Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
Not a member yet
903 research outputs found
Sort by
Evolution and functional analysis of the intrinsically disordered N-terminal region of the oncoprotein GOLPH3 in vertebrates.
No full textGOLPH3 es una oncoproteína periférica de membrana que en los mamíferos se localiza en la red trans-Golgi. Esta proteína cumple con funciones esenciales en el tráfico vesicular y en la estructura de Golgi. Sin embargo, niveles elevados de GOLPH3 pueden desencadenar alteraciones celulares. Además, varios estudios muestran una alta expresión del gen que codifica esta proteína en varios tipos de tumores sólidos. La estructura de GOLPH3 está compuesta de una porción globular de plegamiento único en el C-terminal y de una región intrínsecamente desordenada (RID) en el N-terminal de la proteína, cuya función es desconocida. Se conoce que las RIDs están presentes en muchas de las proteínas capaces de formar condensados biomoleculares, que son compartimentos sin membrana. Adicionalmente, estudios evolutivos en GOLPH3 sugieren que esta región realiza una función especializada que aún está por dilucidar. Esta tesis busca evaluar la función de la RID de GOLPH3, que postulamos puede estar relacionada con la formación de condensados biomoleculares, y como la divergencia de las secuencias aminoacídicas entre vertebrados afecta esta capacidad. Mediante análisis evolutivos, se seleccionó el N-terminal de cuatro vertebrados para producir proteínas recombinantes. Para analizar el efecto funcional expresamos las variantes de GOLPH3 en células humanas y realizamos ensayos de separación de fases. Observamos que la estabilidad de las variantes de GOLPH3 es similar a la GOLPH3 humana tipo silvestre y que la RID de los vertebrados seleccionados no afectó la localización de GOLPH3 dentro de la célula. De acuerdo a nuestros resultados la RID es necesaria para la separación líquido-líquido (LLPS) de GOLPH3 in vitro, sugiriendo que el N-terminal de GOLPH3 puede ser importante para la formación de los compartimentos sin membrana de GOLPH3 encontrados en los cultivos celulares, que aún no están caracterizados y que puede ser relevante para su función biológica. Inesperadamente, obtuvimos la cristalización de las variantes de GOLPH3 que contenían la IDR. Esto podría ser usado para la caracterización funcional y estructural de la familia de proteínas de GOLPH3.GOLPH3 is a peripheral membrane oncoprotein that in mammals is localized in the trans-Golgi network. This protein provides essential functions in vesicle trafficking and Golgi structure. However, elevated levels of GOLPH3 can trigger cell alterations. Moreover, several studies show a high expression of the gene that encodes this protein in several solid tumor types. GOLPH3 structure comprises a globular C-terminal portion of unique folding and a predicted intrinsically disordered region (IDR) located in the N-terminal portion of the protein, for which its function is unknown. It is known that IDRs are present in many proteins that form biomolecular condensates, which are membraneless compartments. Additionally, evolutionary studies in GOLPH3 suggest that this IDR performs a specialized function that remains to be elucidated. This thesis aims to evaluate the function of the IDR of GOLPH3 that we postulate is involved in the formation of biomolecular condensates, and how the amino acid sequence divergence among vertebrate species affects this capability. Through evolutionary analysis, N-terminal of fourth vertebrate species were selected to produce recombinant proteins. To analyze the functional effect, we expressed GOLPH3 variants in human cultured cells and performed phase separation assays with recombinant proteins. We observed that the protein stability of GOLPH3 variants is similar to human wild-type GOLPH3 and the IDR of the selected sequences does not affect GOLPH3 localization in human cells. According to our results, the IDR is necessary for in vitro liquid-liquid phase separation (LLPS) of GOLPH3, suggesting that the N-terminal of GOLPH3 could be important in the formation of the uncharacterized GOLPH3 membraneless compartment found in cultured cells, a feature that could be relevant for its biological function. Unexpectedly, we obtained GOLPH3-full-length variants crystallization, finding that could be used for further structural and functional characterization of the GOLPH3 family of proteins.Biólogo/
Multiple sclerosis and its relation with immune response
No full textMultiple sclerosis (MS) is a chronic, autoimmune, inflammatory, demyelinating disease of the brain and spinal cord responsible for serious physical disabilities in young adults, especially women. This disorder causes the loss of motor and sensory functions and its prevalence is estimated from 15 – 250 per 1000000 people depending on each region. Those who have MS show several clinical manifestations: physical (loss of vision, ataxia, spasticity, fatigue, pain, incontinence), cognitive, psychosocial, and behavioral problems.
