Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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A review on the biosynthesis and applications of Selenium- and Tellurium-based Chalcogenide Nanoparticles
No full textOwing to the peculiar properties present at the nanoscale, nanoparticles have been more and more studied in the biomedical context. These applications encompass Photodynamic Therapy, Drug delivery, bio-imaging or antimicrobial activity.
The most common synthesis route for these attractive particles remains the chemical one but there is in general an intrinsic toxicity associated to this path. To avoid this problem, the biosynthesis has been demonstrated as a more promising way for bio-applications despite suffering from less control over the obtained particles.
While the focus on nanoparticles has gradually increased over time, the same elements are usually encountered, e.g., gold, silver, platinum, copper, iron or their oxides. The metals always provide useful properties, but the elements at the frontier with the nonmetals are profoundly less known. For this reason, this work will focus on nanoparticles constituted of chalcogenides elements which are considered as metalloids: Selenium and Tellurium. Through a review of the scientific literature, this work summarizes which biogenic species are found as potential generators of Se and Te nanoparticles, including fungi, yeasts, bacteria or algae. While various organisms can build these nanoparticles, only few different compound types are found.
Since Selenium and Tellurium are very rare elements on Earth and classified as energy critical elements, known to be both good candidates for photovoltaic uses. One of the main objectives of this work is to balance their potential for biomedical applications, and particularly for bio-imaging, in front of their scarcity. On the other hand, practical information is summarized about the characterization of these nanoparticles and how their morphology can be controlled by biosynthesis is summarized.Debido a las peculiares propiedades presentes en la nanoescala, las nanopartículas han sido cada vez más estudiadas en el contexto biomédico. Estas aplicaciones abarcan la terapia fotodinámica, la administración de fármacos, la bioimagen o la actividad antimicrobiana.
La ruta de síntesis más común para estas atractivas partículas sigue siendo la química, pero en general existe una toxicidad intrínseca asociada a esta ruta. Para evitar este problema, la biosíntesis se ha demostrado como una forma más prometedora para las bioaplicaciones a pesar de sufrir menos control sobre las partículas obtenidas.
Si bien el enfoque en las nanopartículas se ha incrementado gradualmente con el tiempo, generalmente se encuentran los mismos elementos, por ejemplo, oro, plata, platino, cobre, hierro o sus óxidos. Por esta razón, en este trabajo se centrará en las nanopartículas constituidas por. elementos calcógenos que se consideran metaloides: Selenio y Telurio. A través de la revisión de la literatura científica, este trabajo resume qué especies biogénicas se encuentran como potenciales generadores de nanopartículas de Se y Te, entre ellas Hongos, levaduras, bacterias o algas.
Dado que el selenio y el telurio son elementos muy raros en la Tierra y clasificados como elementos críticos para la energía, se sabe que ambos son buenos candidatos para usos fotovoltaicos. Por otro lado, se resume información práctica sobre la caracterización de estas nanopartículas y cómo su morfología puede ser controlada mediante la biosíntesis.Ingeniero/a Biomédico/
Existence of solutions for some p-Poisson equations by nonlinear versions of the Lax-Milgram theorem
No full textLet's consider the quasi-linear Poisson equation: \begin{equation} -\Delta_p \phi=K(x)|u|^\alpha, \quad x\in\mathbb{R}^N, \end{equation} where and . We assume that is non-negative, and . We prove that for every there exists a unique weak solution of \eqref{psso}. For this, we consider on the functionals and given by When and , the result is consequence of the Lax-Milgram theorem. However, we consider the general case of equation \eqref{psso}, . To prove the result we use a generalized version of the Lax-Milgram theorem, the Minty-Browder theorem. For this, we prove that and that is of class Furthemore, we prove that is strictly positive and coercive. Finally, we conclude the existence and uniqueness of such that i.e., Consideremos la ecuación cuasi-lineal de Poisson: \begin{equation} -\Delta_p \phi=K(x)|u|^\alpha, \quad x\in\mathbb{R}^N, \label{ppoi} \end{equation} donde y . Asumimos que es no negativa, y . Probamos que para cada existe un único solución débil de \eqref{ppoi}. Para esto, consideramos sobre los funcionales y , dados por Cuando y , el resultado es consecuencia del teorema de Lax-Milgram. Sin embargo, nosotros consideramos el caso general de la ecuación \eqref{ppoi}, . Para probar el resultado usamos una versión generalizada del teorema de Lax-Milgram, el teorema de Minty-Browder. Para esto, probamos que y que es de clase . Ademas, probamos que es estrictamente positivo y coercivo. Finalmente, concluimos la existencia y unicidad de tal que i.e., Matemático/
Sequence stratigraphy of the central part of the Ecuadorian Coastal Basins combining seismic and well-log data
