Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Scattering solutions of the DKP equation for the Woods-Saxon potential barrier
No full textThis thesis explores the scattering solutions of the Duffin-Kemmer-Petiau (DKP) equation under the Woods-Saxon potential barrier, a nuclear physics model known for its smooth, finite-range profile. By solving the DKP equation—a relativistic framework for spin-0 and spin-1 particles—using hypergeometric functions, the study derives transmission and reflection coefficients and examines their dependence on the potential parameters: depth, diffuseness, and radius. The work establishes the equivalence of the DKP equation to the Klein-Gordon equation for spin-0 particles, simplifying the analysis of relativistic wave dynamics.
Analytical solutions define the energy dependence of reflection and transmission coefficients. In the low-energy regime, reflection dominates, arising from tunneling effects. At intermediate energies near the potential depth, resonant transmission peaks appear, associated with quasi-bound states. At high energies, transmission tends toward unity, as the potential barrier becomes negligible.
Mathematical relations:
<< _0 ⇒ ≈ 1
≈ _0 ⇒ ≈ 1
>> _0 ⇒ ≈ 1
_0 = 6
= 4
= 10
= 2, = 10, _0 = 4
= 1, = 1, _0 = 1
These results align with phenomena such as quantum tunneling, wave packet interference, and classical scattering limits. The findings are relevant for both nuclear systems (e.g., nucleon scattering, fusion) and condensed matter systems (e.g., quantum wells), illustrating the usefulness of the DKP equation in describing relativistic bosonic interactions. This work enhances the fundamental theory of structured potential barriers—specifically the Woods-Saxon potential—and its applications in relativistic quantum systems.Esta tesis explora las soluciones de dispersión de la ecuación de Duffin-Kemmer-Petiau (DKP) bajo la barrera de potencial Woods-Saxon, un modelo de la física nuclear conocido por su perfil suave y de rango finito. Al resolver la ecuación DKP—un marco relativista para partículas de espín 0 y espín 1—utilizando funciones hipergeométricas, el estudio obtiene los coeficientes de transmisión y reflexión, y examina su dependencia respecto a los parámetros del potencial: profundidad, suavidad y radio. El trabajo establece la equivalencia de la ecuación DKP con la ecuación de Klein-Gordon para partículas de espín 0, lo que simplifica el análisis de la dinámica de ondas relativistas.
Las soluciones analíticas definen la dependencia energética de los coeficientes de reflexión y transmisión. En el régimen de baja energía, domina la reflexión, debido a efectos de túnel. A energías intermedias, cercanas a la profundidad del potencial, aparecen picos de transmisión resonante, asociados a estados cuasi ligados. A altas energías, la transmisión tiende a la unidad, ya que la barrera se vuelve insignificante.
Relaciones matemáticas:
<< _0 ⇒ ≈ 1
≈ _0 ⇒ ≈ 1
>> _0 ⇒ ≈ 1
_0 = 6
= 4
= 10
= 2, = 10, _0 = 4
= 1, = 1, _0 = 1
Estos resultados son consistentes con fenómenos como el túnel cuántico, la interferencia de paquetes de ondas y los límites de dispersión clásica. Los hallazgos son relevantes tanto para sistemas nucleares (por ejemplo, dispersión de nucleones, fusión) como para sistemas de materia condensada (por ejemplo, pozos cuánticos), ilustrando la utilidad de la ecuación DKP para describir interacciones bosónicas relativistas. Este trabajo mejora la teoría fundamental de barreras de potencial estructuradas—específicamente el potencial Woods-Saxon—y sus aplicaciones en sistemas cuánticos relativistas.Físico/
Development of filtering methods based on spectral decomposition for analyzing cognitive performance using electroencephalogram (EEG) signals
