Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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On the page curve for a Taub-Nut black hole
No full textIn 1975, Stephen Hawking, in his paper "Particle Creation by Black Holes," proposed that pairs of virtual particles are generated due to quantum mechanical effects near the event horizon of a black hole. One of these particles escapes to infinity in the form of Hawking radiation. As a result, it has been theorized that black holes are not entirely "black." Moreover, due to Hawking radiation, black holes and their information tend to disappear, leading to the Information Loss Paradox. In 1993, Page proposed one possible solution to this paradox. He used the Von Neumann entropy to quantify our knowledge about black hole information, assuming that a black hole and its radiation are a pure quantum state. This entropy, whose temporal evolution is known as the Page curve, must tend to zero when the "evaporation" process tends to end, implying information recovery. The Page curve has been extensively studied for different black hole models, including Kerr and Schwarzschild black holes. In that sense, in the present work, we study the Hawking radiation for a Kerr-Taub-Nut black hole described by its mass, angular momentum, and nut parameter through the emission of massless scalar particles (e.g., bosons). We show that angular momentum is lost faster than nut charge and mass in the black hole evaporation process. In the same way, using the model for the evolution of the parameters of a black hole proposed by Page, we studied the evolution of the Von Neumann entropy for Hawking radiation thereby providing a description of the Page curve for a Kerr-Taub-Nut black hole.En 1975, Stephen Hawking, en su artículo "Particle Creation by Black Holes," propuso que se generan pares de partículas virtuales debido a efectos de la mecánica cuántica cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro. Una de estas partículas escapa al infinito en forma de radiación de Hawking. Como resultado, se ha teorizado que los agujeros negros no son completamente "negros". Además, debido a la radiación de Hawking, los agujeros negros y su información tienden a desaparecer, lo que lleva a la paradoja de la pérdida de información. En 1993, Page propuso una posible solución a esta paradoja. El hizo uso la entropía de Von Neumann para cuantificar nuestro conocimiento sobre la información de los agujeros negros, asumiendo que un agujero negro y su radiación son un estado cuántico puro. Esta entropía, cuya evolución temporal se conoce como curva de Page, debe tender a cero cuando el proceso de "evaporación" tiende a finalizar, implicando recuperación de información. La curva de Page ha sido ampliamente estudiada para diferentes modelos de agujeros negros, incluidos los agujeros negros de Kerr y Schwarzschild. En ese sentido, en el presente trabajo estudiamos la radiación de Hawking para un agujero negro de Kerr-Taub-Nut descrito por su masa, momento angular y parámetro de nut a través de la emisión de partículas escalares sin masa (e.g., bosones). Mostramos que el momento angular se pierde más rápido que el parámetro de nut y la masa en el proceso de evaporación del agujero negro. Del mismo modo, utilizando el modelo de evolución de los parámetros de un agujero negro propuesto por Page, estudiamos la evolución de la entropía de Von Neumann para la radiación de Hawking, proporcionando así una descripción de la curva de Page para un agujero negro de Kerr-Taub-Nut.Físico/
Enhancing Alzheimer’s diagnosis: role of 3D convolutional neural networks in MRI analysis
No full textAlzheimer’s Disease, a progressive neurodegenerative disorder, presents a significant challenge to global health, profoundly impacting individuals, families, and healthcare systems. Early and accurate diagnosis is essential for effective treatment and management. This study focuses on the use of 3D Convolutional Neural Networks to enhance the diagnostic process of Alzheimer’s using MRI scans, aiming to improve detection accuracy and contribute to better patient outcomes. By utilizing advanced imaging and neural network technologies, the research offers promising perspective about innovative approaches for Alzheimer’s detection. The performance of the proposed model is supported by thorough pre-processing and augmentation techniques. The model achieves a training accuracy of 93.03% with corresponding precision, recall, and AUC values of 92.51%, 92.21%, and 97.80%, respectively. The accuracy of the model is further confirmed during validation, maintaining high accuracy at 88.05%, with precision and