The pathology typical of multiple sclerosis (MS) is an increase in inflammatory responses with evident destruction of the myelin sheaths together with a proliferation of astrocytes, activation of the microglia, gliosis, and axonal degeneration. The inflammatory process is associated with an autoimmune cascade in which the immune system attacks the myelin sheath of nerve cells by T cells mainly by T helper 17 cells (TH17).
Perivenular inflammatory lesions are the most distinctive pathologic feature of MS. These lesions give rise to demyelinating plaques in which the number of CD8+ T cells is greater than the number of CD4+ T cells in regions such as the cortical gray matter and white matter.
The diagnostic criteria for MS have varied depending on the new information found, but the most widely accepted are McDonald's, which recommends a lumbar puncture, cerebrospinal fluid analysis, and magnetic resonance imaging (MRI). The development of new biomarkers and the constant updating of diagnostic criteria are useful tools for early and appropriate diagnosis.
This work conducted a review to determine the close relationship between this neurodegenerative disease and the immune response to reduce the prevalence of the disease and provide accurate and updated information to find an appropriate treatment for this disease.La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad crónica, autoinmune, inflamatoria y desmielinizante del cerebro y la médula espinal, responsable de graves discapacidades físicas en adultos jóvenes, especialmente mujeres. Este trastorno provoca la pérdida de las funciones motoras y sensoriales y su prevalencia se estima entre 15 – 250 per 1000000 personas dependiendo de cada región. Las personas que padecen esclerosis múltiple presentan diversas manifestaciones clínicas: problemas físicos (pérdida de visión, ataxia, espasticidad, fatiga, dolor, incontinencia), cognitivos, psicosociales y de comportamiento.
La patología típica de la esclerosis múltiple (EM) es un aumento de las respuestas inflamatorias con una evidente destrucción de las vainas de mielina junto con una proliferación de astrocitos, una activación de la microglía, gliosis y degeneración axonal. El proceso inflamatorio se asocia a una cascada autoinmune en la que el sistema inmunitario ataca la vaina de mielina de las células nerviosas mediante células T, principalmente mediante células T helper 17 (TH17).
Las lesiones inflamatorias perivenulares son la característica patológica más distintiva de la EM. Estas lesiones dan lugar a placas de desmielinización en las que el número de células T CD8+ es mayor que el número de células T CD4+ en regiones como la materia gris cortical y la materia blanca.
Los criterios de diagnóstico de la EM han variado en función de la nueva información encontrada, pero los más aceptados son los de McDonald, que recomiendan una punción lumbar, un análisis del líquido cefalorraquídeo y una resonancia magnética (RM). El desarrollo de nuevos biomarcadores y la constante actualización de los criterios diagnósticos son herramientas útiles para un diagnóstico temprano y adecuado.
