetro longitudinal y ecuatorial, volumen, firmeza, materia seca, acidez, pH y SST, se realizó la caracterización química de los extractos acuosos por HPLC (por sus siglas en inglés High Performance Liquid Chromatography), se cuantificó el contenido de D-quiro inositol (DQI) por medio de UFLC (por sus siglas en inglés Ultra-Fast Liquid Chromatography) y se determinó el efecto hipoglucémico en un estudio agudo en ratones machos CD-1 diabetizados con estreptozotocina (STZ) y normoglucémicos. Los resultados de la tasa de respiración y la producción de etileno mostraron un patrón típico para frutos no climatéricos, el patrón de crecimiento presentó una curva sigmoidea simple y los parámetros de calidad no mostraron cambios significativos. Se encontraron compuestos como catequina, ácido gálico, epicatequina, ácido clorogénico, miricetina y ácido siríngico en los extractos acuosos, alcanzando la concentración más alta a los 15 días de desarrollo del fruto, el DQI se encontró únicamente en los frutos de 45 días de desarrollo. Todos los extractos mostraron un efecto hipoglucémico similar a la glibenclamida, sin embargo el correspondiente a los 15 días tuvo un efecto 11% mayor que dicho medicamento en los ratones diabetizados por STZ. Por lo que, el extracto de C. ficifolia en esta etapa de desarrollo puede ser una buena alternativa para el tratamiento de la DM2
Smilax cordifolia, Smilax domingensis y Tagetes lucida como agonistas duales de los receptores activados por proliferadores de peroxisomas
Get PDFMany factors are associated with the development of diabetes Mellitus (DM), for exemple ethnic origin, unhealthy diet, family history, but being overweight plays a major role because it occurs in 90% of DM cases. This condition is consequence the energy imbalance, between the energy consumed and the energy spent. A key molecule that actively participates maintaining this balance are peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), which are ligand-dependent nuclear transcription factors. There are three isoforms of PPAR, alpha (α), delta / beta (δ / β) and gamma (γ), these receptors represent an interesting therapeutic target for the prevention and / or treatment of diseases such as diabetes mellitus because they regulate the expression of genes involved in insulin signaling, lipid and cholesterol homeostasis, bile acid metabolism, in addition to influencing the inflammatory profile, characteristic of DM and other metabolic diseases. Smilax domingensis, Smilax cordifolia and tagetes lucida popularly known as Cocolmeca, zarsaparrilla and pericón respectively, are used in some communities of the Mexican Republic as infusions for the treatment of DM. In recent research, the therapeutic potential of plants of the genus Smilax has been evaluated. Some plants of the genus have presented antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial and hypoglycemic activities. Some chemical components such as triterpenes, phenols, flavonoids, polysaccharides and fatty acids, have been identified in these species. These compounds have significant potential to be ligands to PPARs and this may be directly associated with their effects on blood glucose. The objective of the present investigation was to evaluate the potential dual agonist effect of aqueous and chloroformic extracts of Smilax cordifolia, Smilax domingensis and Tagetes lucida on PPARα / PPARγ and some of their regulated genes; glucose transporter 4 (GLUT4) and fatty acid transporter protein (FATP) by RT-qPCR in the myocyte cell line C2C12. And their antihyperglycemic effect in the oral glucose tolerance test (OGTT) in healthy mice of the CD1 strain. OGTT showed antihyperglycemic activity of the chloroformic extracts of S. cordifolia and S. domingensis 30 minutes after the administration of glucose. S. domingensis showed a greater antihyperglycemic effect. The aqueous extract and the chloroform extract of Tagetes lucida had no effect on the blood glucose levels in the in vivo model, therefore they were not evaluated in the in vitro model. Regarding cell functionality, the optimal concentration of the S. domingensis extract was 1µg / ml, while for the S. cordifolia extract, viability of greater than 80% was obtained in the