No full textThis study aims to implement, detail, and optimize a filtering method based on spectral decomposition to noise removal and analysis of EEG signals focused on cognitive performance. Popular filtering techniques, such as ICA, PCA, and wavelet transforms, often face limitations in precise feature extraction, scalability for large datasets, and high computational demands, especially in modern applications. Our approach incorporates a two-stage process: first, an optimal rank is selected based on the statistical properties of eigenvalues derived from Hankel matrices; second, the denoised signal is reconstructed using SVD, and the rank obtained from the first stage. To address the high complexity of computing spectral decomposition and simulated series, we tested strategies such as parallelization and GPU acceleration with CuPy, which resulted in processing improvements reducing simulation times by over 99% and enhancing eigen-value computation efficiency by 38–47%. We evaluated the methodology using both synthetic and real data. With synthetic signals, we obtained an RMSE of 2.04% and an SNR of 19.08 dB. In real data, we employed a machine learning framework based on ensemble learning, confirming improved cognitive performance classification with top results of 90% accuracy. Finally, the results show that this method provides good reconstruction and noise reduction, along with suitable metrics for its application, but continued research is needed to improve its performance. Future work will focus on better leveraging parallel processing to improve the effectiveness of the proposed method across multiple EEG channels and enable its integration into real-time applications for cognitive performance experiments.Este estudio tiene como objetivo implementar, detallar y optimizar un método de filtrado basado en descomposición espectral para la reducción de ruido y análisis de señales de EEG en rendimiento cognitivo. Las técnicas de filtrado populares, como ICA, PCA y transformadas wavelet, a menudo enfrentan limitaciones en extracción precisa de características, escalabilidad para grandes conjuntos de datos y altas demandas computacionales, especialmente en aplicaciones modernas. Nuestro enfoque consta de dos etapas: selección óptima de rango basada en valores propios de matrices de Hankel y reconstrucción de la señal mediante descomposición en valores singulares (SVD) utilizando el rango obtenido en la etapa anterior. Para abordar la alta complejidad del cálculo de autovalores y series simuladas, aplicamos paralelización y aceleración en GPU con CuPy, reduciendo un 99% los tiempos de simulación y mejorando un 38-47% la eficiencia en el cálculo de valores propios. En señales sintéticas, logramos un RMSE de 2.04% y una relación señal-ruido de 19.08 dB en el mejor escenario. Con datos reales, aplicamos ensemble learning, alcanzando hasta 90% de precisión en clasificación. Los resultados confirman que el método permite una reconstrucción efectiva y reducción de ruido. Sin embargo, se requiere investigación continua para optimizar su rendimiento. El trabajo futuro se centrará en aprovechar mejor el procesamiento en paralelo para mejorar la efectividad del método propuesto en múltiples canales de EEG y permitir su integración en aplicaciones en tiempo real para experimentos de rendimiento cognitivo.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Proanthocyanidin assisted green synthesis of silver nanoparticles, characterization and cytotoxicity evaluation
No full textThere are plenty of methods to create nanomaterials; nevertheless, certain limitations of conventional approaches have made it necessary to set up novel, efficient, and advantageous synthesis procedures. The use of plant-based extracts as a source of environmentally friendly benign and cost-effective natural reductant has shown to be a viable method for synthesis of silver nanoparticles. However, exploring alternative green routes for nanoparticle production presents its own set of obstacles, including control over morphology, size, and stability. This is provoked by the application of plant-based extracts containing not a single organic component, but rather a mixture of diverse molecules reacting simultaneously with silver nitrate along the reduction of silver ions. Thus, the purpose of this research is to study the synthesis of AgNPs assisted by high purity oligomeric proanthocyanidins (OPC 95\%) from grape seeds. During the procedure, proanthocyanidin (PAC) structure and stability is changed as a function of pH and temperature to test its capability as a reducing agent of silver ions. Both, PAC- extracts and AgNPs will be examined using UV-vis spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, X-ray Diffraction, Atomic Force Microscopy, Cyclic Voltammetry and Electrochemical Impedance Spectroscopy to analyse the interaction between PAC and metallic ions. Furthermore, the cytotoxic effect of the prepared AgNPs is investigated in HCT-116 and 3T3 cell