En este trabajo se realizó una revisión para determinar la estrecha relación entre esta enfermedad neurodegenerativa y la respuesta inmune para reducir la prevalencia de la enfermedad y proporcionar información precisa y actualizada para encontrar un tratamiento adecuado para esta enfermedad.Ingeniero/a Biomédico/
Using deep learning for arrhythmia detection from electrocardiographic signals
No full textDesde principios de la década actual, las enfermedades cardiovasculares (ECV) se han convertido en la principal causa de morbilidad humana a escala mundial. Debido a la gran cantidad de datos de ECG, se cree que el análisis manual requiere mucho tiempo, es caro y es susceptible de errores humanos. Como alternativa, los sistemas informáticos basados en el procesamiento de señales biomédicas y en enfoques de inteligencia artificial son útiles para apoyar los procedimientos de diagnóstico de arritmias y resolver varios de estos problemas. Estos sistemas suelen constar de cinco etapas: adquisición, procesamiento, segmentación, caracterización y clasificación. Sin embargo, siguen sin resolverse varias dificultades básicas, como la sensibilidad de la señal, la precisión, el coste de computación, la generalizabilidad y la interpretabilidad. En este sentido, la presente tesis presenta un estudio de categorización de señales de ECG utilizando dos redes neuronales artificiales híbridas entrenadas mediante aprendizaje profundo. Las redes neuronales se construyeron utilizando una canalización de aprendizaje profundo que busca un compromiso entre la resiliencia, la variabilidad y la precisión de la señal. El método sugerido logra una precisión general de hasta el 99 por ciento para cada registro, manteniendo un bajo coste computacional. En esta investigación de tesis de grado, exploramos el procesamiento de señales digitales y los enfoques de aprendizaje profundo para describir y categorizar los datos de ECG para la arritmia. Nuestro enfoque es encontrar un conjunto adecuado de algoritmos de procesamiento para mejorar el rendimiento, la precisión de la estimación y la comprensión de este fenómeno fisiológico.Since the beginning of the current decade, cardiovascular disease (CVD) has become the main cause of human morbidity on a global scale. Due to the vast quantity of ECG data, manual analysis is believed to be time-consuming, expensive, and susceptible to human mistake. Alternatively, computer systems based on biomedical signal processing and artificial intelligence approaches is useful for supporting arrhythmia diagnosis procedures while resolving a number of these issues. These systems typically consist of five stages: acquisition, processing, segmentation, characterisation, and classification. However, several basic difficulties, such as signal sensitivity, accuracy, computing cost, generalizability, and interpretability, remain unsolved. In this respect, the current thesis presents an study of ECG signal categorization utilizing two hybrid artificial neural networks trained using deep learning. The neural networks were constructed using a deep learning pipeline that seeks to strike a compromise between resilience, variability, and signal precision. The suggested method achieves an overall accuracy of up to 99 percent for each record while keeping a low computational cost. In this degree's thesis research, we explore digital signal processing and deep learning approaches to describe and categorize ECG data for arrhythmia. Our approach is to find an appropriate set of processing algorithms to improve the performance, estimate precision, and understanding of this physiological phenomena.Ingeniero/a Biomédico/
Unravelling the multi-scale and turbulent structure of galactic winds
No full textGalactic winds are multi-phase outflows of energy and matter leaving star-forming galaxies. Emission and absorption line observations reveal that these winds are multiphase and turbulent. They contain molecular, atomic, and ionised components characterized by different densities and temperatures. The hot phase of galactic winds typically encounters interstellar clumps of cold gas and dust clouds. However, the detection of cold gas at significant distances from the centres of galaxies is a mystery given the ease with which cold clouds can be disrupted. Therefore, numerical simulations are essential to comprehend the underlying physical processes behind cold gas survival. In this project, we carry out a suite of 3D hydrodynamical simulations of a supersonic wind interacting with a multi-cloud arrangement of multiple clouds travelling together. We study how radiative cooling and different cloud separation