Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
Not a member yet
903 research outputs found
Sort by
Valorization of agro-industrial wastes: extraction and utilization of potato peel starch for the formulation of edible coatings in semihard cheeses
No full textThe objective of the present study was the development and evaluation of edible coatings for Cheddar cheese, formulated from starch extracted from potato peels, plasticized with glycerol, and enriched with essential oil as a natural antimicrobial agent. A Box-Behnken Design (BBD) with three factors and three levels was employed to evaluate the effect of formulation variables on the physicochemical and functional properties of the coatings. Proximate composition, rheological properties, UV-blocking capacity, color, pH, and emulsion stability were analyzed. Additionally, in vitro antibacterial activity was assessed, and the optimized formulation was subjected to in situ tests to determine its antifungal effect under real conditions. Response Surface Methodology (RSM) was used to model and optimize the coating composition, fitting the experimental data to a second-order pol-ynomial model with a significance level of p < 0.05. The obtained results indicated that the optimized formulation exhibited a higher UV-blocking capacity, controlled opacity, and suitable viscosity for application. Furthermore, it demonstrated effective antifungal activity, suggesting its potential as a sustainable alternative for Cheddar cheese preservation. These findings support the feasibility of using edible coatings based on starch from agroindustrial residues in the dairy industry, contributing to the valorization of agroindustrial by products and aligning with current trends in sustainable conservation, clean label products, and food waste reduction.El objetivo del presente estudio fue el desarrollo y evaluación de recubrimientos comestibles para queso Cheddar, elaborados a partir de almidón extraído de cáscaras de papa, plastificado con glicerol y enriquecido con aceite esencial como agente antimicrobiano natural. Se empleó un diseño experimental Box-Behnken (BBD) con tres factores y tres niveles para evaluar el efecto de las variables de formulación sobre las propiedades fisicoquímicas y funcionales de los recubrimientos. Se analizaron la composición proximal, las propiedades reológicas, la capacidad de bloqueo UV, el color, el pH y la estabilidad de la emulsión. Adicionalmente, se evaluó la actividad antibacteriana in vitro, y la formulación optimizada fue sometida a pruebas in situ para determinar su efecto antifúngico en condiciones reales. La Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) se empleó para modelar y optimizar la composición del recubrimiento, ajustando los datos experimenta-les a un modelo polinómico de segundo orden con un nivel de significancia de p < 0.05. Los resultados obtenidos indicaron que la formulación optimizada presentó una mayor capacidad de bloqueo UV, opacidad controlada y viscosidad adecuada para su aplicación. Además, demostró una actividad antifúngica efectiva, lo que sugiere su potencial como una alternativa sostenible para la conservación del queso Cheddar. Estos hallazgos respaldan la viabilidad del uso de recubrimientos comestibles a base de almidón de residuos agroindustriales en la industria láctea, contribuyendo a la valorización de subproductos agroindustriales y alineándose con las tendencias actuales de conservación sostenible, productos clean label y reducción del desperdicio alimentario.Ingeniero/a en Agroindustria Alimentari
Role of adatoms in organometallic overlayer on-surface self-assembly
No full textRecent developments in microscopic methods such as Scanning Tunneling Microscopy (STM) and CO-functionalized non-contact Atomic Force Microscopy (nc-AFM), provide direct insight into the chemical make-up of technologically relevant self-assembled overlayers formed on the surface. However, understanding the chemical mechanisms that drive such self-assembly and how they compete to form a mixture of different overlayers under the same conditions remains a challenge. In this work we combine state-of-the-art STM and nc-AFM measurements with theoretical models based on density functional theory (DFT) and STM/nc-AFM simulations to provide insight into the driving mechanisms behind the formation of different organometallic overlayers. Specifically, we will study the role of metal adatoms in promoting the formation of three-fold, four-fold, and six-fold junctions within Ph6(CN)2 in Au(111). This work shows that the charge transfer between the substrate and adsorbate must be correctly accounted for to properly describe the coverage of competing overlayer types.Los recientes avances en métodos microscópicos como la Microscopía de Efecto Túnel (STM) y la Microscopía de Fuerza Atómica sin contacto funcionalizada con CO (nc-AFM), proporcionan información directa sobre la composición química de capas autoensambladas de relevancia tecnológica formadas en la superficie. Sin embargo, comprender los mecanismos químicos que impulsan dicho autoensamblaje y cómo compiten para formar una mezcla de diferentes capas bajo las mismas condiciones sigue siendo un desafío. En este trabajo combinamos mediciones de vanguardia de STM y nc-AFM con modelos teóricos basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT) y simulaciones de STM/nc-AFM para dilucidar los mecanismos impulsores detrás de la formación de diferentes capas organometálicas. Específicamente, estudiamos el papel de los adátomos metálicos en la promoción de la formación de uniones triples, cuádruples y séxtuples dentro de Ph6(CN)2 en Au(111). Este trabajo demuestra que la transferencia de carga entre el sustrato y el adsorbato debe contabilizarse correctamente para describir adecuadamente la cobertura de tipos de capas competidoras.Físico/
Autonomous control of transient and supertransient chaos in globally coupled networks
No full textTransient chaos, where trajectories in the phase space of dynamical systems exhibit chaotic behavior for finite timescales before settling into an attractor, plays a crucial role in many physical and engineering systems. Conventional control methods rely on small external perturbations to extend or suppress transient chaos.