concentrations of 10, 20, 40 and 80 µg / ml. The analysis of gene expression showed that the chloroform extract of S. domingensis increased the expression of PPARα and PPARγ, in addition to producing a significant increase in the expression of FATP and GLUT-4. On the other hand, the S. cordifolia extract increased the expression of both GLUT-4 and FATP, and kept the expression levels of PPARα and PPARγ unchanged. The following treatments were used as positive controls: pioglitazone as PPARγ agonist (25 µM), for PPARα fenofibrate (10µM). In a preliminary phytochemical analysis, were identified phenols, sterols, alkaloids, triterpenes and saponins in the chloroform extract of S. domingensis, in the chloroform extract of S. cordifolia, only saponins and phenols were identified, while in aqueous extract of S. cordifolia were identified saponins, phenols and flavonoids.These results suggest that the chloroform extract of S. domingensis, have dual agonist effect, favors the transport of glucose and fatty acids, laying the foundations for the development of new drugs for the treatment and / or prevention of diseases related to metabolism like DM.Existen diversos factores que se asocian con el desarrollo de diabetes Mellitus (DM), tales como el origen étnico, dieta no saludable, antecedentes familiares, etc., pero el sobrepeso toma un papel principal puesto que se presenta en el 90% de los casos de DM. Esta condición tiene como origen el desequilibrio energético, entre la energía consumida y la energía gastada. Los receptores activados por proliferadores de peroxisomas (PPARs) participan activamente en el mantenimiento de dicho equilibrio, los cuales son factores de transcripción nuclear dependientes de ligando. Existen tres isoformas de PPAR, alfa (α), delta/beta (δ/β) y gamma (γ), estos receptores representan un blanco terapéutico interesante para la prevención y/o tratamiento de enfermedades como la DM, debido a que regulan la expresión de genes involucrados en la señalización de insulina, la homeostasis de lípidos y colesterol, así como el metabolismo de ácidos biliares, además de influir en el perfil inflamatorio, característico de la DM y otras enfermedades metabólicas. Smilax domingensis, Smilax cordifolia y Tagetes lucida popularmente conocidas como cocolmeca, zarsaparrilla y pericón respectivamente, son empleadas en algunas comunidades de la república mexicana a manera de infusiones para el tratamiento de la DM. En investigaciones recientes, se ha evaluado el potencial terapéutico de plantas del género Smilax, que han presentado actividad antioxidante, antiinflamatoria, antibacteriana e hipoglucémica. Algunos componentes químicos como triterpenos, fenoles, flavonoides, polisacáridos y ácidos grasos, han sido identificados en dichas especies. Estos compuestos tienen un importante potencial de ser ligandos a PPARs y esto puede ser asociado directamente con sus efectos sobre la glucemia sanguínea. El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto antihiperglucemiante de los extractos cloroformicos y acuosos de S. cordifolia y S. domingensis y Tagetes lucida. Los extractos clorofórmicos mostraron actividad antihiperglucemiante transcurridos 30 minutos de la administración de glucosa, en la prueba de tolerancia a la glucosa oral (PTGO), S. domingensis mostró un mayor efecto antihiperglucemiante en dicha prueba. El extracto acuoso y el extracto clorofórmico de Tagetes lucida no tuvieron efecto sobre los niveles de glucemia en el modelo in vivo por lo que no fueron evaluados en el modelo in vitro. En cuanto a la funcionalidad celular, la concentración óptima del extracto de S. domingensis fue de 1 µg /ml, mientras que para el extracto de S. cordifolia se obtuvo una viablidad superior al 80% en las concentraciones de 10, 20, 40 y 80 µg /ml. Evaluamos el potencial efecto agonista dual de extractos acuosos y clorofórmicos de Smilax cordifolia y Smilax domingensis sobre PPARα/PPARγ y algunos de sus genes regulados; mediante RT-qPCR en la línea celular C2C12. El análisis de la expresión génica mostró que el extracto clorofórmico de S. domingensis incrementó la expresión de PPARα y PPARγ, además de producir incremento significativo en la expresión de FATP, y GLUT-4 