distances influence their evolution. We find that the lifetime of dense and cold material in radiative clouds is longer than in their adiabatic counterparts. This is attributed to the condensation of warm gas, which effectively sustains the dense gas in the flow. When clouds are further apart, they are more likely to generate dynamical instabilities, leading to higher degrees of mixing and dense gas destruction. Conversely, when clouds are closer, the condensation mechanism is particularly important owing to hydrodynamic shielding, which helps to maintain the cold material throughout the entire evolution. The velocity of the clouds decreases as the cloud separation distance decreases, as this arrangement triggers the generation of large column densities. Hydrodynamic shielding and radiative cooling are thus found to be effective in maintaining cold dense gas for extended periods of time.Los vientos galácticos son flujos multifásicos de energía y materia que salen de las galaxias con formación estelar. Las observaciones de las líneas de emisión y absorción revelan que estos vientos son multifásicos y turbulentos. Contienen componentes moleculares, atómicos e ionizados caracterizados por diferentes densidades y temperaturas. La fase caliente de los vientos galácticos suele encontrarse con cúmulos interestelares de gas frío y nubes de polvo. Sin embargo, la detección de gas frío a distancias significativas de los centros de las galaxias es un misterio, dada la facilidad con la que las nubes frías pueden perturbarse. Por tanto, las simulaciones numéricas son esenciales para comprender los procesos físicos subyacentes a la supervivencia del gas frío. En este proyecto, llevamos a cabo un conjunto de simulaciones hidrodinámicas en 3D de un viento supersónico que interactúa con una disposición de múltiples nubes que viajan juntas. Estudiamos cómo influyen en su evolución el enfriamiento radiativo y las diferentes distancias de separación entre nubes. Descubrimos que el tiempo de vida del material denso y frío en las nubes radiativas es mayor que en sus homólogas adiabáticas. Esto se atribuye a la condensación del gas caliente, que sostiene eficazmente el gas denso en el flujo. Cuando las nubes están más separadas, es más probable que generen inestabilidades dinámicas, lo que conduce a mayores grados de mezcla y destrucción del gas denso. Por el contrario, cuando las nubes están más cerca, el mecanismo de condensación es especialmente importante debido al apantallamiento hidrodinámico, que ayuda a mantener el material frío durante toda la evolución. La velocidad de las nubes disminuye a medida que disminuye la distancia de separación entre nubes, ya que esta disposición provoca la generación de grandes densidades de columna. De este modo, el apantallamiento hidrodinámico y el enfriamiento radiativo resultan eficaces para mantener el gas denso frío durante largos periodos de tiempo.Físico/
Boosting image captioning using ConvNeXt deep neural networks
No full textThis work proposes a ConvNeXt backbone-based model for image captioning. Specifically, the ConvNeXt convolutional model, a state-of-the-art computer vision architecture, is integrated with a long short-term memory network enclosing a visual attention module. Diverse experiments were performed to evaluate the feasibility of ConvNeXt in this task. First, the impact of using four versions of ConvNeXt for feature extraction was studied. Additionally, two different learning rates were tested during the training stage of the encoder to analyze the impact of this on performance. Furthermore, the effect of inclusion and exclusion of teacher-forcing at the decoder during training was analyzed. The 2014 MS COCO dataset was used, and the loss, top-5 accuracy, and BLEU-n were adopted as performance metrics. The results show that our proposed model outperforms the benchmark by 43.04% and 39.04% for soft-attention and hard-attention models, respectively, in terms of BLEU-4. Our model also surpasses equivalent approaches based upon vision transformers and data-efficient image transformers by 4.57% and 0.93%, respectively, in terms of BLEU-4. Moreover, it outperforms alternatives that use ResNet-101, ResNet-152, VGG-16, ResNeXt-101, and MobileNet V3 network-based encoders, by 6.44%, 6.46%, 6.47%, 6.39%, and 6.68%, respectively, in terms of top-5 accuracy, and by 18.46%, 18.44%, 18.46%, 18.24%, and 18.72%, respectively, in terms of loss.Este trabajo propone un modelo basado en ConvNeXt para generar subtítulos de imágenes. Específicamente, se integra el modelo convolucional ConvNeXt, una arquitectura de visión por computadora de última generación, con una