In this Thesis, we propose an alternative method, which we call Autonomous Control of Transient Chaos, where global interactions among coupled dynamical elements induce self-organized extension or suppression of chaotic transients without external intervention. We extend this concept to the control of supertransient chaos in spatiotemporal systems and show that modifying the range of the interactions leads to stable, synchronized states.
Thus, the control of transient and supertransient chaos can be regarded as an emergent collective behavior of the system with potential applications in physics, neuroscience, and engineering.
Numerical simulations in discrete-time and continuous-time dynamical networks, implemented in Python, validate our approach.El caos transitorio, donde las trayectorias en el espacio de fases de los sistemas dinámicos exhiben un comportamiento caótico durante escalas de tiempo finitas antes de asentarse en un atractor, desempeña un papel crucial en muchos sistemas físicos y de ingeniería. Los métodos de control convencionales se basan en pequeñas perturbaciones externas para extender o suprimir el caos transitorio.
En esta Tesis, proponemos un método alternativo, denominado Control Autónomo del Caos Transitorio, donde las interacciones globales entre elementos dinámicos acoplados inducen la extensión o supresión autoorganizada de transitorios caóticos sin intervención externa. Extendemos este concepto al control del caos supertransitorio en sistemas espacio temporales y demostramos que la modificación del rango de las interacciones conduce a estados estables y sincronizados.
Por lo tanto, el control del caos transitorio y supertransitorio puede considerarse un comportamiento colectivo emergente del sistema con posibles aplicaciones en física, neurociencia e ingeniería.
Simulaciones numéricas en redes dinámicas de tiempo discreto y continuo, implementadas en Python, validan nuestro enfoque.Físico/
Synthesis and characterization of semiconducting Zinc Oxide (ZnO) nanofibers
No full textThis work focused on the fabrication of electrospun nanofibers from a solution of polyvinyl alcohol (PVA) and zinc nitrate to obtain zinc oxide (ZnO) nanofibers through calcination. Structural, morphological, and electrical characterizations were carried out using Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and the potentiostat's current-voltage (C-V) linear potentiostatic function.
Raman spectroscopy and XRD showed characteristic peaks that confirmed the formation of ZnO starting at a calcination temperature of 500 °C. FTIR analysis identified functional groups and molecular structures of both PVA/zinc nitrate nanofibers and ZnO nanofibers. SEM revealed that the 4% solution is ideal for synthesis, as it produced a large quantity of nanofibers with more uniform diameters. TGA analysis showed that PVA/zinc nitrate nanofibers have thermal stability starting at 450 °C, while pure PVA has stability starting at 500 °C.