recall at 87.50%.La enfermedad de Alzheimer, un trastorno neurodegenerativo progresivo, representa un gran desafío para la salud a nivel mundial y tiene un profundo impacto en individuos, familias y sistemas de salud. Un diagnóstico temprano y preciso es esencial para un tratamiento y manejo efectivos. Este estudio se enfoca en utilizar redes neuronales convolucionales 3D para mejorar el proceso de diagnóstico del Alzheimer mediante escáneres de resonancia magnética, con el objetivo de aumentar la precisión de detección y contribuir a mejores resultados para los pacientes. Utilizando tecnologías avanzadas de imagen y redes neuronales, la investigación ofrece perspectivas prometedoras sobre métodos innovadores para detectar el Alzheimer. El rendimiento del modelo propuesto está respaldado por técnicas de preprocesamiento. El modelo alcanza una precisión de entrenamiento del 93.03%, con valores correspondientes de precisión, sensibilidad y AUC del 92.51%, 92.21% y 97.80%, respectivamente. La precisión del modelo se confirma aún más durante la validación, manteniendo una alta precisión del 88.05%, con precisión y sensibilidad ambas del 87.50%.Ingeniero/a Biomédico/
Effect of the excipients on the solubility of Ibuprofen and Fluconazol
No full textUnderstanding how excipients interact with an active pharmaceutical ingredient (API), whether acidic or basic, is crucial for improving physicochemical properties such as API solubility, thereby leading to enhancements in manufacturing processes and the quality of pharmaceutical formulations. For this reason, this study focused on evaluating the impact of various excipients, including beta-cyclodextrin (BCD), carbomer (CBER), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), polyvinylpyrrolidone (PVP), and Oxalys tuberosa starch (OCAS), on the solubility of Ibuprofen (IBU) as an acidic API and Fluconazole (FLU) as a basic API in aqueous solutions at room temperature (25°C). In this context, mixtures with different proportions of excipient and API were evaluated, and the solubility of each combination was determined using the Flask Shaking Method. Reference values of IBU and FLU pKa and logS0 were considered to establish a pH favoring the neutral form of the compounds, and the HH model was constructed to compare reference intrinsic solubility with experimental solubility. Additionally, statistical tools such as correlation analysis, ANOVA, and Tukey's test were employed to validate the results. Findings indicate that BCD and certain percentages of PVP enhance the solubility of ibuprofen, while OCAS, CBER, and HPMC show no positive effect. On the other hand, the solubility of fluconazole is not increased by these excipients. Furthermore, differences were observed when comparing the behavior of IBU and FLU when interacting with the excipients during the study. Thus, these results underscore the importance of employing personalized strategies that consider the specific molecular characteristics of each compound, which could result in the development of tailored formulations to optimize the efficacy of each drug.La comprensión de cómo los excipientes interactúan con un ingrediente farmacéutico activo (API), ya sea ácido o básico, es crucial para optimizar propiedades fisicoquímicas como la solubilidad del API, lo que conduce a mejoras en los procesos de fabricación y la calidad de las formulaciones farmacéuticas. Por esta razón, este estudio se centró en evaluar el impacto de varios excipientes, incluyendo beta-ciclodextrina (BCD), carbómero (CBER), hidroxipropil metilcelulosa (HPMC), polivinilpirrolidona (PVP) y almidón de Oxalis tuberosa (OCAS), en la solubilidad del ibuprofeno (IBU) como API ácido y el fluconazol (FLU) como API básico en soluciones acuosas a temperatura ambiente (25°C). En este contexto, se evaluaron mezclas con diferentes proporciones de excipiente y API, y la solubilidad de cada combinación se determinó utilizando el Método del Agitado en Matraz. Se consideraron valores de referencia de pKa y logS0 de IBU y FLU para establecer un pH que favorezca la forma neutral de los compuestos, y se construyó el modelo Henderson Hasselbalch (HH) para comparar la solubilidad intrínseca de referencia con la solubilidad experimental. Además, se emplearon herramientas estadísticas como análisis de correlación, ANOVA y prueba de Tukey para validar los resultados. Los hallazgos indican que BCD y ciertos porcentajes de PVP aumentan la solubilidad del ibuprofeno, mientras que OCAS, CBER y HPMC no muestran efecto positivo. Por otro lado, la solubilidad del fluconazol no se incrementa por estos excipientes. Además, se observaron diferencias al comparar el comportamiento de IBU y FLU al interactuar con los excipientes durante el estudio. Por lo tanto, estos resultados destacan la importancia de emplear estrategias personalizadas que consideren las características moleculares específicas de cada compuesto, lo que podría resultar en el desarrollo de formulaciones a medida para optimizar la eficacia de cada medicamento.Ingeniero/a Biomédico/