red de memoria a corto y largo plazo que incluye un módulo de atención visual. Se realizaron diversos experimentos para evaluar la viabilidad de ConvNeXt en esta tarea. En primer lugar, se estudió el impacto de usar cuatro versiones de ConvNeXt para la extracción de características. Además, se probaron dos tasas de aprendizaje diferentes durante la etapa de entrenamiento del codificador para analizar el impacto de esto en el rendimiento. Asimismo, se analizó el efecto de la inclusión y exclusión de teacher-forcing en el decodificador durante el entrenamiento. Se utilizó el conjunto de datos MS COCO 2014, y se adoptaron la pérdida, top-5 accuracy y BLEU-n como métricas de rendimiento. Los resultados muestran que nuestro modelo propuesto supera el modelo de referencia en un 43.04% y un 39.04% para los modelos de atención suave y atención dura, respectivamente, en términos de BLEU-4. Nuestro modelo también supera en un 4.57% y un 0.93% a los enfoques equivalentes basados en transformador de visión y transformador de imagen con eficiencia de datos, respectivamente, en términos de BLEU-4. Además, nuestro modelo mejoró a alternativas que utilizan codificadores basados en arquitecturas ResNet-101, ResNet-152, VGG-16, ResNeXt-101, y MobileNet V3, en un 6.44%, 6.46%, 6.47%, 6.39% y 6.68%, respectivamente, en términos de precisión en top-5 accuracy, y en un 18.46%, 18.44%, 18.46%, 18.24% y 18.72%, respectivamente, en términos de pérdida.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Smart remote control of joysticks with Arduino
No full textHoy la tecnología se ha convertido en un factor esencial en diferentes campos de la ciencia. El proceso de automatización requiere un alto nivel de precisión para que sus resultados sean sobresalientes en comparación con el control manual. Dispositivos como Arduino han despertado el interés de muchos investigadores, ya que facilitan tareas que van desde las más complejas a las específicas, como detectores de sonido, sensores de movimiento, hasta transformar una casa inteligente. Por otro lado, la inteligencia artificial se ha convertido en un potencial importante en la investigación ya que imita la capacidad del ser humano. Este proyecto se centra en combinar la inteligencia artificial y el microcontrolador Arduino construyendo un sistema de control remoto para un brazo robótico que opere en procesos críticos como el manejo seguro de maquinaria a gran escala. Para la comunicación de estos dispositivos se utilizó módulos como Wi-Fi 2.5GHz debido a su bajo costo. El aprendizaje por refuerzo (RL) establece al brazo robótico como un agente para explorar sus posibles movimientos y replicarlos para que su movimiento sea suave mientras se mantiene el equilibrio. El propósito de este proyecto es mejorar la seguridad operativa ya que se ven afectados por interferencias y ruidos. Finalmente, se compararon los resultados al ejecutar dichas tareas con trabajo manual y así determinar su eficiencia.Today technology has become an essential factor in different fields of science. The automation process requires a high level of precision, so its results are outstanding compared to manual control. Devices like Arduino have piqued the interest of many researchers, as they facilitate tasks ranging from complex to specific ones, such as sound detectors, and motion sensors, to transforming an intelligent house. On the other hand, artificial intelligence has become an essential potential in research since it imitates the capacity of human beings. This project focuses on combining artificial intelligence and Arduino microcontroller to build a remote control system for a robotic arm that operates in potential critical pro- cesses such as large-scale machinery that has to be handled safely. 2.5GHz Wi-Fi modules were used to communicate these devices due to their low cost. Reinforcement Learning (RL) establishes the robotic arm as an agent for exploring their possible movements and replicating them to smooth their movement while maintaining a complex trajectory. This project aims to improve the operational safety of devices with several degrees of freedom that are affected by interference and noise. Finally, the results will be compared when executing such tasks with manual work and thus determine their efficiency.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Internal morphological evaluation of the marsupial frog, Gastrotheca pseustes as a bioindicator species