AFM analysis estimated that the PVA/zinc nitrate nanofibers before calcination have diameters between 1500 and 2000 nm, which are reduced by 90% after calcination, with diameters between 120 and 380 nm for ZnO nanofibers. Electrical measurements showed that the calculated resistance in FTO substrates with PVA/zinc nitrate nanofibers and ZnO nanofibers increases as electrospinning time increases.Este trabajo se enfocó en la fabricación de nanofibras electrohiladas a partir de una solución de alcohol polivinílico (PVA) y nitrato de zinc, para obtener nanofibras de óxido de zinc (ZnO) mediante calcinación. Se realizaron caracterizaciones estructurales, morfológicas y eléctricas utilizando espectroscopía Raman, difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía de fuerza atómica (AFM) y la función lineal potenciostática de intensidad de corriente-voltaje (C-V) del potenciostato.
La espectroscopía Raman y el XRD mostraron picos característicos que confirmaron la formación de ZnO a partir de una temperatura de calcinación de 500 °C. El análisis FTIR identificó grupos funcionales y estructuras moleculares tanto de las nanofibras de PVA/nitrato de zinc como de las nanofibras de ZnO. SEM reveló que la solución al 4% es ideal para la síntesis, ya que produjo una cantidad abundante de nanofibras. Los análisis TGA mostraron que las nanofibras de PVA/nitrato de zinc tienen estabilidad térmica desde los 450°C, mientras que el PVA puro la tiene a partir de 500°C.
El análisis AFM estimó que las nanofibras de PVA/nitrato de zinc antes de la calcinación tienen un diámetro entre 1500 y 2000 nm, que se reduce en un 90% tras la calcinación, con diámetros entre 120 y 380 nm para las nanofibras de ZnO. Las mediciones eléctricas mostraron que la resistencia calculada en sustratos FTO con nanofibras de PVA/nitrato de zinc y con nanofibras de ZnO aumenta conforme incrementa el tiempo de electrohilado.Físico/
Computational approach to the study of the structure-properties relationship in 2D materials
No full textThis work is focused on the study of the structures and properties of black phosphorus and its monolayer substructure called phosphorene. The study comprises three main sections: a study of the formation of red phosphorus starting from white phosphorus to understand the polymerization mechanism, a study of the electronic properties of black phosphorus and its substructures formed by phosphorene layers, and the reactivity of phosphorene towards different atomic species. For the first section, the quantum chemistry package ORCA was used to simulate small molecules. For the other two sections, the electronic structure calculation and nanoscale material modeling package Quantum Espresso was used.
To understand the polymerization of phosphorus molecules, the structures of P4 and the anions were optimized separately. Then, the anions and the P4 molecule were placed at a close distance, and the system was optimized, which allowed observing the interactions between the molecules and quantifying the charges for each atom in the new structures obtained. The mechanism of formation is based on charge propagation: the negatively charged phosphorus atoms activate new white phosphorus molecules, linking between each other, which extends the structure and forms red phosphorus.
The study of the crystal structure of black phosphorus allowed us to corroborate and reproduce results reported in the literature; by reducing the number of layers of the material, the band gap increases. This was achieved by optimizing the structures, SCF calculations, and band calculations. In addition, the behavior of different pseudopotentials was observed to determine which ones produce band gap values and structural information closest to the experimental ones.
Finally, the interactions of phosphorene with lithium, beryllium, aluminum, fluorine, and chlorine atoms were studied. The optimization calculations again helped to obtain the most stable structures from which we can extract information such as adsorption energy. The Bader charge analysis allowed us to understand how the electronic charges are distributed when the atoms are adsorbed to the phosphorene surface and how it impacts the electron density of phosphorene. Beryllium showed the strongest capacity to donate charge to the phosphorene, while fluorine produces the opposite effect, being the halogen that withdraws the highest charge.Este trabajo se centra en el estudio de las estructuras y propiedades del fósforo negro y su subestructura monocapa denominada fosforeno. El estudio comprende tres grandes apartados: un estudio de la formación del fósforo rojo a partir del fósforo blanco para entender el mecanismo de polimerización, un estudio de las propiedades electrónicas del fósforo negro y sus subestructuras formadas por capas de fosforeno, y la reactividad del fosforeno frente a diferentes especies atómicas. Para el primer apartado se utilizó el paquete de química cuántica ORCA para simular moléculas pequeñas. Para los otros dos apartados se utilizó el paquete de cálculo de estructura electrónica y modelado de materiales a escala nanométrica Quantum Espresso.