Sustainable formulation, characterization and feasibility study of base-creams
No full textIn this study, base cream formulations were developed using sustainable and natural ingredients in an effort to provide pharmaceutical and cosmetic industries with environmentally and financially sound alternatives. The main idea of the proposal is to replace synthetic ingredients; which are typically expensive and environmentally unsustainable, with raw materials that are naturally occurring, such as cocoa butter, lecitin, and cocoa butter, all of which come from renewable resources. These components not only enhance the final qualities of the product but also support the product's sustainability across its life cycle. The characterization of the formulated creams included organoleptic evaluations to analyze sensory attributes such as color, texture and aroma, which are essential for consumer acceptance of the product. In addition, the prototype with the optimal formulation reaching a pH between 5 and 6, ideal for cosmetic and pharmaceutical applications. Rheological test showed that optimal prototype formulated exhibited a viscosity of less than 9000 mPa s as weel as an adequate spreadability, essential characteristics for its ease of application and stability. In addition, an economic analysis was carried out to evaluate the industrial feasibility of the optimal formulation. The results indicated that the production of this optimal cream formulation could generate a profit margin greater than 50% compared to conventional products on the market, but also in terms of profitability. This project, therefore, represents a comprehensive and sustainable solution that responds to the growing demand for ecological and profitable products within the cosmetic and pharmaceutical industry.En esta investigación se desarrollaron formulaciones de cremas base utilizando componentes naturales y sostenibles con el fin de ofrecer una alternativa ecológica y económicamente viable para las industrias farmacéutica y cosmética. La propuesta se centra en la sustitución de ingredientes sintéticos, generalmente costosos y ambientalmente poco sustentables, por materias primas naturales como el aceite de coco, la lecitina y la manteca de cacao, obtenidas a partir de fuentes renovables. Estos componentes no solo mejoran las propiedades del producto final, sino que también contribuyen a la sostenibilidad a lo largo de su ciclo de vida. La caracterización de las cremas formuladas incluyó evaluaciones organolépticas para analizar atributos sensoriales como color, textura y aroma, los cuales son fundamentales para la aceptación del producto por parte del consumidor. Asimismo, se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de las formulaciones, alcanzando un pH óptimo de entre 5 y 6, ideal para aplicaciones cosméticas y farmacéuticas. Las pruebas reológicas mostraron que la crema desarrollada posee una viscosidad inferior a 9000 mPa·s y una esparcibilidad adecuada, características esenciales para su facilidad de aplicación y estabilidad. Además, se llevó a cabo un análisis económico para evaluar la factibilidad industrial de la formulación. Los resultados indicaron que la producción de esta crema podría generar un margen de ganancia superior al 50% en comparación con productos convencionales del mercado, demostrando su viabilidad no solo desde el punto de vista técnico, sino también en términos de rentabilidad. Este proyecto, por lo tanto, representa una propuesta integral y sostenible que responde a la creciente demanda de productos ecológicos y rentables dentro de la industria cosmética y farmacéutica.Químico/
Prevalence of Staphylococcus aureus and Escherichia coli in soft cheeses from Ibarra’s markets