lines.Existen numerosos métodos para sintetizar nanomateriales; sin embargo, ciertas limitaciones de los procesos convencionales han hecho necesario el desarrollo de nuevos procedimientos de síntesis novedosos, eficientes y ventajosos. El uso de extractos vegetales como agentes reductores naturales, inocuo para el medio ambiente y rentable ha demostrado ser un método viable para la síntesis de nanopartículas de plata. Sin embargo, la exploración de rutas ecológicas alternativas para la producción de nanopartículas presenta sus propios obstáculos, como el control de la morfología, el tamaño y la estabilidad de las nanopartículas. Esto se debe a la aplicación de extractos vegetales que no contienen un solo componente orgánico, sino una mezcla de diversas moléculas que reaccionan simultáneamente con nitrato de plata durante la reducción de iones de plata. Por lo tanto, el propósito de esta investigación es estudiar la síntesis de nanopartículas de plata (AgNP) asistida por proantocianidinas oligoméricas de alta pureza (OPC 95%) de semillas de uva. Durante el procedimiento, la estructura y la estabilidad de la proantocianidina (PAC) se modifican en función del pH y la temperatura para evaluar su capacidad como agente reductor de iones de plata. Tanto las soluciones de PAC como las AgNP se examinan mediante espectroscopia UV-vis, espectroscopia FTIR, difracción de rayos X, microscopía de fuerza atómica, voltamperometría cíclica y espectroscopia de impedancia electroquímica con el objetivo de analizar la interacción de las proantocianidinas con iones metálicos de plata. Además, se investiga el efecto citotóxico de las AgNP preparadas en las líneas celulares HCT-116 y 3T3.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Development of a neural network-based biomedical interface for monitoring and alerting sleep apnea through EEG signal processing in neonates
No full textSleep apnea (SA) is one of the most common causes of death in neonates due to their immature respiratory system and lack of research in the country. In response to this critical health issue, this research project aims to develop a biomedical interface based on integrated neural networks for automated detection of sleep apnea in neonates using EEG signals. By focusing on improving early diagnosis and intervention, the study leverages machine learning techniques to achieve high detection accuracy.
A set of 1,110 neonatal EEG signal data was collected and preprocessed to train and validate the neural network model. Robust signal preprocessing techniques were implemented, including a Butterworth IIR bandpass filter, which allowed noise reduction and artifact removal. The signals were then decomposed into sub-bands, from gamma to delta, and Fast Fourier Transform was applied to extract features such as entropy, energy, and variance, transforming the data into surface signals relevant to sleep apnea patterns. A K-means classifier was used to cluster the apnea and non-apnea data, followed by the development and optimization of a machine learning model, specifically a convolutional neural network (CNN) architecture, capable of accurately detecting sleep apnea events from the preprocessed EEG signals.
The results of this project demonstrate the CNN model achieved an average precision of 0.838 and a recall of 0.828 for the detection of SA. At 36 weeks of gestation age, the precision is 0.87 and the recall is 0.81. However, despite these results, the overall precision of the model was 0.8534, that shows a good performance of the trained model. In addition, the interface designed allows visualization of the signal output, and consequently, generate an alert on the presence of apnea or, on the other hand, display the non-apnea status, thus improving the response capacity in different situations.La apnea del sueño (AS) es una de las causas más comunes de muerte en neonatos debido a su sistema respiratorio inmaduro y la falta de investigación en el país. En respuesta a esta problemática de salud crítica, este proyecto de investigación pretende desarrollar una interfaz biomédica basada en redes neuronales integradas para detectar automatizada apnea del sueño en neonatos usando señales EEG. Al centrarse en mejorar el diagnóstico y la intervención temprana, el estudio aprovecha técnicas de aprendizaje automático para lograr una alta precisión en la detección.