Para entender la polimerización de las moléculas de fósforo se optimizaron por separado las estructuras de P4 y de los aniones. A continuación, se situaron los aniones y la molécula de P4 a una distancia cercana, y se optimizó el sistema, lo que permitió observar las interacciones entre las moléculas y cuantificar las cargas para cada átomo en las nuevas estructuras obtenidas. El mecanismo de formación se basa en la propagación de cargas: los átomos de fósforo cargados negativamente activan nuevas moléculas de fósforo blanco, uniéndose entre sí, lo que extiende la estructura y forma fósforo rojo.
El estudio de la estructura cristalina del fósforo negro nos permitió corroborar y reproducir resultados reportados en la literatura; al reducir el número de capas del material, el band gap aumenta. Esto se logró mediante la optimización de las estructuras, cálculos de SCF y cálculos de bandas. Además, se observó el comportamiento de diferentes pseudopotenciales para determinar cuáles producen valores de band gap e información estructural más cercanos a los experimentales.
Por último, se estudiaron las interacciones del fosforeno con átomos de Litio, Berilio, Aluminio, Flúor y Cloro. Los cálculos de optimización nuevamente ayudaron a obtener las estructuras más estables de las cuales podemos extraer información como la energía de adsorción. El análisis de carga de Bader nos permitió entender cómo se distribuyen las cargas electrónicas cuando los átomos son adsorbidos a la superficie del fosforeno y cómo impacta en la densidad electrónica del fosforeno. El berilio mostró una fuerte capacidad de donar carga al fosforeno, mientras que el flúor produce el efecto opuesto, siendo el halógeno el que retira la mayor carga.Químico/
Biofoams of chitosan and hydroxypropyl cellulose reinforced with silica nanoparticles and cross-linked with glutaraldehyde
No full textGiven the increasing problem of pollution caused by plastic use, it is essential to seek new sustainable sources that help combat this environmental issue. This study focuses on the development of a biocomposite based on polysaccharides, such as chitosan and hydroxypropyl cellulose, cross-linked with varying amounts of glutaraldehyde (0 ml, 3 ml, 6 ml, 9 ml) and proportions of silica nanoparticles (0%, 0.5%, 1%, 1.5%). Chitosan-based foams were characterized using FTIR and TGA to analyze their functional groups and thermal stability. Mechanical compression tests, conducted with UTM, revealed that increasing the amount of glutaraldehyde significantly enhances the structure of the foams, allowing for greater resistance to material deformation. Additionally, porosity, material recovery rate, and apparent density were evaluated.
The study also assessed the swelling degree, water retention capacity, and the amount of water retained after a specified period. Finally, biodegradability tests were conducted on the foams, demonstrating the importance of glutaraldehyde, as it acts as a cross-linking agent that helps the foams maintain their structure when in contact with soil moisture, preventing them from behaving like hydrogels. This study presents biocomposites as a viable proposal to replace conventional polyurethane foams used for impact protection, adding that, after fulfilling their function, the foams can be disposed of in soil, improving water retention and soil quality through the release of nitrogen present in chitosan.Dado el creciente problema de la contaminación causada por el uso de plásticos, es fundamental buscar nuevas fuentes sostenibles que ayuden a combatir este problema ambiental. Este estudio se centra en la búsqueda de un biocompuesto basado en polisacáridos, como el quitosano y la hidroxipropilcelulosa, entrecruzados con diferentes cantidades de glutaraldehído (0 ml, 3 ml, 6 ml, 9 ml) y porcentajes de nanopartículas de silica (0%, 0.5%, 1%, 1.5%). Las espumas basadas en quitosano fueron caracterizadas mediante FTIR y TGA para analizar sus grupos funcionales y su estabilidad térmica. Las pruebas mecánicas de compresión, realizadas con UTM, revelaron que el incremento de glutaraldehído mejora considerablemente la estructura de las espumas, permitiendo una mayor resistencia a las deformaciones del material. Además, se evaluaron la porosidad, el grado de recuperación del material y su densidad aparente.