No full textThe aim of this research is to identify the presence of E. coli, S. aureus, and coliforms in markets in Ibarra, located in Imbabura, Ecuador. A total of 30 samples of 100 grams of fresh cheese were collected from the most frequented markets in the city. From each sample, 25 grams were cultured on Compact Dry EC plates for E. coli and coliforms, and on Compact Dry XSA plates for S. aureus. Additionally, four control cheeses were prepared, including a negative control and controls infected with E. coli, S. aureus, and both pathogens. The data collected were compiled into a database containing columns for source, pH, CFU/ml of E. coli, CFU/ml of S. aureus, and CFU/ml of coliforms, which served as the basis for microbiological analysis. Spectral analysis was performed on the 30 market samples, the four control cheeses, and the isolated bacteria to identify spectral differences that could indicate the presence of pathogens using Raman spectroscopy with a 532 nm laser. Additionally, control samples were analyzed using FTIR. During microbiological analysis, microbial loads exceeding the limits set by INEN were detected, with no significant differences in pH or bacterial loads among the different markets. Furthermore, Raman spectroscopy revealed bacterial spectra, providing crucial information for the analysis and highlighting significant peaks associated with the bacteria.El objetivo de esta investigación es identificar la presencia de E. coli, S. aureus y coliformes en los mercados de Ibarra, ubicados en Imbabura, Ecuador. Se recolectaron un total de 30 muestras de 100 gramos de queso fresco en los mercados más concurridos de la ciudad. De cada muestra, se cultivaron 25 gramos en placas Compact Dry EC para E. coli y coliformes, y en placas Compact Dry XSA para S. aureus. Además, se prepararon cuatro quesos de control, entre ellos un control negativo y controles infectados con E. coli, S. aureus y ambos patógenos. Los datos obtenidos se recopilaron en una base de datos que contiene columnas de origen, pH, UFC/ml de E. coli, UFC/ml de S. aureus y UFC/ml de coliformes, que sirvió como base para el análisis microbiológico. Se realizó un análisis espectral en las 30 muestras de mercado, los cuatro quesos control y las bacterias aisladas para identificar diferencias espectrales que pudieran indicar la presencia de patógenos utilizando espectroscopia Raman con un láser de 532 nm. Además, se realizó un análisis de las muestras control usando FTIR. Durante los análisis microbiológicos, se detectaron cargas microbianas superiores a los límites establecidos por INEN, sin encontrar diferencias significativas en el pH ni en las cargas bacterianas entre los distintos mercados. Además, la espectroscopía Raman reveló los espectros bacterianos, proporcionando información crucial para el análisis y destacando picos significativos asociados a las bacterias.Biólogo/
Globular polymer supports assisted scaled-up Membrane Enhanced Peptide Synthesis: an overview
No full textScale-up manufacturing is a bottleneck step to bringing biological drugs to market, significantly impacted by the methods used in chemical peptide synthesis. These methods, derived from classical solution peptide synthesis (CSPS), can broadly be categorized into solid-phase and solution peptide synthesis (SPPS and LPPS, respectively). Although the first commercial peptides were manufactured using the latter synthesis, SPPS has rapidly gained acceptance. The principal drawback associated with Solid-Phase Peptide Synthesis (SPPS) corresponds to reactions occurring within a heterogeneous medium. In this context, Liquid-Phase Peptide Synthesis (LPPS) methodologies, employing a soluble polymer, emerge as a promising alternative. The latest improvement in the preparation of peptide-based pharmaceutical ingredients at laboratory scale is Membrane Enhanced Peptide Synthesis (MEPS). This innovative approach integrates Liquid-Phase Peptide Synthesis (LPPS) with Organic Solvent Nanofiltration (OSN), offering diverse advantages over Classical and Solid-Phase Peptide Synthesis (CSPS and SPPS). MEPS has demonstrated superior resilience against mass-transfer limitations, requiring a smaller excess of reagents, and featuring reliable consecutive purification steps. These attributes place MEPS as an appealing methodology for scaling purposes. The present study provides a detailed protocol for Globular Polymeric Support-Assisted MEPS, at a scale beyond kilogram. This protocol contemplates reaction conditions, safety considerations, and cost factors, all designed to be automatable and compatible with the well-established orthogonal Fmoc-based peptide chemistry.La fabricación a gran escala es un paso difícil para llevar medicamentos biológicos al mercado, y se ve significativamente afectada por los métodos utilizados en la síntesis química de péptidos. Estos métodos, derivados de la síntesis clásica de péptidos en solución (CSPS), se pueden clasificar en términos generales en síntesis de péptidos en fase sólida y en solución (SPPS y LPPS, respectivamente). Aunque los primeros péptidos comerciales se fabricaron utilizando esta última síntesis, el SPPS ha ganado rápidamente aceptación. El