No full textThe excessive use of fertilizers in agricultural land causes the contamination of aquatic ecosystems by eutrophication, allowing the uncontrolled growth of phytoplankton and other species of flora that cause disturbances in the balance of these ecosystems. Amphibians are especially vulnerable to this problem due to their physiological characteristics, which make them more prone to severe morphological changes or even death. The marsupial frog Gastrotheca pseustes, inhabiting the Ecuadorian Andes, is found in forest areas, grasslands, and agricultural areas, potentially contaminated with fertilizers. The present investigation evaluated the effects of nitrates and phosphates, the main components of fertilizers, on the internal morphology of G. pseustes tadpoles. Recently metamorphosed individuals of G. pseustes, exposed to different concentrations of nitrates and phosphates in their tadpole phase, were dissected, and the area of their internal organs: liver, gallbladder, stomach, spleen, and heart, were measured. Linear models were used to evaluate the effect of each treatment on the size of the studied organs. The statistical results show no significant differences in the sizes of the organs of the individuals exposed to different nitrate and phosphate treatments. These results indicate that in its tadpole phase, the marsupial frog G. pseustes is likely resistant to stress conditions caused by water contamination by nitrates and phosphates. This condition facilitates its wide distribution and abundance even in disturbed areas.El uso excesivo de fertilizantes en el suelo agrícola provoca la contaminación de ecosistemas acuáticos por eutrofización, permitiendo el crecimiento descontrolado de fitoplancton y otras especies de flora que causan trastornos en el equilibrio de estos ecosistemas. Los anfibios son especialmente vulnerables a este problema, debido a sus características fisiológicas, las cuales los hace más propensos a sufrir cambios morfológicos graves o incluso la muerte. La rana marsupial Gastrotheca pseustes, que habita los Andes Ecuatorianos, se encuentra en zona de bosques, pastizales, así como en zonas agrícolas, potencialmente contaminadas con fertilizantes. La presente investigación evaluó los efectos de nitratos y fosfatos, principales componentes de los fertilizantes, en la morfología interna de renacuajos de G. pseustes. Se disecaron especímenes recién metamorfoseados de G pseustes, que habían sido expuestos a diferentes concentraciones de nitratos y fosfatos en su fase de renacuajo, y se midió el área de sus órganos internos: hígado, vesícula, estómago, bazo y corazón. Se utilizaron modelos lineales para evaluar el efecto de cada tratamiento sobre el tamaño de los órganos estudiados. Los resultados estadísticos muestran que no existen diferencias significativas en los tamaños de los órganos de los individuos que fueron expuestos a distintos tratamientos de nitratos y fosfatos. Estos resultados inicialmente indican que la rana marsupial G. pseustes, en su fase de renacuajo, es probablemente resistente a condiciones de estrés provocada por la contaminación del agua por presencia de nitratos y/o fosfatos; condición que posiblemente facilite su amplia distribución y abundancia incluso en áreas perturbadas.Biólogo/
Synthesis of caffeine/Poly (vinyl alcohol) polymer with UV-protection properties
No full textA transparent film based on a composite of polyvinyl alcohol (PVA) and caffeine was prepared for UV protection. The caffeine was extracted from ground coffee without any further purification process; in parallel, a 5.00 wt.% aqueous PVA solution was prepared. From this solution, PVA solutions with different concentrations of the extracted caffeine were prepared. The polymeric films were prepared by spin-coating deposition onto a borosilicate glass substrate. UV-Vis spectroscopy revealed that the film with 1.00 wt.% crude caffeine showed protective UV properties with approximately 43.27% absorption of the total incident radiation. The film with high concentration (5.00 wt.%) showed a similar absorption ability, but it was very brittle. On the other hand, ATR-FTIR spectroscopy showed a significant decrease in OH band absorption with the addition of 1 wt.% crude caffeine, implying that the amorphous and crystalline regions of PVA interact with caffeine molecules through hydrogen bonds, up to saturation. This study suggests the correct incorporation of caffeine within the polymeric matrix. X-ray diffraction analysis suggests that the α-phase of caffeine is complexed in the compound, however the disappearance of the characteristic [1-12] peak indicates the formation of caffeine clusters with a preferred orientation along the [110] planes. It is also confirmed that the most amorphous film was the one with 1.00 wt.