Se analizaron el grado de hinchamiento, capacidad de retención de agua, y la cantidad de agua retenida. Finalmente, se realizaron pruebas de biodegradabilidad de las bioespumas, donde se demostró la importancia del glutaraldehído como entrecruzante de las espumas para mantener su estructura en contacto con la humedad del suelo, evitando que se comporten como hidrogeles. Este estudio presenta los biocompuestos como una propuesta viable para reemplazar las espumas convencionales de poliuretano utilizadas para protección contra impactos, añadiendo que, una vez cumplida su función, las espumas pueden ser desechadas en el suelo, mejorando la retención de agua y la calidad del suelo gracias a la liberación de nitrógeno presente en el quitosano.Químico/
Hate speech detection in social media apps using deep learning and machine learning techniques
No full textThis work presents a model able to detect if a tweet contains hate speech or not, using as primary data tweets collected from the X platform in the context of the 2023 Chilean Plebiscite Constitutional Reform. Machine learning and deep learning approaches were used to obtain the best model and Natural Language Processing techniques to process the text data. Since the dataset used presents an imbalance in its classes, an analysis of the use of data augmentation and data reduction was performed to find out which of those techniques performs better in this dataset. It was concluded that the data augmentation technique was useful in this work because of the low number of samples on the dataset for one of its classes, but the data reduction did not present good results since the number of samples on the dataset is not too much making the data reduction technique not suitable for this dataset. From the four models used K-Nearest Neighbors, Decision Tree Classifier, Logistic Regression, and 1-dimensional Convolutional Neural Network (1D-CNN), the model that outperformed in all the experiments carried out was the 1D-CNN model. Also, the experiment that performs better is the use of data augmentation and not using data reduction. The best score obtained inthe accuracy metric for this combination was 84%.Este trabajo presenta un modelo capaz de detectar si un tweet contiene discursos de odio o no, usando como datos primarios tweets recolectados de la plataforma X en el contexto de la Reforma Constitucional del Plebiscito de Chile de 2023. Se utilizaron enfoques de aprendizaje automático y aprendizaje profundo para procesar los datos de texto. Dado que el conjunto de datos usado presenta un desbalance en sus clases, se realizó un análisis sobre el uso de aumentación de datos y reducción de datos para encontrar cuál de estas técnicas funciona mejor en este conjunto de datos. Se concluyó que la técnica de aumento de datos fué útil en este trabajo debido al bajo número de ejemplos en el dataset para una de sus clases, pero la reducción de datos no presentó buenos resultados ya que el número de muestras en el conjunto de datos no es demasiado, haciendo que la técnica de reducción de datos no sea adecuada para este conjunto de datos. De los cuatro modelos utilizados Decision Tree Classifier, Logistic Regression y 1-dimensional Convolutional Neural Network (1D-CNN), el modelo que mejor desempeño obtuvo en todos los experimentos realizados fue el modelo 1D-CNN. Además, el experimento que mejor desempeño obtuvo fué el que utilizó aumento de datos y no utilizó reducción de datos. El mejor puntaje obtenido en la métrica de exactitud (accuracy) para esta combinación fué del 84%.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Silicon carbide production from biomass
No full textSilicon carbide was synthesized from agricultural residues, starch-less avocado seed and recycled cooking oil, as raw materials and doped with Zn/Co (II) or Pd (II). The material was synthesized via the HIPE (High Internal Phase Emulsion) method, fo-llowed by a pyrolysis process in the tube furnace at 900 °C for 6 hours with a heating rate of 1 °C/min. The resulting material was characterized by ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy), XRD (X-Ray Powder Diffraction), XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) and XRF (X-Ray Fluorescence). The material obtained was a mixture of silica and silicon carbide, mechanically fragi-le and with a shining outer layer and an opaque color in the inside layers. The best samples with respect to silicon carbide content were the ones synthesized with the highest content of avocado seed. The monoliths were