principal inconveniente asociado a la síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS) corresponde a que las reacciones ocurren en un medio heterogéneo. En este contexto, las metodologías de síntesis de péptidos en fase líquida (LPPS), que emplean un polímero soluble, emergen como una alternativa prometedora. La última mejora en la preparación de ingredientes farmacéuticos basados en péptidos a escala de laboratorio, es la síntesis de péptidos mejorada por membrana (MEPS). Este enfoque innovador integra la síntesis de péptidos en fase líquida (LPPS) con la nanofiltración de solventes orgánicos (OSN), lo que ofrece diversas ventajas sobre la síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS). MEPS ha demostrado una resistencia superior frente a las limitaciones de transferencia de masa, ya que requiere un menor exceso de reactivos y sus pasos de purificación consecutivos son confiables. Estos atributos colocan a MEPS como una metodología atractiva para propósitos de escalamiento. El presente estudio proporciona un protocolo detallado para MEPS asistido por soporte polimérico globular, en una escala superior al kilogramo. Este protocolo contempla condiciones de reacción, consideraciones de seguridad y factores de costo, todos diseñados para ser automatizables y compatibles con la química peptídica ortogonal basada en Fmoc bien establecida.Químico/
Unraveling the phylogenomics, phylogeography, and demographic history of Ralstonia solanacearum phylotype II that infects Musa spp. across America
No full textRalstonia solanacearum phylotype II (Rs-pII) is the causative agent of bacterial wilt in Musa species (e.g., banana and plantain), commonly called Moko. Giving rise to the most devastating consequences in banana and plantain crops throughout the American continent, this phytopathogenic bacteria raises global concerns about its impact on food security. The genomic research on Rs-pII is scarce. A clear understanding of the evolutionary dynamics of Moko disease-causing Rs-pII is crucial to strategically adopt the most efficient yet cost-effective prevention and control measures to safeguard global food safety. In this research, I performed phylogenomic reconstruction, demographic history, and phylogeographic inference from genomic data to unravel the evolutionary dynamics of Moko disease-causing Rs-pII. The genome sequences were downloaded from the NCBI database. The genomic database comprises Musa-infecting Rs-pII strains sampled at different geographic locations across America and dates between 1959 and 2015. The phylogenetic tree, historical demography, and spatial dynamics of the phytopathogenic bacteria were estimated using BEAST software and related programs. Results confirm the classification of Rs-pII strains into phylotypes IIA and IIB. The demographic history of the Moko disease-causing Rs-pII is described as constant over the studied historical period. Furthermore, the Rs-pII epidemics are widespread across America, particularly in South America, throughout a complex network of dissemination pathways. Accordingly, Brazil and Colombia stand out as key hotspots for Moko disease epidemics. Furthermore, I found phylogenomic and phylogeographic support for a Brazilian origin of the Rs-pII strains.Ralstonia solanacearum filotipo II (Rs-pII) es el agente causante de la marchitez bacteriana en especies de Musa (por ejemplo, plátano y banano), comúnmente conocida como Moko. Esta bacteria fitopatógena provoca las consecuencias más devastadoras en los cultivos de plátano y banano en todo el continente americano, generando preocupaciones globales sobre su impacto en la seguridad alimentaria. La investigación genómica sobre Rs-pII es escasa. Una clara comprensión de la dinámica evolutiva de Rs-pII, causante de la enfermedad de Moko, es crucial para adoptar estratégicamente las medidas de prevención y control biológico más eficaces pero asequibles para salvaguardar la seguridad alimentaria a nivel mundial. En este estudio, se realizó una reconstrucción filogenómica, historia demográfica, e inferencia filogeográfica a partir de datos genómicos para descifrar la dinámica evolutiva de Rs-pII causante de la enfermedad de Moko. Las secuencias genómicas fueron descargadas desde la base de datos NCBI. La base de datos genómica comprende cepas de Rs-pII que infectan especies de Musa, muestreadas entre 1959 y 2015 en diversas ubicaciones geográficas de América. El árbol filogenético, la demografía histórica y la dinámica espacial de la bacteria fitopatógena se estimaron utilizando el software BEAST y programas relacionados. Los resultados confirman la clasificación de las cepas de Rs-pII en filotipos IIA y IIB. La historia demográfica de Rs-pII causante de la enfermedad de Moko se describe como constante durante el período histórico estudiado. Las epidemias de Rs-pII están ampliamente distribuidas en América, particularmente en América del Sur, a través de una compleja red de rutas de diseminación. En consecuencia, Brasil y Colombia destacan como puntos críticos clave para la propagación de las epidemias de la enfermedad de Moko. Adicionalmente, se encontró respaldo filogenómico y filogeográfico que sustenta el origen brasileño de las cepas de Rs-pII.Ingeniero/a Biomédico/