Se recopiló y preprocesó un conjunto de 1,110 datos de señales EEG de neonatos para entrenar y validar el modelo de red neuronal. Se implementaron técnicas robustas de preprocesamiento de señales, incluyendo un filtro pasabanda IIR Butterworth, que permitió reducir el ruido y eliminar artefactos. Posteriormente, las señales se descompusieron en sub-bandas, desde gamma hasta delta, y se aplicó la Transformada Rápida de Fourier para extraer características como entropía, energía y varianza, transformando los datos en señales de superficie relevantes para los patrones de apnea del sueño. Se utilizó un clasificador de K-means para agrupar los datos de apnea y no apnea, seguido del desarrollo y optimización de un modelo de aprendizaje automático, específicamente una arquitectura de red neuronal convolucional (CNN), capaz de detectar con precisión eventos de apnea del sueño a partir de las señales EEG preprocesadas.
Los resultados de este estudio demuestran que la banda Delta exhibe los niveles más altos de energía, con un máximo de 6.55E+05 en las primeras 38 semanas de edad gestacional. Así mismo, el modelo CNN logró un promedio de precisión de 0.838 y un recall de 0.828 para la detección de apnea de sueño, con una precisión de 0.87 y un recall de 0.81 en las primeras 36 semanas de edad gestacional. Así, la precisión general del modelo fue de 0.8534. Además, la interfaz está diseñada para permitir visualizar la salida de la señal, y en consecuencia, generar una alerta sobre la presencia de apnea o, por otro lado, mostrar el estado de no apnea, mejorando así la capacidad de respuesta en diferentes situaciones.Ingeniero/a Biomédico/
Antiproliferative and Antioxidant activity of plant extracts used in the beverage Ayahuasca in Glioblastoma and Medulloblastoma cells
No full textIn the quest for innovative therapies against aggressive brain cancers, this study bridg-es ancestral knowledge with modern science by exploring the therapeutic potential of ayahuasca, a traditional Amazonian beverage from Ecuador. The antiproliferative and antioxidant effects of hydroalcoholic extracts from Banisteriopsis caapi and Psy-chotria viridis were evaluated in glioblastoma and medulloblastoma cell lines. Assays included cell viability tests, antioxidant capacity assessments (DPPH and ABTS), and hemolysis tests to establish an initial safety profile.
The B. caapi extract demonstrated the strongest antiproliferative activity, particularly against glioblastoma cells. It also showed comparable effects on tumor and human fibroblast cells, which highlights the need for further research to enhance selectivity. Both extracts exhibited low hemolytic activity and remarkable antioxidant capacity, outperforming the standard Trolox. Phytochemical analysis identified alkaloids, flavo-noids, and phenolic compounds as potential contributors to the observed effects. The differential sensitivity across cell lines underscores the importance of tumor-specific molecular characteristics in developing targeted therapies.
These findings provide scientific validation for the traditional use of ayahuasca and suggest promising therapeutic potential for brain cancer treatment. Despite the limita-tions of an in vitro approach, this study lays the groundwork for future research to evaluate selectivity, pharmacokinetics, safety, and the impact on key oncogenic path-ways. Moreover, the research emphasizes the importance of conducting studies on tra-ditional medicines concerning cultural heritage, adherence to ethical standards, and compliance with biodiversity regulations.En la búsqueda de terapias innovadoras contra los cánceres cerebrales agresivos, este estudio combina el conocimiento ancestral con la ciencia moderna al explorar el po-tencial terapéutico de la ayahuasca, una bebida tradicional amazónica ecuatoriana. Se investigaron los efectos antiproliferativos y antioxidantes de los extractos hidroal-cohólicos de Banisteriopsis caapi y Psychotria viridis en líneas celulares de glioblas-toma y meduloblastoma. Los ensayos incluyeron pruebas de viabilidad celular, evalua-ciones de capacidad antioxidante (DPPH y ABTS) y pruebas de hemólisis para estable-cer un perfil de seguridad inicial. El extracto de B. caapi mostró la mayor actividad antiproliferativa, especialmente contra células de glioblastoma, con efectos compara-bles tanto en células tumorales como en fibroblastos humanos, lo que subraya la nece-sidad