No full textSequence stratigraphy allows a profound basin assessment by a broader depositional framework of the facies. This project aims to comprehensively analyze Ecuador’s central coastal basin using seismic and well-log data to provide more information for exploring hydrocarbon in this area. In this way, it could be possible to find a proven hydrocarbon reserve to increase the production of oil or natural gas, which has shown low production values over the past few years. For this sequence stratigraphic of the basin, an improvement of the data used was necessary to get a good approach to the real model; for this reason, selfsupervised denoising and spectral blueing were applied to seismic data, and the well-log data as well received processing for creating a synthetic trace that better fit the subsurface model. In addition, a geohistorical analysis was made to understand the evolution of the basin by analyzing its subsidence. Therefore, this basin assessment from the central coastal part of Ecuador could be used to study hydrocarbon exploration.La estratigrafía secuencial permite una evaluación profunda de una cuenca mediante el análisis de los ambientes deposicionales de las facies, y este proyecto tiene como objetivo realizar un estudio de la cuenca costera central del Ecuador utilizando datos sísmicos y de registro de pozos con el fin de proporcionar más información para la exploración de hidrocarburos en esta área. De esta manera, podría ser posible encontrar una reserva probada de hidrocarburos para aumentar la producción de petróleo o gas natural del país, que ha mostrado valores bajos de producción en los ´últimos años. Para esta secuencia estratigráfica de la cuenca fue necesaria una mejora de los datos utilizados para obtener una buena aproximación al modelo real; por esta razón, se aplicó una eliminación de ruido self-supervised y un spectral blueing a los datos sísmicos, al igual que los datos de registro de pozos también recibieron un procesamiento para crear una traza sintética que se ajustara mejor a un modelo del subsuelo. Además, se realizó un análisis geohistórico para comprender la evolución de la cuenca mediante el estudio de la subsidencia de la cuenca. Por lo tanto, esta evaluación de la cuenca de la parte costera central del Ecuador podría ser utilizada para un estudio de exploración de hidrocarburos.Geólogo/
Optimization of vehicular traffic flow in cities using complex networks techniques
No full textWe propose a conceptually simple model to study the important problem of vehicular traffic in the city of Quito. Specifically, we study the impact of traffic light cycles on the average travel time of vehicles. We treat the traffic system as an interconnected complex network rather than isolated units. We have implemented our model in a computationally efficient code in Python. Our findings indicate that traffic light configurations significantly influence travel times, with certain
setups reducing travel time for some agents while increasing it for others. By considering interactions among traffic lights, we show that an optimal configuration that minimizes average travel time for the majority of citizens can be achieved. Our results show that, while some configurations benefit the majority, they may also negatively impact a minority of users,
particularly in terms of travel time for short trips. We also demonstrate that it is possible to maintain a relatively constant average travel time for several agents, which is crucial for optimizing traffic flow without greatly affecting any specific group. Although we have focused on the street and traffic lights configurations of Quito, our model can be applied to other cities in our country and the world.Proponemos un modelo conceptualmente simple para estudiar el importante problema del tráfico vehicular en la ciudad de Quito. Específicamente, estudiamos el impacto de los ciclos de los semáforos en el tiempo de viaje promedio de los vehículos. Tratamos el sistema de tráfico como una red compleja e interconectada en lugar de unidades aisladas. Hemos implementado nuestro modelo en un código computacionalmente eficiente en Python. Nuestros hallazgos indican que
las configuraciones de los semáforos influyen significativamente en los tiempos de viaje, con ciertas configuraciones que reducen el tiempo de viaje para algunos agentes mientras lo aumentan para otros. Al considerar las interacciones entre los semáforos, mostramos que se puede lograr una configuración óptima que minimiza el tiempo de viaje promedio para la mayoría de los ciudadanos. Nuestros resultados muestran que, aunque algunas configuraciones benefician a la mayoría,
también pueden afectar negativamente a una minoría de usuarios, especialmente en términos de tiempo de viaje para trayectos cortos. También demostramos que es posible mantener un tiempo de viaje promedio relativamente constante para varios agentes, lo cual es crucial para optimizar el flujo de tráfico sin afectar significativamente a ningún grupo específico. Aunque nos hemos centrado en las configuraciones de calles y semáforos de Quito, nuestro modelo puede aplicarse a otras ciudades de nuestro país y del mundo.Físico/
Antimicrobial activity of soil bacteria against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus
No full textThe emergence of bacterial resistance to various drugs has made the search for new compounds a priority for the treatment of infections. It is estimated that there are between 100 million and 1 billion different types of bacteria with unique functions and roles. In one gram of soil there are millions of microorganisms that could produce metabolites with potential antimicrobial activity. Most reside in the top 20 cm of the surface horizon, which contains organic matter. Recent studies have focused on bacterial species that release antimicrobial compounds as possible therapeutic drugs to treat infectious diseases. Therefore, the aim of this work was to isolate and characterize antimicrobial-producing soil bacteria. For this study, bacteria present in the soil of Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay, were cultured and characterized. Antagonistic assays were performed between the bacterial isolates and Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus. The results obtained show that the metabolites produced by the isolated strains UITEY-030 and UITEY-055 inhibited the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli strains, respectively.La aparición de la resistencia bacteriana a diversos fármacos ha hecho que la búsqueda de nuevos compuestos se torne prioritario para el tratamiento de infecciones. Se calcula que hay entre 100 millones a 1.000 millones de tipos diferentes de bacterias con funciones y papeles únicos. En un gramo de suelo existen millones de microorganismos que potencialmente podrían producir metabolitos con actividad antimicrobiana. La mayoría de ellos se encuentra en los 20 cm del horizonte superficial el cual contienen materia orgánica. Estudios recientes se han centrado en las especies bacterianas que liberan compuestos antimicrobianos como posibles fármacos terapéuticos para tratar enfermedades infecciosas. Con este antecedente, el objetivo de este trabajo es aislar y caracterizar las bacterias productoras de antimicrobianos del suelo. Para este estudio se cultivaron y caracterizaron bacterias presentes en el suelo de la Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay. Se realizó ensayos antagónicos entre las bacterias aisladas y las especies de bacterias Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, y Staphylococcus aureus. Los resultados obtenidos demuestran que los metabolitos producidos por las cepas aisladas, UITEY-030 y UITEY-055, inhibieron el crecimiento de las cepas de Staphylococcus aureus y Escherichia coli, respectivamente.Biólogo/
Sequence stratigraphy of the northern part of the ecuadorian coastal basins combining seismic and well log data
No full textGeological exploration on the Ecuadorian coasts has generated increasing interest due to its complex geological and stratigraphic history, particularly in the Borbón Esmeraldas Basin, located in northern Ecuador. This region stands out for its rich sequential stratigraphy formed by a back-arc, offering a unique window into the depositional and tectonic processes that have shaped the basin over millions of years. Understanding these stratigraphic sequences is fundamental to advancing our geological knowledge and elucidating the dynamics of environmental changes.
The study adopts an integrated methodology, using seismic analysis and well logs, complemented by advanced geophysical techniques such as Noise2Void and Spectral Blueing. This approach improves the quality of subsurface images and facilitates precise geological interpretations of the sequential stratigraphy, allowing for a deeper investigation of the region's complex stratigraphic sequences.
The discoveries indicate the geological transformation of the Borbón-Esmeraldas basin from the Late Cretaceous to the Pleistocene, highlighting a notable improvement in the quality of seismic data thanks to advanced techniques that simplify geological interpretation. Five stratigraphic sequences have been identified, along with 5 unconformities, each related to a tectonic phase. These have been correlated with variations in sea level and with specific geological formations, showing a complex relationship between sedimentary deposition, tectonic activity, and erosion. This analysis provides a comprehensive view of the environmental and depositional changes.La investigación geológica en las costas de Ecuador ha despertado un creciente interés debido a su intrincada historia geológica y estratigráfica, especialmente notoria en la Cuenca Borbón-Esmeraldas, localizada en el norte del país. Este territorio se caracteriza por una rica estratigrafía secuencial proveniente de una cuenca de ante-país, proporcionando una perspectiva excepcional sobre los procesos deposicionales y tectónicos que han formado la cuenca a lo largo de millones de años. Comprender estas secuencias estratigráficas es esencial para el progreso en el campo geológico y para descifrar la dinámica de los cambios ambientales.
El análisis se lleva a cabo mediante una metodología integrada que incluye análisis sísmicos y registros de perforación, complementados con técnicas geofísicas de última generación como Noise2Void y Spectral Blueing. Esta estrategia enriquece la calidad de las imágenes del subsuelo y facilita interpretación geológica detallada de la estratigrafía secuencial, promoviendo un estudio más exhaustivo de las complejas secuencias estratigráficas de la región.