Interior solutions by gravitational decoupling
No full textWe investigated the introduction of anisotropy inside the perfect fluid solution by the simple Minimal Geometric Deformation (MGD) approach. The technique enables us to embed a deformation into a previously obtained solution called seed, then by decoupling the EFE into two systems, we can search for the components of this perturbation. The seed utilized in this work was the isotropic outcome system from applying the extended MGD method, provided by J. Andrade in a recent paper (2022); the so-called Andrade-Einstein solution. We implemented the MGD, and elicited an original anisotropic solution. Consecutively, to complete the new system, we matched two solutions at the boundary of the system, an external one disposed by the traditional Schwarzschild metric, and an internal one given by the new attained result. The gained solution fulfilled all the physical acceptability conditions becoming a suitable model for stellar objects which compactness u lays inside the interval [0.1, 0.16].Investigamos la introducción de anisotropía dentro de la solución de un fluido perfecto mediante el método de deformación geométrica mínima simple (MGD). La técnica nos permite incorporar una deformación en una solución previamente obtenida llamada semilla, luego, al desacoplar la ECE (Ecuaciones de Campo de Einstein) en dos sistemas, podemos buscar los componentes de esta perturbación. La semilla utilizada en este trabajo fue el sistema isotrópico resultado de la aplicación del método MGD extendido, proporcionado por J. Andrade (2022); la llamada solución Andrade-Einstein. Implementamos el MGD y obtuvimos una solución anisotrópica original. Consecutivamente, para completar el nuevo sistema, emparejamos dos soluciones en la frontera del sistema, una externa dispuesta por la tradicional métrica de Schwarzschild, y una interna dada por el nuevo resultado obtenido. La solución obtenida cumplió todas las condiciones de aceptabilidad física, convirtiéndose en un modelo adecuado para objetos estelares cuya compacidad u se encuentra dentro del intervalo [0,1, 0,16].Físico/
Design, construction of a low-cost hyperthermia equipment and validation with Magnetic Nanoparticles
No full textIn this thesis project, a low-cost induction heater was designed and built to aid in treating hyperthermia. During the construction process, the equipment was subjected to meticulous design adjustments to meet specific requirements. The results showed that the equipment had stable alternating current input, stable frequency oscillations in the medium frequency range, which is very suitable for the hyperthermia process, and efficient temperature control. To validate the equipment, ferrimagnetic and paramagnetic nanoparticles (magnetite and hematite) were mixed with simulated body fluid to simulate the fluid in a living body. The analysis of the temperature-time curves of Magnetic Nanoparticles (MNPs) under the influence of the electromagnetic field generated by the induction heater showed notable temperature increases, proving the effectiveness and reliability of the device for applications involving hyperthermia. Overall, this research provides a low-cost way to study the effect of magnetic nanoparticles on hyperthermia by combining magnetic nanoparticles with induction heating technology. By providing focused, non-invasive heating, the recently designed and constructed induction heater can enhance the study of an alternative method to treat cancer and present a competitive option to expensive, complex hyperthermia technology.En este proyecto de tesis, se diseñó y construyó un calentador de inducción de bajo costo para ayudar en el tratamiento de la hipertermia. Durante el proceso de construcción, el equipo fue sometido a meticulosos ajustes de diseño para cumplir con requisitos específicos. Los resultados mostraron que el equipo tenía una entrada de corriente alterna estable, oscilaciones de frecuencia estables en el rango de frecuencia media, lo cual es muy adecuado para el proceso de hipertermia, y