respectivamente. Por otro lado, el extracto de S. cordifolia incrementó la expresión tanto de GLUT-4 como de FATP, y mantuvo sin cambios los niveles de expresion de PPARα y PPARγ. Se utilizaron los siguientes tratamientos como controles positivos: pioglitazona como agonista de PPARγ (25 mM), para PPARα fenofibrato (10mM). En un análisis Fitoquímico preliminar se identificaron 5 grupos de compuestos principales presentes en el extracto cloroformico de S. domingensis: fenoles, esteroles, alcaloides, triterpenos y saponinas, en cuanto al extracto clorofórmico de S. cordifolia únicamente se identificaron saponinas y fenoles, mientras que en extracto acuoso de S. cordifolia se identificó la presencia de saponinas, fenoles y flavonoides. Estos resultados sugieren que el extracto clorofórmico de S. domingensis a través de su efecto dual, favorece el transporte de glucosa y de ácidos grasos, sentando las bases para el desarrollo de nuevos fármacos para el tratamiento y/o prevención de enfermedades relacionadas con el metabolismo tales como la DM
Caracterización de la sincronía de fase de EEG para su aplicación en Interfaces Cerebro-Computadora
Get PDFDentro de la línea de investigación de Interfaces-Cerebro Computadora (BCI, por sus siglas en inglés), uno de los retos en el diseño y construcción de estos sistemas es identificar la intención real del usuario de emplear el sistema, es decir, que el usuario tenga la libertad para decidir cuándo interactuar con el sistema y con qué frecuencia, para lo cual es necesario un paradigma que no dependa de estímulos externos y poder tomar decisiones binarias (por ejemplo, encender o apagar la BCI), sin que el usuario esté atado o sincronizado a estímulos externos. En otras palabras, una BCI independiente y asincrónica, que hasta la fecha es motivo de investigación en búsqueda de alternativas efectivas. En este trabajo se propone evaluar la imaginación musical como una opción para ser utilizada como tarea de control para una BCI de estas características, dada la extensa red neurológica que implica al abarcar diversas modalidades de imaginación, sea auditiva, visual, motora, entre otras. Aunado a esto, uno de los aportes principales de esta investigación es la metodología propuesta para analizar la imaginación musical, cuyo objetivo es caracterizar las relaciones de fase entre series de tiempo multivariadas de la actividad eléctrica cortical obtenida a partir del electroencefalograma (EEG), representando dichas relaciones mediante conglomerados (clusters) de electrodos altamente sincronizados. El método está basado en un nuevo algoritmo de agrupamiento propuesto en este trabajo, denominado Agrupamiento (clustering) por Sincronía de Fase de Series de Tiempo Multivariadas (mCPS, por sus siglas en inglés), donde la idea principal es generar conglomerados difusos (un solo dato puede tener distintos grados de membresía en los conglomerados) para cada muestra multivariada en el tiempo t, e iterativamente refinar la agrupación hasta obtener conglomerados duros (cada dato asignado a un solo conglomerado), de acuerdo a un umbral de varianza circular, que es una medida estadística para datos angulares. Los resultados del mCPS se representan en mapas TiempoFrecuencia-Topográficos, de esta manera se puede hacer un inspección visual de los patrones de sincronía representados por conglomerados de canales. En una primera etapa, la metodología propuesta se utilizó para evaluar un paradigma exógeno de BCI (P300). Los resultados permitieron caracterizar la información neurológica asociada al potencial cognitivo en cuestión, encontrando mediante mCPS conglomerados de señales que coinciden con el contenido tiempo-frecuencia de las épocas del EEG que contienen P300, caso contrario con aquellas épocas donde no se encuentra el potencial, permitiendo hacer un contraste de las diferencias de ambas condiciones. Como valor agregado, también se identificó un artefacto de estado estable (que podría ser información relevante si se tratase de un paradigma con potenciales de esta naturaleza). Dentro de la metodología se incorpora la distancia de Levenshtein como métrica para discernir las diferencias entre condiciones, como fue en el caso del paradigma exógeno evaluado. En una etapa