% caffeine, with a crystallinity degree of approximately 14.82%. With respect to the polymeric film prepared from the 1% aqueous caffeine solution, XPS spectroscopy showed a real caffeine concentration of approximately 0.94%, impurity level of 9.61% and humidity level of 36.7%. Finally, SEM micrographs showed laminar structures of caffeine on the PVA justifying the formation of caffeine complexes along [110] direction.Se preparó una película transparente a base de un compuesto de alcohol polivinílico (PVA) y cafeína para protección contra rayos ultravioleta. La espectroscopia UV-Vis reveló que la película al 1,00% en peso de cafeína cruda presentó propiedades protectoras contra rayos UV con aproximadamente un 43,27% de absorción de la radiación total incidente. La película con alta concentración (5.00% en peso) mostró una capacidad de absorción similar, pero era muy frágil. Por otro lado, la espectroscopia ATR-FTIR mostró una notable disminución en la absorción de la banda OH con la adición de 1.00% en peso de cafeína cruda, lo que implica que las regiones amorfas y cristalinas del PVA interactúan con las moléculas de cafeína a través de enlaces de hidrógeno, hasta la saturación. Este estudio sugiere la incorporación correcta de cafeína dentro de la matriz polimérica. El análisis de difracción de rayos X sugiere que la fase alfa (α) de cafeína está incorporada en el compuesto, sin embargo la desaparición del pico característico [1-12] indica la formación de aglomerados de cafeína con una orientación preferida a lo largo de los planos [110]. También se corrobora que la película más amorfa fue la de 1% en peso de cafeína, con un grado cristalino de aproximadamente 14.82%. Con respecto a la película polimérica que se preparó a partir de la solución acuosa al 1.00% de cafeína, la espectroscopía XPS mostró una concentración real de cafeína de aproximadamente 0.94%, nivel de impurezas de 9.61% y humedad de 36.7%. Finalmente, las micrografías de SEM mostraron estructuras laminares de cafeína sobre el PVA justificando la formación de complejos de cafeína a lo largo de la dirección [110].Ingeniero/a en Nanotecnologí
3D Design of experimental setup for high pressure and variable temperature studies
No full textThe following work presents the 3D design of two experimental setups for high-pressure and variable temperature studies. The first experimental setup is designed for future installment in the Laboratory E2/E3, and is composed of two non-stirred reactors, heating units, controllers, piping, fittings and valves. While the second experimental setup is designed for future installment in the Teaching Laboratory’s terrace, and is composed of two stirred reactors, controllers, refrigerated circulators, piping, fittings and valves. The design of the experimental setups required the application of engineering principles, from the conceptualization to the modeling. The final 3D designs were modeled through AutoCAD, for which the basics of how to use CAD software were needed. The modeling of the experimental setups aids the visualization of space requirements for future installation and commissioning of the equipments. Additionally, the procure of the materials needed for each of the designs was carry out as an early step before the actual installation. Once both designs and the list of all components was developed, the economic analysis was done to determine the estimated total cost of the project. The experimental setups serve as a tool for future research done within Yachay Tech University.El siguiente trabajo presenta el diseño 3D de dos montajes experimentales para estudios de alta presión y temperatura variable. El primer montaje experimental está diseñado para su instalación futura en el Laboratorio E2/E3 y está compuesto por dos reactores sin agitación, unidades de calefacción, controladores, tuberías, accesorios y válvulas. Mientras que le segundo montaje experimental está diseñado para una instalación futura en la terraza del Laboratorio de Docencia y está compuesto por dos reactores agitados, controladores, baños térmicos, tuberías, accesorios y válvulas. Para diseñar los montajes experimentales, fue necesaria la aplicación de principios de ingeniería, desde la conceptualización, hasta el modelaje final. Los diseños 3D se modelaron a través de AutoCAD, para lo cual se necesitaron los conceptos básicos de uso de software CAD. El modelado en 3D ayuda a visualizar los requisitos de espacio para la futura instalación y puesta en servicio de los montajes experimentales. Además, la procura de los materiales necesarios para ambos diseños se llevó a cabo como un paso previo a la futura instalación. Una vez obtenidos los modelos 3D y la lista de todos los componentes, se realizó el análisis económico para determinar el costo total estimado del proyecto. La instalación de estos montajes experimentales será de amplia utilidad para futuras investigaciones realizadas dentro de la Universidad Yachay Tech.Ingeniero/a de Polímero