un control de temperatura eficiente. Para validar el equipo, se mezclaron nanopartículas ferrimagnéticas y paramagnéticas (magnetita y hematita) con fluido corporal simulado para simular el fluido en un cuerpo vivo. El análisis de las curvas temperatura-tiempo de Nanopartículas Magnéticas (MNP) bajo la influencia del campo electromagnético generado por el calentador de inducción mostró aumentos de temperatura notables, demostrando la efectividad y confiabilidad del dispositivo para aplicaciones que involucran hipertermia. En general, esta investigación proporciona una forma económica de estudiar el efecto de las nanopartículas magnéticas sobre la hipertermia combinando nanopartículas magnéticas con tecnología de calentamiento por inducción. Al proporcionar calentamiento enfocado y no invasivo, el calentador de inducción recientemente diseñado y construido puede mejorar el estudio de un método alternativo para tratar el cáncer y presentar una opción competitiva a la costosa y compleja tecnología de hipertermia.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Synthesis and drug delivery application of hydrogels loaded with active ingredients from plants of high production in Ecuador
No full textThis study aims to develop, characterize, and optimize a hydrogel formulation capable of acting as a drug delivery system for a banana (Musa Acuminata) extract as an approach to palliation of wound healing. First, quantification of phenols and flavonoids was performed, and the biological activities of banana extract were evaluated. Second, the hydrogel formulations were developed from HPMC/PEG/PVA and then characterized by some methodologies; also, a release profile assay was performed. As a result of this study, the banana extract obtained a TPC of 62.66 ± 14.62 mg GAE/g dry extract and a TFC of 173.32 ± 31.71 mg QE/g dry extract, and the biological activity showed an IC50 of 78.87 µg/mL in DPPH assay, An IC50 of 171.55 µg/mL in ABTS, and an IC50 of 23.72 µg/mL for the albumin denaturation assay, demonstrating the potential of banana extract in wound healing applications. The developed formulation of HPMC/PEG/PVA hydrogel was loaded and characterized with banana extract. The FTIR, TGA, SEM, and Viscoelasticity test results show that the hydrogel changes its properties when the banana extract is incorporated. The formulation with the extract shows peaks in FTIR that are more intense, have more thermal stability, have bigger pore sizes, and exhibit more viscous behavior. Furthermore, the drug release profile reveals that this matrix is a drug delivery system in time because it has the potency of releasing 70\% of loaded extract in 24 h. In conclusion, the combination of banana extract and the behavior of hydrogels makes this hydrogel a promising treatment for wound healing.Este estudio pretende desarrollar, caracterizar y optimizar una formulación de hidrogel capaz de actuar como sistema de administración de fármacos para un extracto de plátano (Musa Acuminata) como enfoque para paliar la cicatrización de heridas. En primer lugar, se realizó la cuantificación de fenoles y flavonoides, y se evaluaron las actividades biológicas del extracto de plátano. En segundo lugar, se desarrollaron las formulaciones de hidrogel a partir de HPMC/PEG/PVA y, a continuación, se caracterizaron mediante algunas metodologías; también se realizó un ensayo de perfil de liberación. Como resultado de este estudio, el extracto de plátano obtuvo un TPC de 62.66 ± 14.62 mg GAE/g extracto seco y un TFC de 173.32 ± 31.71 mg QE/g extracto seco, y la actividad biológica mostró un IC50 de 78.87 µg/mL en el ensayo DPPH, un IC50 de 171.55 µg/mL en ABTS, y un IC50 de 23.72 µg/mL para el ensayo de desnaturalización de albúmina, demostrando el potencial del extracto de plátano en aplicaciones de curación de heridas. La formulación desarrollada de hidrogel HPMC/PEG/PVA se cargó y caracterizó con extracto de plátano. Los resultados de las pruebas de FTIR, TGA, SEM y viscoelasticidad muestran que el hidrogel cambia sus propiedades cuando se incorpora el extracto de plátano. La formulación con el extracto muestra picos en FTIR que son más intensos, tienen más estabilidad térmica, tienen poros de mayor tamaño y exhiben un comportamiento más viscoso. Además, el perfil de liberación del fármaco revela que esta matriz es un sistema de liberación de fármacos en el tiempo, ya que tiene la potencia de liberar el 70\% del extracto cargado en 24 h. En conclusión, la combinación del extracto de plátano y el comportamiento de los hidrogeles hace de este hidrogel un tratamiento prometedor para la cicatrización de heridas.Ingeniero/a Biomédico/