successfully functionalized with the respective metals and were tested as adsorbents and catalysts in the ad-sorption of Cr(VI) and the photoreduction of 4-nitrophenol (4-NP). The metal-functionalized monoliths showed a better Cr(VI) adsorption capacity. Likewise, the metal-containing monoliths enhanced the photoreduction of 4-NP in the presence of a strong reducing agent, with which additional research can be conducted in order to determine their feasibility in hydrogen production.Se sintetizó carburo de silicio a partir de residuos agrícolas, semilla de aguacate sin almidón y aceite de cocina reciclado, como materia prima, y dopado con Zn/Co (II) o Pd (II). El material fue sintetizado vía el método HIPE (Emulsión de Alta Fase Interna) seguido de un proceso de pirólisis en un horno de tubo a 900 °C por un periodo de 6 horas con una rampa de calentamiento de 1 °C/min. Los materiales resultantes fueron caracterizados por ATR-FTIR (Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier con Reflexión Total Atenuada), XRD (Difracción de Rayos-X), XPS (Espectroscopia de Fotoelectrones de Rayos-X) y XRF (Fluorescencia de Rayos-X). El material resultante fue una mezcla entre sílice y carburo de silicio mecánicamente frágil, con un aspecto brillante en la capa externa y un color opaco en las capas más internas. Las mejores muestras, con respecto a contenido de carburo de silicio, fueron las sintetizadas con el mayor contenido de semilla de aguacate. Los monolitos fueron exitosamente funcionalizados con los metales respectivos y fueron probados como adsorbentes y catalizadores en la adsorción de Cr(VI) y la foto-reducción del 4 nitrofenol (4-NP), respectivamente. Los monolitos funcionalizados con metales mostraron mejor capacidad de adsorción de Cr(VI). Así mismo, los monolitos con metales mejoraron la estabilidad en la reacción de foto-reducción de 4-NP en presencia de un agente reductor fuerte, con lo cual se pueden conducir estudios adicionales para determinar su viabilidad en la producción de hidrógeno.Ingeniero/a de Polímero
Analysis of the similarity of DNA sequence of the gene of a translesion polymerase in trypanosomatids
No full textTrypanosomatid species are of special interest due to their implications for public health, veterinary science, and the economy. These species are responsible for various diseases, such as Chagas disease, African Trypanosomiasis, and leishmaniasis, which affect humans. In addition, the disease known as nagana, which primarily infects cattle. Despite their association with diseases in animals and humans, little is known about the function of various molecules present in these parasites, which makes it difficult to understand their biology. Among these molecules is polymerase θ, which is hypothesized to be involved in DNA translesion synthesis processes, a process that allows to bypass DNA lesions, as demonstrated in other eukaryotic organisms. In this study, we present an in silico approach to analyze the DNA polymerase θ genome in six trypanosomatid species and compare it with counterparts in H. sapiens and A. thaliana. Additionally, we included comparisons with prokaryotic organisms, such as E. coli and B. subtilis, suggesting its potential role in DNA repair processes. Furthermore, we investigated protein-protein interactions in three polymerase systems: TbPolθ-TbPolσ, TcPolθ-TcPolσ, and LmPolθ-LmPolσ. Our findings revealed strong binding free energies of -14.34, -8.01, and -8.97 kcal/mol, respectively. Key interactions forming salt bridges were identified, suggesting their potential structural and regulatory roles in these protein complexes. These results suggest that Polθ could play a role in DNA repair mechanisms and, in addition, could be involved in chromosome maintenance processes, reinforcing its relevance within the biology of trypanosomatid.Las especies de tripanosomátidos son de especial interés debido a sus implicaciones en la salud pública, la ciencia veterinaria y la economía. Dichos parásitos son responsables de diversas enfermedades tales como la enfermedad de chagas, tripanosomiasis africana y leishmaniasis que afectan a los humanos. Así como la enfermedad denominada como nagana, la cual infecta principalmente al ganado. A pesar de su asociación, con enfermedades en animales y humanos se conoce poco sobre la función de varias moléculas presentes en los distintos parásitos, lo que dificulta la comprensión de su biología. Entre estos se encuentra la polimerasa θ, la cual se hipotetiza que está involucrada en procesos de síntesis