Design of prototype of myoelectric hand prosthesis
No full textAfter losing an upper limb, patients suffer a permanent disability that may require others’ assistance. Several prosthetic devices have been proposed to recover the physical and motor part of patients with disabilities, amputations, or congenital diseases. However, the high costs of commercial myoelectric prostheses are blocking accessibility, especially for underdeveloped countries like Ecuador. This research project proposed and developed a functional and low-cost 3D design of a myoelectric hand prosthesis that combines computational methods and electronic principles for women to adapt to tasks related to activities of daily living (ADL), providing them with a better quality of life. This study is highly relevant due to the limited national access to a technology capable of being controlled through muscle activation signals as a more natural and time-efficient method. Thanks to advances in 3D printing technology, ABS thermoplastic filament is used to manufacture the rigid palm, the five fingers, the forearm socket, and the electronic circuit. The assembly model weighs approximately 404 grams, has two degrees of freedom (DoF), and resembles the human hand biomechanism with fourteen joints. This design simulates the motion of precision open, cylindrical, and tip grasping tasks. Moreover, Arduino UNO is selected as the control system, micro servo motors are implemented to operate the fingers as the actuation setup and a rechargeable Li-Po battery is selected to supply power. The prototype is controlled through electromyography (EMG) signals processed with the LabVIEW software interface. In order to ensure a valuable and stable prototype, together with the identification of possible shortcomings of the model, a finite element analysis is performed using SimSolid software. The results allow analysis of stress distributions in the distal and proximal phalanx, and the distal edges of the prototype are studied, evidencing the more significant points of contact and the magnitude of force.Después de perder una extremidad superior, los pacientes sufren una discapacidad permanente que puede requerir la asistencia de otros. En la actualidad, se han propuesto varios dispositivos protésicos para recuperar la parte física y motora de pacientes con discapacidad, amputaciones o enfermedades congénitas. Sin embargo, los altos costos de las prótesis mioeléctricas comerciales están bloqueando la accesibilidad, sobre todo para los países subdesarollados como el Ecuador. Este trabajo de investigación propone y desarrolla un diseño 3D funcional y de bajo costo de una prótesis de mano mioeléctrica que combina métodos computacionales y principios electrónicos para que las mujeres se adapten a tareas relacionadas con actividades de la vida diaria (AVD) proporcionándoles una mejor calidad de vida. Este estudio tiene gran relevancia debido al limitado acceso a nivel nacional de una tecnología capaz de controlarse a través de las señales de activación muscular como un método más natural y eficiente en el tiempo. Gracias a los avances relacionados a la tecnología de impresión 3D, se emplea el filamento termoplástico ABS para la fabricación de la palma rígida, los cinco dedos, el socket del antebrazo y, el circuito electrónico. El modelo ensamblado presenta un peso aproximado de 404 gramos, tiene dos grados de libertad (GDL) y es semejante a la biomecánica de la mano humana con un total de catorce articulaciones. Este diseño permite simular el movimiento de agarre de precisión abierto, cilíndrico y de punta. Por otra parte, se selecciona el Arduino UNO como sistema de control, se implementan micro servomotores para mover los dedos como parte de la actuación y se selecciona una Li-Po batería recargable para suministrar energía. El prototipo es controlado a través de señales electromiográficas (EMG) que se procesan con la interfaz del software LabVIEW. Además, con el fin de garantizar un prototipo útil y estable junto con la identificación de posibles deficiencias del modelo, se realiza el análisis de elementos finitos utilizando el software SimSolid. Con los resultados obtenidos se estudia la distribucion de las tensiones en el área de las falanges y los bordes distales del prototipo, evidenciando los mayores puntos de contacto y la magnitud de la fuerza.Ingeniero/a Biomédico/