posterior, se aplicó la metodología en un paradigma endógeno con imaginación musical (diseñado y propuesto para este trabajo), donde se aprecian diferencias entre la condición de estado basal y las condiciones de imaginación, quedando abierta la posibilidad de seguir explorando y hacer los ajustes necesarios para recuperar rasgos que no solo permitan distinguir entre estados mentales, sino que puedan asociarse directamente a una tarea en específico. La metodología propuesta provee de una herramienta novedosa para el análisis de sincronía de fase de señales de EEG y la caracterización de su variabilidad en el tiempo, dando un amplio panorama del comportamiento de la sincronización de fase en las bandas de EEG de interés y su localización temporal, tomando en cuenta algunos aspectos como la noestacionariedad de la frecuencia de sincronización y la flexibilidad para el uso de otras medidas de sincronización, además de la varianza circular. Este trabajo es entonces una ventana de observación de la actividad eléctrica cerebral tomada del EEG para evaluar la integración a gran escala de patrones de sincronización de fase instantánea que emergen durante un estado mental, abstrayendo dichos patrones en arreglos de conglomerados de sincronización de fase sobre la serie de tiempo de señales de EEG.A mayor challenge in Brain-Computer Interfaces (BCI) development is to identify whether the user really needs to interact with the system; thereby, the subject has free will to make binary decisions (for example, to choose when to turn on/off the BCI). Thus, an independent (of external stimuli) and asynchronous BCI paradigm is well suited to fulfill this issue, and effective solutions are still on demand. Music imagery involves different types of imagination, such as auditory, visual, motor, among others, which implies neural activity over a broad neurological network. In this work, assessment of music imagery as control task for BCI is proposed. In addition to this, within the main contributions is the method to perform music imagery analysis, which aims to characterize phase relationships between multivariate time series of cortical electrical activity obtained from the electroencephalogram (EEG), representing such relationships in clusters of highly synchronized multichannel data. The framework relies in a novel clustering algorithm, termed Multivariate Time Series Clustering by Phase Synchrony (mCPS), where the main idea is to generate fuzzy clusters (a data point might have different degrees of membership in each output cluster) for each multivalued time sample t, and thereupon obtain hard clusters (the data point is only assigned to one cluster) according to a circular variance threshold, which is a measure of circular spread of angular data. The method was used to evaluate an exogenous BCI paradigm (P300) and the endogenous paradigm involving musical imagination. The neural data associated with the P300 wave was successfully characterized. Regarding the music imagery mental task, differences between baseline and imagination mental states were found, with the possibility of making necessary adjustments for retrieving features that could be directly associated with the mental task in forthcoming research. This research provides a novel tool for analysis of phase synchrony of EEG signals and characterization of their variability over time
Sistemas multivariables de cifrado PHFER y PR como aportación a la industria de la seguridad informática
Get PDFEn septiembre del 2019, investigadores de Google lograron a través de su ordenador cuántico realizar una tarea en 3.2 minutos, cuyo trabajo costaría 10000 años con la super computadora Submit. Empresas reconocidas mundialmente, IBM y Google, están invirtiendo grandes cantidades de dinero en el desarrollo de computadoras cuánticas ya que para el 2025 se completará el proceso estandarización y comenzará a una migración a nuevos sistemas criptográficos. Por lo que estamos a muy poco tiempo de que las computadoras cuánticas están en a nuestro completo alcance y con ello romper varios de los sistemas que se consideran resistentes hasta el momento. En el proceso de desarrollar sistemas criptográficos post-cuánticos seguros, parte de la criptografía