Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Complex behaviors in artificial societies
No full textWe implement a full scale computational simulation of Axelrod's Tribute and Conflict Model within the contemporary and interdisciplinary perspective of complex systems and explore the emerging collective behaviors through statistical analysis of its outcomes. We investigate Axelrod's Tribute Model in a realistic situation of a two dimensional lattice. Several issues of interest are addressed: the frequency distribution and sizes of the conflicts, the frequency distribution of inter-event of large conflicts, the evolution and distribution of resources, the rise and fall of coalitions, among others. We generalize the original model in two aspects: (i) by considering a global network of interactions, and (ii) by introducing an exponential decay on the range of interactions. We analyze the effects of the various parameters of the model on the emergence of collective behaviors in the system by calculating diverse phase diagrams. We investigate the formation of coalitions or alliances by using concepts from complex networks on the resulting adaptive network of commitments. We visualize the networks of compromises between agents, revealing the formation of coalitions as modular structures. The Gini index is introduced to characterize the distribution of resources in the system along its evolution. We uncover a correlation between resource availability and social conflicts. We identify parameters of the model that can contribute to reduce inequality resulting from conflicts. Our exploration extends Axelrod's original insights to a broader context, expanding our understanding of complex sociopolitical dynamics and their implications for global sustainability.Implementamos una simulación computacional a escala completa del Modelo de Tributo y Conflicto de Axelrod dentro de la perspectiva contemporánea e interdisciplinar de los sistemas complejos y exploramos los comportamientos colectivos emergentes a través del análisis estadístico de sus resultados. Investigamos el Modelo de Tributo de Axelrod en una situación realista de una red bidimensional. Se abordan varias cuestiones de interés: la distribución de frecuencias y tamaños de los conflictos, la distribución de frecuencias entre eventos de grandes conflictos, la evolución y distribución de recursos, el surgimiento y caída de coaliciones, entre otras. Generalizamos el modelo original en dos aspectos: (i) al considerar una red global de interacciones, y (ii) al introducir un decaimiento exponencial en el rango de interacciones. Analizamos los efectos de los distintos parámetros del modelo sobre la aparición de comportamientos colectivos en el sistema calculando diversos diagramas de fases. Investigamos la formación de coaliciones o alianzas utilizando conceptos de redes complejas sobre la red de compromisos adaptativa resultante. Visualizamos las redes de compromisos entre agentes, revelando la formación de coaliciones como estructuras modulares. Se introduce el índice de Gini para caracterizar la distribución de recursos en el sistema a lo largo de su evolución. Descubrimos una correlación entre la disponibilidad de recursos y los conflictos sociales. Identificamos parámetros del modelo que pueden contribuir a reducir la desigualdad resultante de los conflictos. Nuestra exploración extiende las ideas originales de Axelrod a un contexto más amplio, ampliando nuestra comprensión de las complejas dinámicas sociopolíticas y sus implicaciones para la sostenibilidad global.Físico/
Comparison of backend frameworks for the development of scalable and efficient web applications
No full textBack-end frameworks are essential tools for the development of modern and efficient web applications. However, there is a wide variety of frameworks available, which can make it difficult to choose the most suitable one for a specific project. In this work, we propose a methodological framework that allows to compare back-end tools (back-end framework). This methodology is used to comprehensive comparison of several back-end frameworks, at its core, this structured approach harnesses defined dimensions and metrics, underscoring pivotal attributes like easy of development, security, performance, scalability, maintainability, cost, ecosystem and compatibility, portability, and popularity amongst others to develop scalable and efficient web applications. Through a practical example of this methodology, the thesis aims to simplify and refine the process of selecting back-end frameworks. In doing so, it provides developers with an essential guide when facing critical decisions and challenges inherent in adopting new back-end frameworks.Los frameworks de trabajo para el back-end son herramientas esenciales para el desarrollo de aplicaciones web modernas y eficientes. Sin embargo, existe una amplia variedad de frameworks disponibles, lo que puede dificultar la elección del más adecuado para un proyecto específico. En este trabajo, proponemos un marco metodológico que permite comparar herramientas de back-end (frameworks para back-end). Esta metodología se utiliza para realizar una comparación exhaustiva de varios frameworks de back-end. Básicamente, este enfoque estructurado utiliza dimensiones y métricas definidas, destacando atributos cruciales como facilidad de desarrollo, seguridad, rendimiento, escalabilidad, mantenibilidad, costo, ecosistema y compatibilidad, portabilidad y popularidad, entre otros, para desarrollar aplicaciones web escalables y eficientes. A través de un ejemplo práctico de esta metodología, la tesis tiene como objetivo simplificar y perfeccionar el proceso de selección de frameworks de back-end. Al hacerlo, ofrece a los desarrolladores una guía esencial al enfrentar decisiones críticas y desafíos inherentes al adoptar nuevos frameworks de back-end.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Green synthesis of hard carbon nanostructures