translesion del ADN, proceso que permite superar lesiones del ADN, como se ha demostrado en otros organismos eucariotas. En este estudio, presentamos un enfoque in silico para analizar el genoma de la polimerasa θ en seis especies de tripanosomátidos y lo comparamos con sus homólogos en H. sapiens y A. thaliana. Adicionalmente, comparamos con organismos procariotas, como E. coli y B. subtilis, sugiriendo su posible rol en procesos de reparación del ADN. Además, investigamos interacciones proteína-proteína en tres sistemas de polimerasas: TbPolθ-TbPolσ, TcPolθ-TcPolσ y LmPolθ-LmPolσ. Nuestros hallazgos revelaron fuertes energías libres de enlace de −14.34, −8.01 y −8.97 kcal/mol, respectivamente. Se identificaron interacciones clave que forman puentes salinos, lo que sugiere posibles roles estructurales y regulatorios de estos complejos proteicos. Estos resultados sugieren que Polθ podría desempeñar un papel en mecanismos de reparación del ADN, además de participar en procesos de mantenimiento de cromosomas, reforzando su relevancia dentro de la biología de los tripanosomátidos.Ingeniero/a Biomédico/
3D Raman spectroscopy as novel detection tool for simulated epidermal tissues
No full textRaman spectroscopy is a technique to characterize polymers and serves as a 3D mapping tool to explore their potential in the biomedical field such as cancer detection using nonfunctionalized carbon nanotube biomarkers (Multi Wall - Nanocyl Company), which act as biological indicators [1]. The aim of this work is to study the potential functionality of implementing Raman spectroscopy in 3D mapping to assess spectral peak intensities in epidermal polymers and spatial localization of carbon nanotubes as cancer biomarkers. For this, conformal laminar silicone heterostructures (Epi-Derm) were prepared which is used as a skin regenerating patch, followed by a layer of the synthetically produced 2% VCL [2] - 2% PEGDA [3] hydrogel, documented in the literature to mimic human tissues. The results are based on the use of a 785 nm laser, performing a 3D mapping by Raman spectroscopy on an epidermal polymer with dimensions of approximately 30 μm in ”x”, 31 μm in ”y” and 70 μm in ”z”, measuring the fingerprint of the silicone and the hydrogel. On the other hand, the depth analysis on the laminar polymeric heterostructure with the deposition of CNTs in relation to the penetration (z direction), allows to identify individual layers and locations of the spatial distribution of the CNTs in polymeric media. These findings draw conclusions about the effectiveness of Raman spectroscopy using 3D mapping and its capacity to perceive spectral signals at low depths, evidencing a possible simulation of biological conditions, improving its biomedical applications.La espectroscopia Raman es una técnica para caracterizar polímeros y sirve como una herramienta de mapeo 3D para explorar su potencial en el campo biomédico, como la detección de cáncer utilizando biomarcadores de nanotubos de carbono (Multi Wall no funcionalizados - Nanocyl Company), que actúan como indicadores biológicos [1]. El objetivo de este trabajo es estudiar la funcionalidad potencial de la implementación de la espectroscopia Raman en el mapeo 3D para evaluar las intensidades de pico espectral en polímeros epidermis y la localización espacial de nanotubos de carbono como biomarcadores del cáncer. Para lo cual, se prepararon heteroestructuras laminares conformadas de silicona (Epi-Derm) el cual se utiliza como de parche regenerador de la piel, seguida de una capa del hidrogel producido sintéticamente 2% VCL [2] -2% PEGDA [3], documentado en la literatura para imitar tejidos humanos. Los resultados parten de la utilización de un láser de 785 nm, haciendo un mapeo 3D por espectroscopia Raman en un polímero epidérmico con dimensiones de aproximadamente 30 μm en ”x”, 31 μm en ”y” y 70 μm en ”z”, midiendo la huella dactilar de la silicona y del hidrogel. Por otra parte, el análisis de profundidad sobre la heteroestructura polimérica laminar con el depósito de CNTs en relación a la penetración (dirección z), permite identificar capas individuales y ubicaciones de la distribución espacial de los CNTs en medios poliméricos. Estos hallazgos extraen conclusiones sobre la efectividad de la espectroscopia Raman utilizando mapeo 3D y su capacidad para percibir señales espectrales a bajas profundidades, evidenciando una posible simulación de condiciones biológicas, mejorando sus aplicaciones biomédicas.Magíster en Física Aplicada con mención en Nanotecnologí