Post-cuántica se encuentra dedicada al desarrollo y análisis de sistemas criptográficos multivariables, cuya construcción es a partir de polinomios multivariados que en su mayoría resultan ser cuadráticos. Este tipo de sistemas se consideran seguros ya que el problema de resolver un sistema de ecuaciones polinómicas multivariadas sobre un campo finito resulta ser un problema NP-difícil. Con esto en mente, la presente tesis tiene como objetivo desarrollar dos nuevos modelos que sean resistentes a los ataques criptográficos que se conocen hasta el momento. A lo largo del capítulo 1 se da una introducción a las funciones de variable vectorial y se muestra uno de los resultados más importantes para los sistemas criptográficos multivariables, el cual garantiza que los polinomios que definen la clave pública bastan ser de grado a lo más dos. Los pioneros en el desarrollo de la criptografía multivariable basada en campos finitos fueron MatsumotO e Imai, quienes desarrollaron el sistema MI sobre el campo F2. Este sistema que se desarrolla en el capítulo 2, proporciona distintas herramientas para el desarrollo de otros sistemas seguros que se estudian en ese mismo capítulo: HFE, Rainbow y Square. La clave pública para MI y para los otros 3 sistemas tiene la forma P(m) = L1 ◦φ ◦F ◦φ−1 ◦L2(m) donde Li son transformaciones afines invertibles cuya función es ocultar la función central F, y φ es un isomorfismo de espacios vectoriales. A lo largo del capítulo 3 se muestra el desarrollo y la implementación de dos nuevos sistemas criptográficos, PR y PHFER, los cuales se definen a partir de 3 de los sistemas criptográficos más seguros hasta el momento: Rainbow, Square+ y HFE. Se analiza el tiempo de ejecución de cada uno de ellos y estudia la seguridad de cada sistema a partir de la seguridad de cada una de sus capas
Patentes y transferencia tecnológica: el caso de los inventores académicos en México, 1983-2017
Get PDFEl objetivo de esta investigación doctoral es caracterizar la actividad inventiva patentada de los investigadores del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) adscritos a universidades e instituciones de investigación en México. En específico determinar las causas individuales, institucionales y de innovación que la incentivan. Identificar el proceso de transferencia tecnológica (TT) de patentes universitarias otorgadas por USPTO e IMPI. Finalmente, analizar la experiencia de UAM Iztapalapa (UAM-I). Se confirman las hipótesis: la TT depende de las funciones de la oficina universitaria (OTT); la propensión de investigadores SNI a inventar en patentes universitarias se asocia positivamente a: movilidad -para USPTO- estímulos académicos y tamaño del equipo de investigación -para IMPI-; en ambos casos positivamente al nivel SNI y al conocimiento en la patente. Negativamente a la edad cuadrática y a la OTT. Por último, en UAM-I la invención se motiva por factores relativos a la contribución científica y social y la TT es nula derivado de la escasa información sobre novedades universitarias.The aim of this doctorate research is to characterize the patented inventive activity of the investigators from the National System Researchers (SNI) ascribed to universities and research institutions in México. In particularly to determinate the individual, institutional and nature-based causes of the innovation that encourage it. Moreover, identify the process of technological transfer (TT) of the university patents given by USPTO and IMPI. Finally, to analyse with a particular way the experience of UAM Iztapalapa (UAM-I). The arose hypothesis are confirmed: The TT depends on the functions which the university office (OTT) realises, the propensity of the investigators of the SNI to become inventors in university patents is associated positively to the academic mobility -in the case of the USPTO-, to academic stimuli, size of the research team in the case of the IMPI and in both cases positively to the SNI level and knowledge in the patent. Negatively to the quadratic age and OTT. Lastly, in the UAM-I, the invention is motivated by factors related to the contribution to science and to society and the null TT derivate from the scarce information about the university novelties