No full textGreen novel methods to synthesize carbon nanomaterials are emerging nowadays. This research aimed to develop a laser ablation synthesis process to produce hard carbon nanostructures with an endemic Ecuadorian coconut shell residue, Parajubaea Cocoides species, as the precursor material. The material was analyzed before and after synthesis, showing interesting characteristics; the structure changed from a granules-like in the pristine stage to a porous-like structure for the synthesized samples. Moreover, the Raman spectroscopy technique showed a well-defined spectrum for each of the synthesized samples, with an I_D/I_G ratio of 0.25, and 0.41 for the synthesized samples. It was also found, from XPS, that in the C1s high-resolution spectra, the peak around 281 eV changed from a low intense peak for the pristine sample to a very sharp and well-defined peak with considerable high intensity in the synthesized samples, thus showing well-arranged atoms in C-C with 〖sp〗^2 degenerated state. Besides, XRD analysis showed two predominant planes, 200 and (002), corresponding to graphitic structures; the estimated interplanar distances calculated were 0.41 nm and 0.40 nm for the synthesized samples. Values corroborated with TEM analysis, showing precisely the same interplanar distances as calculated in XRD. The research resulted in obtaining a semi-crystalline nanostructure in which there can be defined arrangements between graphene layers with enclosed areas filled by amorphous carbon at the nanoscale, letting some vacancies between them; and, at a macro-scale, it extrapolated to be a porous-like structure, just as predicted and reported in the literature. As this nanostructure has vacancies between the atoms, it makes the structure suitable for storing ions; the hard carbon nanostructures are proposed to be a potential replacement of anodes in solid-state batteries, leaving the fundamentals for future studies.En la actualidad, están surgiendo métodos novedosos y ecológicos para sintetizar nanoestructuras de hard carbon. Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar un proceso de síntesis por ablación láser para producir nanomateriales de hard carbon utilizando un residuo de cáscara de coco endémico de Ecuador, de la especie Parajubaea Cocoides, como material precursor. El material fue analizado antes y después de la síntesis, mostrando características interesantes; la estructura cambió de una forma granular en el estado inicial a una estructura porosa en las muestras sintetizadas. Además, la técnica de espectroscopía Raman mostró un espectro bien definido para cada una de las muestras sintetizadas, con una relación I_D/I_G de 0.25 y 0.41 para las muestras sintetizadas. También se encontró, mediante XPS, que en los espectros C1s, el pico alrededor de 281 eV cambió de tener una baja intensidad en la muestra precursora a un pico muy definido y de alta intensidad en las muestras sintetizadas, mostrando así átomos bien organizados en enlaces C-C con estado degenerado 〖sp〗^2 Además, se obtuvieron planos (200) y (002), con XRD, que corresponden a estructuras grafíticas; las distancias interplanares estimadas fueron de 0.41 nm, 0.40 nm para las muestras sintetizadas; valores que se comprobaron con el análisis TEM, convergiendo en su totalidad. Como resultado, se dio obtención de una nanostructura semicristalina en la que se pueden definir arreglos entre capas de grafeno con áreas cerradas rellenas de carbono amorfo a escala nanométrica, dejando algunas vacantes entre ellas; y, a escala macroscópica, se forma una estructura porosa, tal como está reportado en la literatura. Esta nanoestructura es adecuada para el almacenamiento de iones; se propone que las nanostructuras de hard carbon sean un reemplazo potencial de los ánodos en baterías de estado sólido, sentando las bases para estudios futuros.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Incidence of physical weathering by salt growing deterioration process associated to the aggregates employed in the architectural structures of the Riobamba City
No full textRiobamba known as "La ciudad bonita" is one of the emblematic cities of Ecuador, being a tourist attraction for both national and foreign visitors; however, the deterioration of civil works due to the action of salts (haloclasty), can endanger the attractiveness of the city. Walking through the main streets of the city it is easy to see that the formation of salts on the facades of buildings is a recurring problem. Despite this, no study has been carried out to determine which are the main mineral phases responsible for the deterioration of civil works, as well as which and how they are affected.
This work aims to show the level of incidence of physical weathering caused by the salt formation process in the architectural works of the city of Riobamba and its relationship with the different aggregates used in each of the mortars and concretes necessary for each one of the structures.
For this goal, it was first necessary to establish the current degree of deterioration of the architectural works, in addition to the origin of the materials used in their construction. Subsequently, a sampling of the salts responsible for the deterioration was carried out. Finally, the mineral phases were determined using X-ray diffraction analysis (XRD). The analysis of thirty-two samples, collected in the sector known as El Retamal, allowed us to establish that the main mineral phases responsible for the deterioration of civil works in the city of Riobamba correspond to: thenardite, calcite and nitratine.Riobamba conocida como “La ciudad bonita” es una de las ciudades emblemáticas del Ecuador, siendo un atractivo turístico tanto para visitantes nacionales como para extranjeros; sin embargo, el deterioro de las obras civiles por la acción de sales (haloclastia), puede poner en peligro el atractivo de la ciudad. Recorriendo las principales calles de la ciudad es fácil constatar que la formación de sales en las fachadas de las edificaciones en un problema recurrente. Pese a esto, no se ha realizado ningún estudio que determine cuales son las principales fases minerales responsables del deterioro de las obras civiles además de cuál y como es el grado de afectación de estas.
Este trabajo tiene como objetivo mostrar el nivel de incidencia de la meteorización física causada por el proceso de formación de sales en las obras arquitectónicas de la ciudad de Riobamba y su relación con los diferentes agregados empleados en cada uno de los morteros y concretos necesarios para cada una de las estructuras.
Para lo cual primero fue necesario establecer el grado actual de deterioro de las obras arquitectónicas, además de la procedencia de los materiales que se usan en la construcción de las mismas. Posteriormente se realizó un muestreo de las sales responsables del deterioro. Finalmente, las fases minerales fueron determinadas empleando el análisis por difracción de rayos X (DRX). El análisis de treinta y dos muestras, recolectadas en el sector conocido como El Retamal, permitió establecer que las principales fases minerales responsables del deterioro de la obra civil en la ciudad de Riobamba corresponden a: thenardita, calcitas y nitratina.Geólogo/
In silico description of genes for resistance to beta-lactam antibiotics in Azospirillum brasilense
No full textAlternatives to chemical pesticides and fertilizers have become more popular in recent years. Plant growth-promoting bacteria (PGPB), which have several advantages for crops, are used in some of these substitutes. Azospirillum brasilense is one of these bacteria, and because of its benefits in raising crop yields, its use has expanded throughout Latin America and other nations. However, problems like the emergence of multi-resistant bacteria, which could endanger the health of crops and people, could also result from the ongoing and incorrect application of these bacteria as well as the lack of knowledge regarding their resistance to antibiotics. To understand this risk, we decided to identify antibiotic resistance genes in A. brasilense sequences using bioinformatics tools. These sequences were obtained from the NCBI database, and the resistance genes were identified using Abricate software, along with other programs to facilitate data acquisition and interpretation. Of the 57 complete genomes belonging to A. brasilense, 181 resistance genes to chloramphenicol, streptomycin, gentamicin, and beta-lactams were identified. Beta-lactams were the most common, accounting for 33% of the identified resistance genes and being present in 93% of the sequences used in this study. These genes were divided into 4 groups of resistance genes: penI, lra-1, penA, and tem-116. These genes are related to resistance to antibiotics such as penicillins, chefalosporins and monobactam. This information demonstrates that the presence of beta-lactam resistance genes in A. brasilense is quite common. Along with the data obtained throughout this thesis, we can assert that A. brasilense might represent a factor to consider in the acquisition of resistance genes by dangerous bacteria in the vicinity of crops where A. brasilense has been used. This highlights the importance of In silico studies, which use bioinformatics tools to acquire information from genetic sequences rapidly and accurately.Las alternativas a los pesticidas y fertilizantes químicos se han vuelto más populares en los últimos años. Las bacterias promotoras de crecimiento vegetal (PCV), organismos que tienen varias ventajas para los cultivos, se utilizan en algunos de estas alternativas. Azospirillum brasilense es una de estas bacterias, y debido a sus beneficios en el aumento de los rendimientos de los cultivos, su uso se ha expandido en toda América Latina y otras naciones. Sin embargo, problemas como la aparición de bacterias multirresistentes, que podrían poner en peligro la salud de los cultivos y las personas, también podrían resultar de la aplicación continua e incorrecta de estas bacterias, así como de la falta de conocimiento sobre su resistencia a los antibióticos. Para comprender este riesgo, se decidió identificar genes de resistencia a los antibióticos en secuencias de A. brasilense utilizando herramientas de bioinformática. Estas secuencias se obtuvieron de la base de datos NCBI, y los genes de resistencia se identificaron utilizando el software Abricate, junto con otros programas para facilitar la adquisición e interpretación de datos. De los 57 genomas completos pertenecientes a A. brasilense, se identificaron 181 genes de resistencia a cloranfenicol, estreptomicina, gentamicina y betalactámicos. Los betalactámicos fueron los más comunes, representando el 33% de los genes de resistencia identificados y estando presentes en el 93% de las secuencias utilizadas en este estudio. Estos genes se dividieron en 4 grupos de genes de resistencia: penI, lra-1, penA y tem-116. Estos genes están relacionados con la resistencia a antibióticos como penicilinas, cefalosporinas y monobactámicos. Esta información demuestra que la presencia de genes de resistencia a betalactámicos en A. brasilense es bastante común. Junto con los datos obtenidos a lo largo de esta tesis, podemos afirmar que A. brasilense podría representar un factor a considerar en la adquisición de genes de resistencia por bacterias peligrosas en las proximidades de los cultivos donde se ha utilizado A. brasilense. Esto destaca la importancia de los estudios In silico, que utilizan herramientas de bioinformática para adquirir información de secuencias genéticas de forma rápida y precisa.Biólogo/
Non-invasive electrochemical biosensor for sweat glucose detection
No full textDiabetes is a chronic metabolic and threatening disease characterized by elevated blood glucose levels that take place not only among adults and children but also among infants and elderly. Just now, the increase in global diabetes has caused many people to suffer from pain and infections due to invasive methods caused by conventional glucose meters using blood. Nevertheless, one of the various body fluids, sweat can be easily accessed and is regarded as a promising candidate for non-invasive metabolite detection. Non-invasive sweat glucose monitoring technology has become an international research topic and a new method that could bring relief to a vast number of patients. This work presents a non-invasive sweat-based glucose biosensor fabricated by wet etching graphene paste electrodes on indium tin oxide coated glass (ITO). Nanoparticles (NPs) are employed as the sensitive material and drop cast on top of the working electrode (WE) to complete the voltametric glucose sensor. Graphene paste is used for the painted electrodes and Ag/AgCl paste is used for the reference electrode (RE). For this study, cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Chronoamperometry (CA), X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Energy dispersive x-ray (EDX), Transmission electron microscopy (TEM) are used to identify the morphology of the NPs, the interface of the sensitive material with the painted graphene pastes and substrates, and the response of the sensor in artificial sweat. A sensitivity of 0.085, 0.15, 0.54 μA mM−1cm−2 and a limit of detection of 0.07, 0.12, 0.03 mM for graphene paste electrode with drop casted of ZnO, CuO, CoO NPs respectively and a sensitivity of 0.096 μA mM−1cm−2 with a limit of detection of 0.086 mM for graphene paste electrode without NPs. Therefore, the achievement of a non-invasive detection of glucose in the artificial sweat samples with satisfactory sensing results could derive in a device more efficient, affordable, robust, and more competitive on the market.La diabetes es una enfermedad metabólica crónica y amenazadora caracterizada por niveles elevados de glucosa en sangre que toman lugar no sólo entre adultos y niños sino también entre bebés y ancianos. Justo ahora, el aumento de la diabetes a nivel mundial ha provocado que muchas personas sufran dolores e infecciones debido a los métodos invasivos provocados por los medidores de glucosa convencionales que utilizan sangre. Sin embargo, uno de los diversos fluidos corporales, el sudor, es de fácil acceso y se considera un candidato prometedor para la detección no invasiva de metabolitos. La tecnología de monitorización no invasiva de la glucosa en el sudor se ha convertido en un tema de investigación internacional y en un nuevo método que podría brindar alivio a una gran cantidad de pacientes. Este trabajo presenta un biosensor de glucosa no invasivo a base de sudor fabricado mediante electrodos de pasta de grafeno por comido químico sobre vidrio recubierto de óxido de indio y estaño (ITO). Se emplean nanopartículas (NPs) como material sensible y se colocan sobre el electrodo de trabajo (WE) para completar el sensor de voltametria de glucosa. Se utiliza pasta de grafeno para los electrodos pintados y pasta de Ag/AgCl para el electrodo de referencia (RE). Para este estudio se utilizó voltametria cíclica (CV), espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), cronoamperometría (CA), difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), Espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDX), microscopía electrónica de transmisión (TEM) se utilizan para identificar la morfología de las NP, la interfaz del material sensible con las pastas y sustratos de grafeno pintados y la respuesta del sensor en el sudor artificial. Una sensibilidad de 0,085, 0,15, 0,54 μA mM−1cm−2 y un límite de detección de 0,07, 0,12, 0,03 mM para electrodo de pasta de grafeno con ZnO, CuO, CoO NPs respectivamente y una sensibilidad de 0,096 μA mM−1cm−2 con un límite de detección de 0,086 mM para electrodo de pasta de grafeno. sin NPs. Por tanto, la consecución de una detección no invasiva de glucosa en muestras de sudor artificial con resultados de detección satisfactorios podría derivar en un dispositivo más eficiente, asequible, robusto y competitivo en el mercado.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Evaluation of parameters for the production and display of a recombinant protein on pIII protein of the M13 filamentous phage
No full textFilamentous phage M13, a powerful tool in biotechnology and pharmaceutical research, has potential applications ranging from targeted drug delivery to the development of vaccines. Optimizing the production and display of filamentous phage M13, focusing on the presentation of a recombinant Protein addresses a great challenge in current research. The present study encompasses a multifaceted analysis of parameters, including culture media, temperature, additives, and time, with a particular emphasis on large-scale production. The successful transformation and expression of the modeled recombinant protein on bacteriophage confirms the efficacy of the experimental approach. The identification of ideal parameters for production and expression were temperature of 37°C and SB as culture media. The examination of additives reveals nuanced effects, highlighting the intricacies of optimizing filamentous phage systems. Scale-up processes in a bioreactor introduce new considerations, emphasizing potential benefits in short hours in the production times. This research, integrating findings with established knowledge, contributes to advancing phage display technology, with implications for drug delivery, vaccine development, and large-scale pharmaceutical production.El fago filamentoso M13, una poderosa herramienta en biotecnología e investigación farmacéutica, tiene aplicaciones potenciales que van desde la administración dirigida de fármacos hasta el desarrollo de vacunas. Optimizar la producción y visualización del fago filamentoso M13, centrándose en la presentación de una proteína recombinante, aborda un gran desafío en la investigación actual. El presente estudio abarca un análisis multifacético de parámetros, incluidos los medios de cultivo, la temperatura, los aditivos y el tiempo, con especial énfasis en la producción a gran escala. La exitosa transformación y expresión de la proteína recombinante modelada en el bacteriófago confirma la eficacia del enfoque experimental. La identificación de parámetros ideales para la producción y expresión de dicha proteína fueron temperatura de 37°C y SB como medio de cultivo. La evaluación de los aditivos revela efectos intrínsecos, destacando las complejidades de la optimización de los sistemas de fagos filamentosos. Los procesos de producción a larga escala en un biorreactor introducen nuevas consideraciones, enfatizando los beneficios potenciales en menos horas de producción. Esta investigación, que integra hallazgos con conocimientos establecidos, contribuye al avance de la tecnología de presentación de fagos, con implicaciones para la administración de fármacos, el desarrollo de vacunas y la producción farmacéutica a gran escala.Ingeniero/a Biomédico/
Molecular modeling of the interaction of Ilmofosine as a therapeutic agent against Trypanosoma cruzi amastigotes in the treatment of Chagas disease
No full textThis study investigates the efficacy of ilmofosine and ketoconazole, both individually and in combination, against Trypanosoma cruzi amastigotes, the causative agent of Chagas disease. The research encompasses both experimental and computational approaches. In vitro experiments were conducted using Vero cell cultures infected with T. cruzi blood trypomastigotes, which later developed into amastigotes. Various concentrations of ilmofosine and ketoconazole were tested separately to determine their inhibitory effects on parasite replication and the results demonstrated a drug concentration-dependent reduction in amastigote numbers, with complete eradication observed at 1 μM of ilmofosine and 4 nM of ketoconazole. Furthermore, the combined treatment exhibited a synergistic effect, totally inhibiting at a lower concentration the parasite replication in Vero cell cultures using 0.2 μM of ilmofosine and 2 nM of ketoconazole.
In addition to the experimental work, molecular modeling and docking simulations were employed to elucidate the interactions between these drugs and the metabolic pathways essential for the replication of T. cruzi. Ilmofosine demonstrated inhibitory activity on phosphatidylethanolamine N-methyltransferase (PEMT) of the Bremer-Greenberg transmethylation pathway, while ketoconazole showed an inhibitory effect on sterol 14α-demethylase (CYP51) and sterol 24-C-methyltransferase of the ergosterol biosynthesis pathway. The docking studies revealed that the combination of ilmofosine and ketoconazole exerted an inhibitory and synergistic effect on these enzymes. The integration of experimental data with computational modeling offers a comprehensive understanding of the therapeutic potential of ketoconazole and ilmofosine in combination against T. cruzi and contributes to the development of more effective treatment strategies for Chagas disease.Este estudio investiga la eficacia de la ilmofosina y el ketoconazol, de manera individual y en combinación, contra los amastigotes de Trypanosoma cruzi, el agente causante de la enfermedad de Chagas. La investigación abarca enfoques tanto experimentales como computacionales. Se realizaron experimentos in vitro utilizando cultivos de células Vero infectadas con tripomastigotes sanguíneos de T. cruzi, que posteriormente se desarrollaron en amastigotes. Se probaron diversas concentraciones de ilmofosina y ketoconazol por separado para determinar sus efectos inhibitorios sobre la replicación del parásito, y los resultados demostraron una reducción en el número de amastigotes dependiente de la concentración de los fármacos, observándose una erradicación completa a 1 μM de ilmofosina y 4 nM de ketoconazol. Paralelamente, el tratamiento combinado mostró un efecto sinérgico, inhibiendo completamente con una concentración menor la replicación del parásito en cultivos de células Vero usando 0.2 μM de ilmofosina y 2 nM de ketoconazol.
Además del trabajo experimental, se emplearon simulaciones de modelado molecular y acoplamiento (docking) para elucidar las interacciones entre estos fármacos y las vías metabólicas esenciales para la replicación de T. cruzi. La ilmofosina demostró actividad inhibidora sobre la fosfatidiletanolamina N-metiltransferasa (PEMT) de la vía de transmetilación de Bremer-Greenberg, mientras que el ketoconazol mostró un efecto inhibidor sobre la esterol 14α-desmetilasa (CYP51) y la esterol 24-C-metiltransferasa de la vía de biosíntesis de ergosterol. Los estudios de acoplamiento revelaron que la combinación de ilmofosina y ketoconazol ejerció un efecto inhibidor y sinérgico sobre estas enzimas. La integración de los datos experimentales con el modelado computacional ofrece una comprensión integral del potencial terapéutico de la ilmofosina y el ketoconazol en combinación contra el T. cruzi y contribuye al desarrollo de estrategias de tratamiento más efectivas para la enfermedad de Chagas.Ingeniero/a Biomédico/
Chitosan – Collagen – Cerium Hydroxyapatite nanoparticles composite for antibiotic delivery
No full textThis research project focuses on preparing composite films of chitosan and collagen-loaded cerium hydroxyapatite nanoparticles (Chi-col-Ce-HAp) for gentamicin delivery. The primary goal is to investigate the impact of varying the proportion of chitosan/collagen, as well as different concentrations of cerium hydroxyapatite, on the release process over time in simulated body fluid (SBF). The study reveals a distinctive variation in the release kinetics, which is inversely proportional to the concentration of chitosan in the composites, shedding light on the dynamic behavior of drug release. The characterization techniques include Fourier Transformation Infrared spectroscopy (FTIR) for chemical bonding details, Raman spectroscopy for vibrational analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) for morphological studies, Energy-Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) for elemental analysis, Fluorescence Microscopy and Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) for assessing optical properties and the release results. The maximum release percentage after 2 hours was obtained from the composite in a 1:1 ratio of chitosan/collagen with 20 % Ce-HAp reaching the maximum of 98 % release. A detailed study of different parameters offers insights into the antibiotic release process and interactions of drugs in these nanocomposite films.Este proyecto de investigación se centra en la preparación de películas compuestas de nanopartículas de hidroxiapatita de cerio cargadas con quitosano y colágeno (Chi-col-Ce-HAp) para la administración de gentamicina. El objetivo principal es investigar el impacto de la variación de la proporción de quitosano/colágeno, así como de las diferentes concentraciones de hidroxiapatita de cerio, en el proceso de liberación a lo largo del tiempo en un fluido corporal simulado (SBF). El estudio revela una variación distintiva en la cinética de liberación, que es inversamente proporcional a la concentración de quitosano en los compuestos, lo que arroja luz sobre el comportamiento dinámico de la liberación del fármaco. Las técnicas de caracterización incluyen espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para detalles de enlaces químicos, espectroscopia Raman para análisis vibracional, microscopía electrónica de barrido (SEM) para estudios morfológicos, espectroscopia de rayos X por energía dispersiva (EDX) para análisis elemental, microscopía de fluorescencia y espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis) para evaluar las propiedades ópticas y los resultados de liberación. El porcentaje máximo de liberación después de 2 horas se obtuvo del compuesto en una proporción 1:1 de quitosano/colágeno con 20 % de Ce-HAp alcanzando el máximo de 98 % de liberación. Un estudio detallado de diferentes parámetros ofrece información sobre el proceso de liberación de antibióticos y las interacciones de los fármacos en estas películas nanocompuestas.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Detection of breast cancer using the INCEPTION V3 neural network
No full textBreast cancer is the main cause of mortality in women. Its early detection, along with effective treatment, could help reduce its lethality. The most common means of detection is mammograms, however, their interpretation by specialists can be challenging, especially in the early phases of the disease due to limitations of this method. For this reason, radiologists and oncologists seek to rely on detection means using artificial intelligence. In this thesis, an inception V3 convolutional neural network architecture is proposed, which will allow the classification of mammograms into two categories: With cancer and without cancer. The model was trained with a mammography database called VinDr-Mammo obtained from the physionet portal. The results demonstrate good performance in the breast cancer detection task, since the model reaches an accuracy of 95.3%, which demonstrates its potential.El cáncer de mama es la principal causa de mortalidad en las mujeres. Su detección temprana junto con un tratamiento eficaz podría ayudar a reducir su letalidad. El medio de detección más común es la mamografía, sin embargo, su interpretación por parte de los especialistas puede ser desafiante, sobre todo en las fases tempranas de la enfermedad debido a limitaciones de este método. Por ello, los radiólogos y oncólogos buscan apoyarse en medios de detección usando inteligencia artificial. En esta investigación, se propone una arquitectura de red neuronal convolucional inception V3, la cual permitirá realizar la clasificación de las mamografías en dos categorías: con cáncer y sin cáncer. El modelo fue entrenado con una base de datos de mamografías llamada VinDr-Mammo obtenida del portal physionet. Los resultados demuestran un buen desempeño en la tarea de detección de cáncer de mama, ya que el modelo alcanza una precisión de 95.3%, lo cual demuestra su potencial.Ingeniero/a Biomédico/