de optimizar su selectividad. Ambos extractos exhibieron baja actividad hemolí-tica y destacada capacidad antioxidante, superando al estándar Trolox. El análisis fito-químico identificó alcaloides, flavonoides y compuestos fenólicos como posibles res-ponsables de los efectos observados. La sensibilidad diferencial entre las líneas celula-res resalta la importancia de considerar las características moleculares específicas de cada tumor para desarrollar terapias dirigidas. Estos hallazgos no solo validan científi-camente el uso tradicional de la ayahuasca, sino que también sugieren un prometedor potencial terapéutico contra el cáncer cerebral. A pesar de las limitaciones inherentes a un enfoque in vitro, este estudio sienta las bases para futuras investigaciones sobre selectividad, farmacocinética, seguridad e impacto en vías oncogénicas clave. Asi-mismo, enfatiza la importancia de realizar estudios sobre medicinas tradicionales res-petando el patrimonio cultural, cumpliendo con estándares éticos y rigiéndose por las regulaciones de biodiversidad.Biólogo/
Development of bacterial cellulose composite membrane loaded with ecuadorian medicinal plants for potential biomedical applications
No full textBacterial cellulose (BC) is an advanced material with potential uses for biomedical and cosmetic applications, due to its distinctive attributes such as morphology, mechanical strength, purity, water absorption capability, controllable chemistry, and biocompatibility. Nowadays, research efforts are focused on the fabrication of BC-based composites by combining diverse components like nanoparticles, synthetic and natural polymers, carbon materials, and biomolecules. Moreover, the addition of different reinforcement substances into BC and the organized arrangement of BC nanofibers have demonstrated a promising improvement in their properties for drug delivery, tissue engineering and wound healing. In this thesis, we generate a biofilm of bacterial cellulose (BC) functionalized with Ecuadorian medicinal plants and evaluate its activity for potential applications in biomedicine and regenerative medicine.La celulosa bacteriana (BC) es un material fascinante con un inmenso potencial para aplicaciones biomédicas y cosméticas, debido a sus atributos distintivos como morfología, resistencia mecánica, pureza, capacidad de absorción de agua, inocuidad, química controlable y biocompatibilidad. En la actualidad, se están realizando importantes esfuerzos de investigación en la fabricación de compuestos basados en BC mediante la integración de diversos componentes como nanopartículas, polímeros sintéticos y naturales, materiales de carbono y biomoléculas. Además, la adición de diferentes sustancias de refuerzo a la BC y la disposición organizada de las nano fibras de BC han demostrado una mejora prometedora en sus propiedades para la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y la cicatrización de heridas. En esta tesis, se genera y caracteriza mediante FTIR, TGA, XRD un biofilm de celulosa bacteriana (BC) funcionalizada con plantas medicinales ecuatorianas y evaluamos su actividad para posibles aplicaciones en biomedicina y medicina regenerativa.Químico/
Gas acid adsorption by composite np CeO2 + CNT supported on clay
No full textCO2 and H2S emissions continue to be a concern for the world’s population, as the gases with which they are compounded with are highly toxic and can pose a health risk even at low concentrations. In the industrial sector, these gases cause deterioration of pipes and equipment, increasing maintenance costs. For this reason, CO2 adsorption occurs with materials such as red clays and kaolinite with cesium dioxide nanoparticles (CeO2 NPs) and carbon nanotubes (CNTs) offer a promising solution for CO2 adsorption as they have a high surface area of active sites and chemical selectivity with CO2. This study focuses on the adsorption of CO2, a gas whose emissions are significantly higher compared to H2 S, by developing an adsorbent material that combines the properties of red clays and kaolinite with CeO2 NPs and CNTs. Pellets with a composition of 0.01% CNTs and 1% CeO2 NPs were supported on kaolinite and red clay. These were charac- terized using different techniques such as X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA), which were used to determine which crystalline phase had the highest adsorption of CO2 and to evaluate the thermal stability