Los descubrimientos indican la transformación geológica de la cuenca de Borbón-Esmeraldas desde el Cretácico Tardío hasta el Pleistoceno, subrayando una notable mejora en la calidad de los datos sísmicos gracias a las técnicas avanzadas que simplifican la interpretación geológica. Se han identificado cinco secuencias estratigráficas, junto con 5 disconformidades, cada una relacionada a una fase tectónica las cuales se han correlacionado con variaciones en el nivel del mar y con formaciones geológicas concretas, evidenciando una compleja relación entre la deposición sedimentaria, la actividad tectónica y la erosión. Este análisis ofrece una visión completa de los cambios ambientales y deposicionales.Geólogo/
Molecular docking as a tool to search vaccine candidates against Salmonella targeting poultry
No full textSalmonella is a gram-negative bacterium known to cause gastrointestinal diseases in animals and humans. A determining part of the pathogenicity of Salmonella is bacterial attachment to host cells or structures, which is mediated by Salmonella fimbriae, more specifically by FimH. Determining where the interaction between the FimH of Salmonella and the host occurs, in this case, the TLR4 of the chicken could be decisive for its control and mitigation. The objective of this study is to find interactions that serve as possible epitopes for the development of a vaccine against Salmonella. For this, an in silico study of the structure was carried out. The molecular docking was carried out in Autodock Vina, which as a result produced a series of tables with the ten best models of each simulation. As a result, it was determined that seven of these models could be used as candidates for vaccine development. It is necessary that a more detailed analysis of these models be carried out before moving on to experimental tests.La Salmonella es una bacteria gramnegativa conocida por ser la causante de enfermedades gastrointestinales en animales y humanos. Una parte determinante de la patogenicidad de Salmonella es la unión bacteriana a las células o estructuras del huésped, que está mediada por la fimbria de esta, más específicamente por FimH. Determinar dónde se produce la interacción entre la FimH de Salmonella y el huésped, en este caso el TLR4 del pollo podría ser decisivo para su control y mitigación de esta bacteria. El objetivo de este estudio es encontrar interacciones que sirvan como posibles epítopos para el desarrollo de una vacuna contra la Salmonella. Para ello se realizó un estudio in silico de la estructura. El acoplamiento molecular se realizó en Autodock Vina, el cual generó una serie de tablas con los diez mejores modelos de cada simulación. Como resultado, se determinó que siete de estos modelos podrían usarse como candidatos para el desarrollo de vacunas, antes de pasar a las pruebas experimentales es necesario realizar un análisis más detallado de estos modelos.Ingeniero/a Biomédico/
End-to-end sign language translation with stochastic and natural language processing transformers (BERT)
No full textDeaf and hard-of-hearing individuals use sign language to communicate through facial ex- pressions, gestures, and visual signals, which are essential for overcoming communication barriers and participating fully in society. When we discuss sign language communica- tion, we refer to a visual communication channel composed of hand gestures and facial expressions, with its own rules for pronunciation, word order, and sentence structure.
With recent advances in computer vision and deep learning, sign language recogni- tion and translation systems implement convolutional neural networks (CNNs), neural machine translation (NMT), or vision transformers (ViTs) as architectures for detection and classification. Due to the powerful applications of ViTs, this work proposes using a transformer architecture to perform recognition and translation tasks for continuous sign language translation (CSLT). We incorporate a bidirectional encoder representations from transformers (BERT) module pre-trained as an encoder and add a novel activation function called local winner-takes-all (LWTA) in the decoder module.
The model is trained on the RWTH-PHOENIX-Weather 2014 T dataset, evaluated using sign-to-text (S2T) protocols, and assessed with BLEU metrics. The BLEU-4 metric evaluation reports a value of 23.83, exceeding the baseline models tested and compared in this work by an average of 2.1 points.Las personas sordas y con dificultades auditivas utilizan el lenguaje de señas para comunicarse a través de expresiones faciales, gestos y señales visuales, los cuales son esenciales para superar las barreras de comunicación y participar plenamente en la sociedad. Al hablar de la comunicación en lenguaje de señas, nos referimos a un canal de comunicación visual compuesto por gestos de las manos y expresiones faciales, con sus propias reglas de pronunciación, orden de palabras y estructura de oraciones.
Con los recientes avances en visión por computadora y aprendizaje profundo, los sistemas de reconocimiento y traducción de lenguaje de señas implementan redes neuronales convolucionales (CNN), traducción automática neuronal (NMT) o transformadores de visión (ViT) como arquitecturas para la detección y clasificación. Debido a las potentes aplicaciones de los ViT, este trabajo propone el uso de una arquitectura de transformador para realizar tareas de reconocimiento y traducción en la traducción continua de lenguaje de señas (CSLT). Incorporamos un módulo de representaciones bidireccionales de codificador de transformadores (BERT) pre-entrenado como codificador y añadimos una función de activación novedosa llamada ganadores locales toman todo (LWTA) en el módulo decodificador. El modelo se entrenó con el conjunto de datos RWTH-PHOENIX-Weather 2014 T, se evaluó utilizando protocolos de señas-a-texto (S2T) y se analizó con las métricas BLEU.