and the weight loss of the sample as a function of temperature, respectively. From the results of the XRD patterns, it can be concluded that the nacrite phase provides a greater amount of active sites than the kaolinite phase due to the fact that nacrite has a layered tetrahedron and octahedron structure, which gives it greater porosity and therefore greater adsorption occurs, com- bined with the structural properties of NPs and CNTs. A CO2 adsorption is occurring test was also performed under high pressure conditions (500 psig) and at a temperature of 25°C to determine which material has the highest adsorption. It was found that kaolinite functionalized with CNTs and NPs is the material with the highest adsorption value of CO2 with a value of 2.10 mmol/g, which is due to the synergy existing between CNTs and NPs that generates more active sites for adsorption.Las emisiones de CO2 y H2S siguen preocupando a la población mundial, ya que estos gases soy muy tóxicos, incluso en bajas concentraciones. En el sector industrial, estos gases provocan el deterioro de tuberías y equipos, aumentando los costes de mantenimiento. Por esta razón, la adsorción de CO2 con materiales como arcillas rojas y caolinita funcionalizadas con nanopartículas de dióxido de cesio (CeO2 NPs) y nanotubos de carbono (CNTs) ofrecen una solución prometedora para la adsorción de CO2, por su alta superficie de sitios activos y selectividad química al CO2. Este trabajo se centra en la adsorción de CO2, un gas cuyas emisiones son significativamente mayores en comparación al H2S, mediante desarrollo de un material adsorbente que combina las propiedades de las arcillas rojas y la caolinita con las nanopartículas de CeO2 y los CNTs. Para ello, se prepararon pellets con una composición de 0.01% de CNTs y 1% NPs CeO2 en caolinita y arcilla roja. Estos se caracterizaron mediante diferentes técnicas como la difracción de rayos X (DRX) y el análisis termogravimétrico (TGA), que se utilizaron para determinar qué fase cristalina presentaba mayor adsorción de CO2 y para evaluar la pérdida de peso de la muestra en función de la temperatura, respectivamente. A partir de los resultados de los patrones de DRX, se puede concluir que la fase de nacrita proporciona una mayor cantidad de sitios activos que la fase de caolinita debido a que la nacrita tiene una estructura tetraédrica y octaédrica estratificada, lo que le confiere una mayor porosidad y, por tanto, se produce una mayor adsorción, combinada con las propiedades estructurales de las NPs CeO2 y los CNTs. Además, se realizó una prueba de adsorción de CO2 en condiciones de alta presión (500 psig) y a una temperatura de 25°C para determinar la capacidad de adsorción de CO2. Se comprobó que la caolinita funcionalizada con CNTs y NPs CeO2 es el material con mayor adsorción de CO2 con un valor de 2.10 mmol/g, lo que se debe a la sinergia existente entre CNTs y NPs CeO2 que genera más sitios activos para la adsorción.Químico/
Characterization of the neurodevelopmental toxicity of the neonicotinoid insecticides Imidacloprid and Acetamiprid in human neuroblastoma SH-SY5Y cells
No full textEcuador is a predominantly agricultural territory characterized by exploitation and poor regula-rization, resulting in neglected contact with agrochemicals by the population. Among them are systemic Neonicotinoids Insecticide (NNIs) characterized by their action and high specificity on insects’ Nicotinic Acetylcholine Receptors (nAChR). Although they have been declared practi-cally harmless for humans, it is imperative to characterize the effects of these pesticides on the nervous system, knowing the importance of nAChRs in the development of cognitive fun-ctions and the release of neurotransmitters, in addition to considering the functions and me-chanisms still unknown. Three days after initiating the differentiation process of the human neuroblastoma cell line SH-SY5Y and using the western blot method to identify alterations in the structure or expression level of β-actin and β-catenin, we seek to evaluate the effect at different concentrations of Imidacloprid and Acetamiprid. The Kruskal Wallis test and its res-pective post hoc analysis, Dunn’s test, were applied to determine if there was a difference in the protein expression as an effect of the applied dose. It was obtained for Imidacloprid (p<.05) that from the 0.05 mM treatment, there is a statistically significant difference, having expressed between 50- 73 % of β-actin to the control. On the other hand, for Acetamiprid (p<.05), no statistically significant difference in β-actin expression between treatments was found. For β-catenin, a western blot was performed where two bands were detected for the Acetamiprid treatment, showing the effects of neonicotinoids.Ecuador es un territorio ampliamente agrícola, en una región caracterizada por explotación y una pobre regularización, resultando en un descuidado contacto de la población con agro-químicos. Entre ellos tenemos pesticidas sistémicos neonicotinoides (NNs) caracterizados por su acción y alta especificidad sobre los receptores de acetilcolina de tipo nicotínico (nAChR´s) de insectos. Aunque han sido declarados prácticamente inocuos para humanos, impera ca-racterizar los efectos de estos pesticidas sobre el sistema nervioso sabiendo la importancia de los nAChR´s en el desarrollo de funciones cognitivas, y la liberación de neurotransmisores, además considerando las funciones y mecanismos aún desconocidos. Tres días después de iniciado el proceso de diferenciación de la línea celular de neuroblastoma humano SH-SY5Y y usando el método western blot para identificar alteraciones en la estructura o nivel de expre-sión de β-actina, y β-catenina se busca evaluar el efecto a diferentes concentraciones de Imi-dacloprid y Acetamiprid. Realizando cuatro muestras, se aplicó la prueba de Kruskal Wallis y su respectivo análisis post hoc, prueba de Dunn, para determinar si existía diferencia en la expresión de la proteína como efecto de la dosis aplicada. Se obtuvo para Imidacloprid(p <.05) que a partir del tratamiento de 0.05 mM existe diferencia estadísticamente significativa, habiendo expresado entre el 50- 73 % de β-actina respecto con el control. En cambio, para Acetamiprid (p <.05), no se pudo comprobar diferencia estadísticamente significativa de la expresión de β-actina entre los tratamientos. Para la β-catenina se realizó un western blot donde se captó dos bandas para el tratamiento con Acetamiprid evidenciando efectos de los neonicotinoides.Ingeniero/a Biomédico/
Formulation of microemulsions for topical applications of isotretinoin
No full textMicroemulsions are colloidal systems that enhance the solubility and bioavailability of drugs for topical applications. Detailed analyses were performed using different oils and surfactants to assess their impact on formulation performance. Two oils, palm, and canola were selected and two surfactants, Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) and Cremo-phor RH40 (CRH 40), were employed for practical reasons regarding ease of obtaining and cost. In addition, both surfactants have been studied, providing information in sci-entific literature contributing solid bases regarding their behavior in microemulsion formulations. These formulations were evaluated by dynamic light scattering (DLS) to measure particle size and zeta potential, critical indicators of microemulsion stability and dispersion quality. In addition, rheological analyses were performed to deter-mine viscosity and ensure that the formulations have a suitable texture for topical ad-ministration. Drug release experiments were conducted using a sampling protocol of every minute for 10 minutes, every 3 minutes for half an hour, every 10 minutes for one hour, and finally every half hour. The samples were immersed in 100 mL of PBS solution at 32 °C with a motion of 75 rpm. The results showed that the choice of oil and surfactant significantly influences the stability and release of the drug. Formula-tions with SDS demonstrated a more constant and stable release of isotretinoin, com-pared to formulations with CRH 40.Las microemulsiones son sistemas coloidales que mejoran la solubilidad y biodisponibilidad de fármacos para aplicaciones tópicas. Se realizaron análisis detallados utilizando diferentes aceites y surfactantes para evaluar su impacto en el rendimiento de la formulación. Se seleccionaron dos aceites, palma y canola, y se emplearon dos surfactantes, Dodecil Sulfato de Sodio (SDS) y Cremophor RH40 (CRH 40) por razones prácticas en cuanto a facilidad de obtención y costo. Además, ambos surfactantes han sido estudiados a profundidad, otorgando información en la literatura científica proporcionando bases sólidas en cuanto a su comportamiento en formulaciones de microemulsiones. Estas formulaciones se evaluaron mediante dispersión de luz dinámica (DLS) para medir el tamaño de partícula y el potencial zeta, indicadores críticos de la estabilidad de la microemulsión y la calidad de la dispersión. Además, se realizaron análisis reológicos para determinar la viscosidad y garantizar que las formulaciones tengan una textura adecuada para la administración tópica. Los experimentos de libe-ración del fármaco se llevaron a cabo utilizando un protocolo de muestreo de cada minuto durante 10 minutos, cada 3 minutos durante media hora, cada 10 minutos durante una hora y, finalmente, cada media hora. Las muestras se sumergieron en 100 mL de solución de PBS a 32 °C con un movimiento de 75 rpm. Los resultados mostraron que la elección del aceite y del surfactante influyen significativamente en la estabilidad y la liberación del fármaco. Las formulaciones con SDS demostraron una liberación más constante y estable de isotretinoína, respecto de las formulaciones con CRH 40.Ingeniero/a Biomédico/
Sex-differentiated impact of simulated microgravity on cognitive performance and cerebral haemodynamics: Methodological triangulation of EEG, fNIRS and blood pressure during HDBR in a population with an astronaut profile
No full textThis study investigates the effects of simulated microgravity, focusing on Head-Down Bed Rest (HDBR) on cognitive performance and cerebral hemodynamics in men and women. Therefore, four men and three women were assessed for memory, delayed recall, attention and executive functions using the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) under the experimental conditions. Electroencephalography (EEG) and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) were performed to investigate neuronal and hemodynamic activity, with particular focus on temporal [theta-band (4-8 Hz)] and frontal [beta-band (12-30 Hz)] activity.
The results suggest that men’s cognitive abilities deteriorate more, as evidenced by poorer MoCA scores and faster task completion times, which could indicate a less efficient work process. On the other hand, women had longer processing times, which could indicate that they are exposed to greater cognitive challenges under microgravity conditions. The neurophysiological analyses also revealed remarkable differences: men showed greater variability of event-related potentials (ERPs) in the beta band, while women showed more synchronized cortical activity. The fNIRS data indicated that brain activation was more localized in men, while women showed broader cortical involvement. Interestingly, despite these cognitive and neurophysiological differences, blood pressure regulation remained stable in both groups during the HDBR period.
These results show that it is necessary to apply certain science-based measures to optimize cognitive abilities and mental health during a trip in real microgravity conditions, with strategies best suited for both men and women.Este estudio evalúa los efectos de la microgravedad simulada (reposo en cama cabeza abajo [HDBR]) sobre el rendimiento cognitivo y la hemodinámica cerebral en hombres y mujeres. Se evaluó a cuatro hombres y tres mujeres en memoria, atención, recuerdo retardado y funciones ejecutivas mediante la Evaluación Cognitiva de Montreal (MoCA) durante HDBR. Se utilizó electroencefalografía (EEG) y espectroscopía funcional de infrarrojo cercano (fNIRS) para analizar la actividad neuronal y hemodinámica, con enfoque en las bandas theta (4-8 Hz) y beta (12-30 Hz).
Los resultados indican que los hombres experimentaron un mayor deterioro cognitivo, con peores puntuaciones en el MoCA y tiempos de tarea más rápidos, sugiriendo un proceso de trabajo menos eficiente. Las mujeres, en cambio, mostraron tiempos más largos en las tareas, lo que sugiere mayores desafíos cognitivos en microgravedad. A nivel neurofisiológico, los hombres mostraron más variabilidad en los ERPs en la banda beta, mientras que las mujeres tuvieron una actividad cortical más sincronizada. Además, la activación cerebral en los hombres fue más focalizada, mientras que en las mujeres se distribuyó más ampliamente. Sin embargo, la regulación de la presión arterial se mantuvo estable en ambos grupos durante el HDBR.
Estos resultados nos llevan a pensar que es crucial desarrollar medidas específicas para cada sexo, con el fin de optimizar el rendimiento cognitivo y cuidar la salud mental en misiones espaciales de larga duración.Ingeniero/a Biomédico/