La evaluación con la métrica BLEU-4 arrojo un valor de 23.83, superando en un promedio de 2.1 puntos a los modelos de referencia ejecutados y comparados en este trabajo.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Molecular docking of IgY against Salmonella spp. as potential vaccine for veterinary use
No full textThe present study uses molecular docking techniques to examine the interaction between The FimH substructure of Salmonella typhimurium and IgY antibodies to identify potential vaccine epitopes. Different IgY models and FimH fragments were evaluated using molecular docking simulations, resulting in the identification of a promising junction region between chain B of IgY and FimH fragment. Although the binding energy values did not initially reach the desired range, parameter optimization allowed for the improvement of binding energy values to levels close to those required for FDA in-vivo tests.
This FimH-IgY interaction model serves as a starting point for future research aimed at improving binding affinity even more, with the ultimate goal of developing an effective vaccine against Salmonella spp. in chicken. The findings highlight the potential of IgY antibody technology and molecular docking simulations for rational vaccine design. More research is needed to confirm and refine this preliminary vaccine model before conducting in-vivo tests. In conclusion, our study laid the groundwork for the development of a promising alternative for controlling Salmonella spp. infections in the avian industry.El presente trabajo utiliza técnicas de acoplamiento molecular para analizar la interacción entre la subestructura FimH de Salmonella Typhimurium y los anticuerpos IgY, buscando identificar posibles epítopos viables par. Se evaluaron diferentes modelos de IgY y fragmentos de FimH mediante simulaciones de acoplamiento molecular, logrando identificar una región de unión prometedora entre una parte de la cadena B de IgY y un fragmento de FimH. Si bien los valores de energía de unión no alcanzaron inicialmente el rango ideal, la optimización de parámetros permitió mejorar la afinidad de unión a niveles cercanos a los requeridos para pruebas in vitro según estándares de la FDA. Este modelo de interacción FimH-IgY sirve como punto de partida para investigaciones futuras enfocadas en mejorar aún más la afinidad de unión, con el fin último de desarrollar una vacuna efectiva contra Salmonella spp. en aves. Los resultados resaltan el potencial de la tecnología de anticuerpos IgY y las simulaciones de acoplamiento molecular para el diseño racional de vacunas. Se requieren más estudios para confirmar y refinar este modelo preliminar de epítopo vacunal antes de pruebas in vitro. En conclusión, este trabajo sentó las bases para el desarrollo de una alternativa prometedora para controlar infecciones por Salmonella spp. en la industria avícola.Ingeniero/a Biomédico/
Forecasting exchange rate with deep learning algorithms: the US Dollar (USD) to Colombian Peso (COP) case
No full textTime series prediction can provide vital information to help us make better decisions. The greater the depth and breadth of our study, the greater the quality of the information we acquire. This thesis project compares three deep learning models (ANN, LSTM, GRU) to predict the USD/COP exchange rate. To determine which of the three models is appropriate to predict this type of change, it is proposed to perform 3 experiments and use MAE and R2 as metrics. The first aims to choose which data set size has the best performance. The second aims to choose the data set size, train-test ratio, batch size configuration, and the best model. Finally, we take the best configurations from the previous experiments to test our model on an unknown data set. As a result of the 3 previous experiments, it was obtained that the best model to predict this type of change was ANN based on the R2 and MAE metrics.La predicción de series temporales puede proporcionar información vital para ayudarnos a tomar mejores decisiones. Cuanto mayor sea la profundidad y amplitud de nuestro estudio, mayor será la calidad de la información que adquirimos. Este proyecto de tesis compara tres modelos de aprendizaje profundo (ANN, LSTM, GRU) para la predicción del tipo de cambio USD/COP. Para determinar cuál de los tres modelos es el apropiado para predecir este tipo de cambio, se propone realizar 3 experimentos y utilizar MAE y R2 como métricas. El primero tiene como objetivo elegir qué tamaño de conjunto de datos tiene el mejor rendimiento. El segundo tiene como objetivo elegir el tamaño del conjunto de datos, la relación entrenamiento-prueba, la configuración del tamaño del lote y el mejor modelo. Finalmente, tomamos las mejores configuraciones de los experimentos anteriores para probar nuestro modelo con un conjunto de datos desconocido. Como resultado de la realización de los 3 experimentos anteriores se obtuvo que el mejor modelo para predecir este tipo de cambio fue ANN en función de las métricas R2 y MAE.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació