Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
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Fabrication of carbon nanofiber based on polyacrylonitrile (PAN) for zinc-air batteries
No full textDebido a la creciente preocupación a nivel mundial, en torno a los problemas medioambientales generados por el uso de baterías recargables de ion-Li, se requiere de otras alternativas. Es necesario crear una alternativa que utilice materiales abundantes e inocuos, como en las baterías de zinc-aire (ZABs). Estas baterías poseen una gran densidad energética teórica, bajo costo y son respetuosas con el medio ambiente. Sin embargo, las ZABs presentan desventajas, las cuales radican principalmente en el corto periodo de vida y en la baja velocidad de las reacciones redox. Mejorar la frontera de triple fase del electrodo de aire (capa difusora y catalítica) ayuda a combatir dichas problemáticas. En este trabajo nos enfocamos en optimizar la morfología y química de la capa difusora de gas (GDL). Se eligieron nanofibras de carbono porque su fabricación es sencilla, alta área superficial y ofrecen buen control de la porosidad; además, se implementó un dispositivo de batería zinc-aire. Esto permitió tener una buena difusión del O2 hacia la capa catalítica, mientras que sus propiedades hidrofóbicas filtraron el H2O(g) del aire, y retardó la evaporación del electrolito. La estructura alifática de poliacrilonitrilo (PAN) electrohilado tratado térmicamente evolucionó a una estructura aromática pre-grafítica. Estos tratamientos consistieron en la oxidación de la molécula del PAN en una atmósfera rica en oxígeno a 250 ℃, y en una posterior carbonización en atmósfera de N2 realizada a dos diferentes temperaturas, 800 ℃ (C4-8) y 900 ℃ (C2-9). Los análisis químicos y morfológicos de las nanofibras C2-9 presentaron una notable ventaja con respecto a C4-8, para su aplicación como GDL, debido a que tuvieron un menor diámetro de fibra promedio, mayor conductividad, alineamiento e hidrofobicidad. Por último, se ensamblaron tres ZABs con diferentes configuraciones, utilizando C2-9 cómo GDL, donde el mayor voltaje obtenido fue de 1.33 V.Due to the growing concern worldwide about the environmental problems generated using rechargeable Li-ion batteries, other alternatives are required. It is necessary to create an alternative that uses abundant and harmless materials, such as in zinc-air batteries (ZABs). These batteries have a high theoretical energy density, low cost and are environmentally friendly. However, ZABs have disadvantages, which lie mainly in the short life span and low speed of redox reactions. Improving the triple phase frontier of the air electrode (diffuser and catalytic layer) helps to combat these problems. In this work we focus on optimizing the morphology and chemistry of the gas diffuser layer (GDL). Carbon nanofibers were chosen because they are simple to manufacture, have a high surface area and offer good porosity control; In addition, a zinc-air battery device was implemented. This allowed good diffusion of O2 into the catalytic layer, while its hydrophobic properties filtered H2O(g) from the air and retarded the evaporation of the electrolyte. The aliphatic structure of heat-treated electrospun polyacrylonitrile (PAN) evolved into a pre-graphitic aromatic structure. These treatments consisted of the oxidation of the PAN molecule in an oxygen-rich atmosphere at 250 °C, and a subsequent carbonization in an atmosphere of N2 carried out at two different temperatures, 800 °C (C4-8) and 900 °C (C2-9). The chemical and morphological analyses of C2-9 nanofibers presented a notable advantage over C4-8, for their application as GDL, because they had a smaller average fiber diameter, higher conductivity, alignment, and hydrophobicity. Finally, three ZABs with different configurations were assembled, using C2-9 as GDL, where the highest voltage obtained was 1.33 V
Chimeric peptides from the union of different CDR3 of VNAR of Heterodontus francisci and an alpha conotoxin of Californiconus californicus with antigen-binding capacity: design of non-natural antibodies (NoNaBodies)
No full textLa búsqueda de diversas proteínas capaces de modular rutas metabólicas ha mejorado la detección y tratamiento de múltiples patologías asociadas al mal funcionamiento y sobreexpresión de diferentes metabolitos. Sin embargo, las proteínas de unión a antígeno tienen limitaciones de tamaño, penetrabilidad a tejidos densos y barreras de propiedad intelectual. Para superar las desventajas de las proteínas de unión a antígeno disponibles, la presente investigación tiene como objetivo proporcionar péptidos quiméricos de unión a antígeno mediante la unión de una región determinante de complementariedad 3 (CDR3, por sus siglas en inglés) de dominios variables de nuevo receptor de antígeno (VNAR, por sus siglas en inglés) con una alfa conotoxina. Se obtuvieron seis anticuerpos no naturales (NoNaBodies, por sus siglas en inglés) de los complejos de conotoxina cal14.1a con seis CDR3 de los VNAR de Heterodontus francisci y dos NoNaBodies de los VNAR de otras especies de tiburones. Los péptidos cal_P98Y vs. VEGF165, cal_T10 vs. TGF-, y cal_CV043 vs. Antígeno carcinoembrionario (CEA) mostraron capacidad de reconocimiento in silico e in vitro. Mientras que los NoNaBodies cal_P98Y y cal_CV043 demostraron la capacidad de neutralizar los antígenos para los que fueron diseñados.The search for various proteins capable of blocking metabolic pathways has improved the detection and treatment of multiple pathologies associated with the malfunction and overexpression of different metabolites. However, antigen binding proteins have limitations. To overcome the disadvantages of available antigen-binding proteins, the present investigation aims to provide chimeric antigen-binding peptides by conjugating a complementarity-determining region 3 (CDR3) of variable domains of new antigen receptors (VNARs) with a conotoxin. Six Non-natural antibody (NoNaBodies) were obtained from the complexes of conotoxin cal14.1a with six CDR3 from the VNARs of Heterodontus francisci and two NoNaBodies from the VNARs of other shark species. The peptides cal_P98Y vs. VEGF165, cal_T10 vs. TGF-, and cal_CV043 vs. Carcinoembryonic antigen (CEA) showed in silico and in vitro recognition capacity. Likewise, cal_P98Y and cal_CV043 demonstrated the capacity to neutralize the antigens for which they were designed
Effect of the presence of barnacles on the green turtle’s health (Chelonia mydas) in the foraging areas of Bahía de los Ángeles and the lagunal complex Ojo de Liebre, in the Peninsula of Baja California
No full textLos balanos, son crustáceos que establecen asociaciones simbióticas con diversos organismos, se adhieren con frecuencia a las tortugas marinas, con posibles consecuencias negativas en su salud. El objetivo de este estudio fue examinar el efecto de los balanos en la salud de las tortugas verdes (Chelonia mydas) en las áreas de alimentación de Bahía de los Ángeles (BLA) y el complejo lagunar Ojo de Liebre (CLOL), en la Península de Baja California. Se emplearon indicadores sanguíneos para evaluar el estado de salud de las tortugas y se analizó la cobertura de balanos en relación con el sexo, estadio ontogénico y zona anatómica de las tortugas. La identificación taxonómica de los balanos se realizó con guías taxonómicas y análisis filogenéticos con marcadores mitocondriales (16S y COI). Los resultados mostraron la presencia de tres especies de balanos (Chelonibia testudinaria, Platylepas hexastylos y Stephanolepas muricata), y una cuarta especie con análisis filogenéticos. La mayor incidencia fue en el plastrón en ambos sitios de estudio (aprox. 50% de las tortugas). Se observó una mayor cobertura de balanos y abundancia de C. testudinaria en las tortugas hembra en BLA, mientras que en CLOL, las tortugas inmaduras presentaron menor cobertura, pero mayor abundancia de S. muricata. Esto sugiere que la diversidad y abundancia de los balanos podrían utilizarse después para determinar el origen geográfico de las tortugas. Con respecto a la salud de las tortugas con balanos, la estadística bayesiana mostró probabilidad de diferencias entre sitios (e.g., triglicéridos FB10=24.88). Las tortugas de CLOL presentaron mayores variaciones en parámetros hemáticos (e.g., eritrocitosis, monocitosis, basofilia). Mientras que las tortugas de BLA, mostraron mayores variaciones en la bioquímica sanguínea (e.g., hipoglucemia, aumento de AST, ALT). Por lo tanto, la presencia de balanos sí afecta negativamente en la salud de C. mydas. Sin embargo, la temperatura de la superficie del mar entre CLOL (18°C y 20°C) y BLA (24°C y 29°C), también podría estar relacionada. Este estudio sentó las bases para comprender la salud de C. mydas en las áreas de alimentación de ambos sitios. Estos hallazgos son importantes para desarrollar programas de investigación y gestión que ayuden a conservar esta especie.Barnacles, are crustaceans known for establishing symbiotic associations with various organisms, frequently attach themselves to the shell of sea turtles, potentially negatively affecting their health. This study aimed to examine the effect of barnacles on the health of green turtles (Chelonia mydas) in the foraging areas of Bahía de los Ángeles (BLA) and the lagoonal complex Ojo de Liebre (CLOL), located in the Peninsula of Baja California. Blood tests were utilized to assess the health status of the turtles. The coverage of barnacles was analyzed according to the sex, developmental stage, and anatomical region of C. mydas. Taxonomic identification of the barnacles was carried out using taxonomic guides and phylogenetic analysis with mitochondrial markers (16S and COI). The results revealed the presence of three barnacle species (Chelonibia testudinaria, Platylepas hexastylos and Stephanolepas muricata), and a fourth species through phylogenetic analysis. The highest incidence was found on the plastron in both study sites (approximately 50% of the turtles). Greater barnacle coverage and an abundance of C. testudinaria were observed in female turtles in BLA, while in CLOL, immature showed higher barnacle coverage and a greater abundance of S. muricata. These findings suggest that the diversity and abundance of barnacles could potentially be used in the future to determine the geographic origin of the turtles. Regarding the health of turtles with barnacles, Bayesian statistics showed probability differences between sites (e.g., triglycerides FB10=24.88). Turtles from CLOL showed greater variations in hematological parameters (e.g., erythrocytosis, monocytosis, basophilia). Meanwhile, turtles from BLA showed more significant variations in blood biochemical parameters (e.g., hypoglycemia, increased AST, ALT). Therefore, the presence of barnacles does have a negative impact on the health of C. mydas. However, the sea surface temperature between CLOL (18°C to 20°C) and BLA (24°C to 29°C) could also be related to these variations. This study laid the initial groundwork for understanding the health of C. mydas in the feeding areas of BLA and CLOL. These findings are valuable for developing research and management programs aimed at conserving this species
Determination of predictive relation of strong motions and study of site effects using data from the El Mayor-Cucapah (Mw 7.2) earthquake and other earthquakes in the Valley of Mexicali
No full textEn este trabajo se presenta un estudio sobre la respuesta de suelos ante movimientos sísmicos leves y moderados. El área de estudio es el Valle de Mexicali, Baja California, el cual, por estar ubicado en una cuenca sedimentaria, presenta efectos de sitio importantes, como amplificaciones sustanciales y efectos no lineales evidenciados por el fenómeno de licuación de suelos. La zona se caracteriza por una amplia actividad tectónica, teniendo al sismo El Mayor-Cucapah (Mw 7.2) como referencia para analizar el comportamiento del medio. Se investigó la respuesta lineal y no lineal en 10 sitios del Valle de Mexicali y se determinaron relaciones empíricas de atenuación de movimiento fuerte para los parámetros de aceleración, velocidad y amplitud de los espectros de respuesta. Se usaron datos de aceleración de estaciones de la Red Sísmica del CICESE, los cuales se analizaron con las técnicas de razones espectrales H/V de las ondas de corte y de la estación de referencia. El grado de la respuesta no lineal del suelo se investigó comparando las razones espectrales calculadas a partir de datos de sismos pequeños y fuertes. En todos los sitios estudiados se identificaron las frecuencias de resonancia y se determinaron amplificaciones con factores de 2 a 9 en frecuencias de entre 0.5 y 6 Hz. Se observó un comportamiento no lineal de los suelos bajo movimientos fuertes a partir de aceleraciones mayores a 120 cm/s2, resultados que concuerdan con los intensos fenómenos de licuación y agrietamientos del suelo experimentados durante los grandes sismos que han ocurrido en la región. La evaluación de peligro sísmico requiere modelos de atenuación del movimiento del suelo, los cuales se actualizan a medida que se dispone de información de nuevos datos de movimientos fuertes. En este trabajo también se hace una actualización de las curvas predictivas de movimientos fuertes para los parámetros de aceleración y velocidad horizontal máxima, así como de las amplitudes de espectros de aceleración. Para obtener las relaciones predictivas de movimientos fuertes se utilizó el método de regresión lineal de dos pasos de Joyner y Boore (1981). Este método determina por separado la dependencia que tienen los datos de la distancia y de la magnitud. Los resultados son ecuaciones para sismos de magnitud Mw entre 5 y 7.2, las cuales tienden a concentrar las amplitudes máximas a distancias cercanas a 5 km y después se empiezan a atenuar. En el caso del parámetro de espectros de respuesta ...This study presents an investigation about the seismic response of soils to weak and moderate ground motions. The study area is Mexicali Valley, Baja California, which, due to its location in a sedimentary basin, exhibits significant site effects, such as substantial amplifications and non-linear effects evidenced by soil liquefaction phenomena. The region is characterized by extensive tectonic activity, with the El Mayor-Cucapah earthquake (Mw 7.2) serving as a reference for analyzing the behavior of the environment. The linear and non-linear responses were examined at 10 sites in Mexicali Valley, and empirical attenuation relationships for strong motion parameters including acceleration, velocity, and response spectra amplitude were determined. Acceleration data from stations of the CICESE Seismic Network were used, which were analyzed using spectral ratio techniques such as the H/V (horizontal-to-vertical) spectral ratios of shear waves and the reference station. The degree of non-linear soil response was investigated by comparing the calculated spectral ratios based on data from both small and strong earthquakes. Resonance frequencies were identified at all studied sites, and amplifications ranging from factors of 2 to 9 were determined within frequency ranges of 0.5 to 6 Hz. Non-linear behavior of soils under strong motions was observed for accelerations greater than 120 cm/s2, consistent with the intense phenomena of soil liquefaction and cracking experienced during major earthquakes in the region. Seismic hazard assessment requires soil motion attenuation models, which are updated as new data on strong motions becomes available. This work also includes an update of predictive curves for strong motions regarding acceleration and maximum horizontal velocity, as well as acceleration spectrum amplitudes. The two-step linear regression method by Joyner and Boore (1981) was used to obtain predictive relationships for strong motions. This method separately determines the dependence of the data on both distance and magnitude. The results consist of equations for earthquakes with magnitudes between 5 and 7.2, which tend to concentrate the maximum amplitudes at distances close to 5 km and then begin to attenuate. In the case of the response spectrum parameter, which is of greater relevance in engineering applications, 31 equations were obtained for periods ranging from 0.05 to 10 seconds. In this case, the maximum spectral amplitudes were recorded at short .
Recognition of patterns in traffic metrics for compliance with SLA (Service Level Agreement) in the B5G (Beyond 5G) network environment
No full textEste trabajo de investigación tiene como objetivo principal desarrollar un sistema de gestión de calidad de servicio (QoS), para el cumplimiento de los Acuerdos al Nivel de Servicios (SLA), que se basa en la tecnología de redes definidas por software (SDN). Con esto en mente, se realizó un análisis exhaustivo de los requisitos y desafíos actuales en las redes de nueva generación, se consideró la creciente demanda de servicios y los estándares de calidad establecidos en el IMT-2020. En el marco de la investigación, y lograr el objetivo planteado, se propuso validar el sistema en dos fases, como son: implementar un clasificador de servicios que utiliza técnicas de aprendizaje de máquina (ML), el cual es capaz de identificar y seleccionar los parámetros de QoS adecuados para cada servicio demandado; crear una topología de red que cumple con la Arquitectura Basada en Servicios (SBA) de 5G en el entorno de simulación Mininet, donde se utiliza el controlador SDN OpenDayLight (ODL), para evaluar el rendimiento del sistema propuesto. Para cumplir con la primera fase, se implementó el clasificador en una API REST para la interacción con el sistema y se realizaron pruebas de funcionamiento. El clasificador de servicios logró una precisión del 97% en la identificación de los servicios demandados y se proporcionaron trayectorias que cumplen con los parámetros de QoS establecidos. Para la fase dos, mediante simulaciones, se encontraron múltiples trayectorias que cumplen con los requerimientos de QoS para cada solicitud de servicio, la cuales son posibles debido a la redundancia de la red. Además, se estableció un criterio de selección de trayectoria, que se basa en la ruta de menor latencia de extremo a extremo (E2E). Las simulaciones realizadas en Mininet evidenciaron el rendimiento del sistema en un entorno controlado y realista. Como principales conclusiones de esta investigación se destacan: la importancia de la gestión de QoS para el cumplimiento de los SLA en las redes de nueva generación, la efectividad del enfoque basado en SDN y ML para mejorar la experiencia del usuario, y la viabilidad de este estudio en entornos de simulación como Mininet.The main objective of this research work is to develop a quality of service (QoS) management system for compliance with Service Level Agreements (SLA) based on software-defined network (SDN) technology. With this in mind, we comprehensively analyzed the current requirements and challenges in new-generation networks, considering the growing demand for services and the quality standards established in IMT-2020. Within the framework of the investigation, and to achieve the stated objective, we proposed to validate the system in two phases, such as: implement a service classifier that uses machine learning (ML) techniques, which is capable of identifying and selecting the parameters adequate QoS for each requested service; create a 5G Service Based Architecture (SBA) compliant network topology in the Mininet simulation environment, using the SDN OpenDayLight (ODL) controller to evaluate the performance of the proposed system. In the first phase, we implemented a REST API service classifier to test the performance using the interaction with the system. The service classifier achieved an accuracy of 97% in identifying the demanded services and paths that comply with the established QoS parameters provided. For phase two, through simulations, multiple paths that meet the QoS requirements were found for each service request, which is possible due to network redundancy. In addition, we established a path selection criterion based on the lowest latency end-to-end (E2E) path. We conducted simulations using Mininet to evidence the system's performance in a controlled and realistic environment. The main conclusions of this research stand out: the importance of QoS management for compliance with SLAs in new generation networks, the effectiveness of the approach based on SDN and ML to improve the user experience, and the feasibility of the study in simulation environments such as Mininet
Synchronization and formation of mobile robots applying an intermediary system with secure transmission
No full textEn esta propuesta de tesis de maestría, se pretende alcanzar la sincronización y formación de dos robots móviles (aéreos o terrestres) haciendo uso de un sistema intermediario o acoplamiento dinámico (acoplamiento indirecto) y enviando información de manera segura. Se aborda el problema de manera numérica y experimental. Se recurre como metodología de trabajo al análisis de una determinada ley de control para los robots móviles. Para acoplar los robots, se emplean acoplamientos dinámicos (indirectos) los cuales reciben y envían datos de manera segura, es decir, estos datos son encriptados con el fin de agregar seguridad a la comunicación entre las redes, para lograrlo, se aplica la teoría de sistemas complejos y teoría de grafos. Los resultados esperados son numéricos y experimentales.In this tesis proposal the aim is to achieve synchronization and formation of two mobile robots (aerial or terrestrial) using an intermediary system or dynamic coupling (indirect coupling) and sending information in a safe way. The problem is approached numerically and experimentally. The methodology used is the analysis of a certain control law for mobile robots. To couple the robots, dynamic (indirect) couplings are used, which are encrypted to add security to the communication between the networks. To achieve this, the theory of complex systems and graph theory are applied. The expected results are numerical
and experimental
Geothermal exploration through 3D modeling of magnetotelluric data in the Cuenca Alta del Río Laja, Guanajuato.
No full textEl aprovechamiento de los recursos geotérmicos tiene diferentes fines, ya sea para la generación de energía eléctrica o para usos directo. Independientemente el uso que se le de a dichos recursos, debe llevarse a cabo una exploración geotérmica para caracterizar la zona de interés. La Cuenca Alta del Río Laja ubicada en el estado de Guanajuato presenta aguas termales con temperaturas que van de 35 a 47°C, las cuales sugieren que podría existir un potencial geotérmico. Este interés fue motivo para implementar un estudio magnetotelúrico con el propósito de caracterizar geoeléctricamente la Cuenca Alta del Río Laja, Guanajuato para inferir las principales estructuras asociadas a la posible existencia de un yacimiento geotérmico de baja entalpía. La adquisición de datos en campo consistió en diez sondeos magnetotelúricos para poder realizar un modelo 3D de resistividades que represente al subsuelo. El procesamiento de las series de tiempo se realizó con los softwares de procesamiento robusto BIRRP y EMERALD para estimar las impedancias. Para realizar la inversión 3D se utilizó el tensor de impedancias completo y se llevó a cabo con el software ModEM que funciona con un algoritmo de gradientes conjugados no lineales. El programa ModEM está paralelizado para permitir el cálculo simultáneo para varias frecuencias objetivo. Como resultado se obtuvo un modelo de resistividades 3D en el que se lograron identificar varias unidades, de las cuales destaca la unidad UC3a con resistividades de 30 a 55 Ωm la cual esta asociada al acuífero, mientras que la unidad UC3b se infiere que es el acuífero sobre-explotado. Ambas unidades se encuentran en los primeros 500m de profundidad. También fue posible identificar en el subsuelo una falla existente e inferir la presencia de dos más.Geothermal resources can be used directly or indirectly to generate electricity, depending on their temperature. Whatever these resources are used we have to do geothermal exploration to characterize an interest area. The Cuenca Alta del Rio laja in Guanajuato shows thermal springs with temperatures between 35 to 47°C, suggesting a geothermal interest. For this reason, we did a magnetotelluric (MT) study to characterize geoelectrically the Cuenca Alta del Rio laja, Guanajuato to infer principal structures associate with a possible low enthalpy geothermal reservoir. The field acquisition consisted of ten MT stations to do a 3D electrical model which represents the subsurface. The MT time series were processed by BIRRP and EMERALD, both software are robust processing algorithms to estimate the transfer functions. The 3D inversion modeling was done with ModEM including a full impedance tensor. ModEM works with a non-linear conjugated gradient algorithm and it is parallelized to allow simultaneous calculation for several target frequencies. As a result, in the geoelectrical model it is possible to identify several units, of which the UC3a stands out with resistivities between 30 to 55 Ωm, which is associated with the aquifer, and the UC3b unit with resistivities above 100 Ωm is inferred as an overexploited aquifer, both units are present at the first 500 m. depth. Also, it was possible to identify an existing fault and infer two more
Haptic interfaces to identify digital markers of Autism Spectrum Disorder
No full textEl uso de herramientas de cribado durante la infancia es de suma importancia para identificar a niños que pueden Trastorno del Espectro Autista (TEA); sin embargo, las pruebas que existen en la actualidad se basan en cuestionarios y observaciones contestadas por los padres por lo que el resultado puede ser subjetivo. Además, la mayoría de las pruebas de cribado se enfocan en el área social y de comunicación, dejando a un lado las características sensoriales, un área donde los padres notan las primeras señales de un desarrollo atípico. En los últimos años, ha crecido el interés por identificar marcadores digitales del TEA que puedan apoyar el cribado de dicho trastorno, usando tecnología que pueda ser usada en cualquier lugar y momento para agilizar el proceso de cribado. Hasta el momento, la investigación en torno a marcadores digitales del TEA relacionados con el procesamiento táctil, ha sido poco explorada debido a que la investigación se ha centrado en explorar otros comportamientos, como la atención visual, movimientos motores, y voz. El crecimiento de las interfaces hápticas abre la posibilidad de explorar el procesamiento táctil e identificar marcadores digitales del TEA. En esta tesis exploramos si las interfaces hápticas pueden ser usadas para promover y recolectar interacciones táctiles que revelen marcadores digitales del TEA. Para tener un mejor entendimiento de las interfaces hápticas, en este trabajo de tesis exploramos dos interfaces hápticas. Una interfaz háptica pasiva llamada BendableSound, la cual cuenta con una retroalimentación por textura y espacio; y una interfaz háptica activa llamada Feel and Touch, la cual es un juego móvil que utiliza patrones vibrotactiles para retroalimentar las interacciones de los niños. Los resultados muestran que las interfaces hápticas tienen la capacidad recolectar interacciones táctiles y revelar marcadores digitales que pueden estar asociados al TEA. En el caso pasivo, participaron 37 niños neurotípicos (NT) y 22 niños con TEA quienes interactuar con BendableSound; los resultados muestran que existen diferencias entre los niños NT y TEA en cuanto al ancho de las interacciones táctiles, la fuerza que aplican y el tiempo que utilizan para realizar interacciones táctiles. En el caso activo, participaron 36 niños NT y 19 niños con TEA quienes interactuaron con Feel and Touch; los resultados muestran que existen diferencias entre los niños NT y TEA en cuanto a la ...The use of screening tools during infancy is crucial to identify children who are likely to have Autism Spectrum Disorder (ASD); however, the current screening tests are based on questionnaires and observations that parents answer bases on their observations; however, the results might be subjective. In addition, most screening tests focus on the assessment of social and communication skills, disregard sensory skills, an area where parents often notice the first signals of ASD. In recent years, there has been growing interest in identifying digital markers of ASD that can support screening, particularly those that that can be used at any time and any place to speed up the screening process. So far, research on digital markers of ASD related to tactile processing has been little explored due to the lack of tools to assess it. The growth of haptic interfaces opens the possibility to explore tactile processing and identify digital markers of ASD. In this thesis, we propose to investigate the use of haptic interfaces to promote and collect tactile interactions that can reveal digital markers of ASD. To have a better understanding of haptic interfaces, in this thesis work we explore two types of haptic interface. A passive haptic interface called BendableSound, which features texture and spatial feedback; and an active haptic interface called Feel and Touch, which is a mobile game that uses vibrotactile patterns to provide feedback on children’s interactions. The results show that haptic interfaces have the potential to collect touch interactions and reveal digital markers that may be associated with ASD. In the first case, 37 neurotypical (NT) children and 22 children with ASD participated and interacted with BendableSound; the results show that there are differences between NT and ASD children in the width of tactile interactions, the force they apply, and the time they use to perform tactile interactions. In the second case, 36 NT children and 19 children with ASD participated and interacted with Feel and Touch; the results show that there are differences between NT and ASD children in terms of the tilt they produce on the mobile when performing tactile interactions, the total acceleration they produce, and the closeness to the center of the screen of their tactile interactions. The results of this thesis indicate that haptic interfaces have the ability to gather touch interactions and uncover digital markers associated with ASD. The findings of this ..
Viruses as nanocarriers of hydrophobic anticancer molecules
No full textEl cáncer de mama es la principal causa de mortalidad en las mujeres, los tratamientos utilizados incluyen terapia endocrina y quimioterapia; no obstante, la eficiencia de algunos fármacos está comprometida debido a su alta hidrofobicidad e inestabilidad en ambiente fisiológico. La nanomedicina tiene el potencial de mejorar la actividad de los fármacos a través del uso de vehículos biocompatibles. En este proyecto de investigación se estudió el diseño, síntesis y caracterización de nanovehículos virales (VNPs) del virus del mosaico del bromo (BMV) y el virus del moteado clorótico del caupí (CCMV) cargados con camptotecina (CPT) y N-desmetiltamoxifeno (NDMT), así como su evaluación in vitro en las líneas celulares MDA-MB-231 y 4T1, e in vivo en ratones BALB/c con tumores de inducidos con las células 4T1. Inicialmente se realizó un estudio in silico de docking molecular utilizando el software AutodockVina®, se encontró que los fármacos CPT y NDMT se acoplan a las proteínas de BMV y CCMV gracias a interacciones hidrofóbicas y puentes de hidrógeno. Posteriormente se produjeron y purificaron viriones de BMV y CCMV y se expusieron a diferentes solventes: DMSO, etanol, metanol e isopropanol. El DMSO resultó el solvente más apropiado para la carga de fármacos en los virus debido a que sus cápsides permanecen estables. En cambio, el etanol, isopropanol y metanol a altas concentraciones desestabilizan la cápside viral. Después, se sintetizaron VNPs de BMV-CPT, BMV-NDMT, CCMV-CPT y CCMV-NDMT, se evaluó la internalización de las VNPs en las líneas celulares y se encontró que las VNPs se internalizan en el citosol y el núcleo. Posteriormente se evaluó la citotoxicidad de los virus y las VNPs, el BMV y el CCMV son biocompatibles en las células al utilizar concentraciones inferiores o iguales a 2x106 virones por célula. Las VNPs exhiben mejores resultados in vitro que los fármacos libres. Finalmente, los resultados in vivo indicaron que el BMV inhibe 19% el crecimiento tumoral, mientras que BMV-CPT inhibe 23% (2.5 μg), y el BMV-NDMT inhibe 44% (2.5 μg). Ambas VNPs, BMV-CPT y BMV-NDMT muestran mejores resultados in vivo que los fármacos libres. Además, El BMV-NDMT y el NDMT disminuyen la metástasis en pulmones alrededor de 72.16%.Breast cancer is the main cause of mortality in women, its treatment includes endocrine therapy and chemotherapy; however, the efficiency of some drugs is compromised because of their high hydrophobicity and instability in the physiological environment. Nanomedicine has the potential to enhance drug activity through the use of biocompatible vehicles. In this research project, the design, synthesis and characterization of viral nanovehicles (VNPs) of the brome mosaic virus (BMV) and the cowpea chlorotic mottle virus (CCMV) loaded with camptothecin (CPT) and N-desmethyltamoxifen (NDMT), was studied. As well as its evaluation in vitro in MDA-MB-231 and 4T1 cell lines, and in vivo in BALB/c mice with tumors induced with 4T1 cells. Initially, an in silico study of molecular docking was carried out using the AutodockVina® software, it was found that the CPT and NDMT drugs are coupled to the BMV and CCMV proteins driven by hydrophobic interactions and hydrogen bonds. Subsequently, BMV and CCMV virions were produced and purified, the virions were exposed to different solvents: DMSO, ethanol, methanol and isopropanol. DMSO was the most appropriate solvent for drug loading in the viruses because their capsids remained stable. In contrast, ethanol, isopropanol, and methanol at high concentrations destabilize the viral capsid. Then VNPs were synthesized (BMV-CPT, BMVNDMT, CCMV-CPT) and CCMV-NDMT and the internalization of the VNPs in the cell lines was evaluated, it was found that the VNPs are internalized in the cytosol and nucleus. Subsequently, the cytotoxicity of the viruses and the VNPs, BMV and CCMV are biocompatible in cells were evaluated when using concentrations less than or equal to 2x106 virons per cell. VNPs exhibit better results in vitro than free drugs. Finally, the in vivo results indicated that BMV inhibited tumor growth by 19%, BMV-CPT inhibited 23% (2.5 μg), and BMV-NDMT inhibited 44% (2.5 μg). Both VNPs, BMV-CPT and BMV-NDMT show better results in vivo than free drugs. In addition, the BMV-NDMT and the NDMT decrease lung metastases by around 72.16%
Physical functionality of coral reefs and their association with the reef fish community in Huatulco, Oaxaca
No full textLos arrecifes de coral contribuyen a una gran variedad de bienes y servicios ecosistémicos como es el aprovisionamiento de hábitat para especies como los peces que son uno de los grupos mejor estudiados en los arrecifes de coral, debido a que cumplen una gran diversidad de funciones en el ecosistema. En este estudio evaluamos la relación entre el índice de función arrecifal (IFA) y la biodiversidad de peces en Huatulco. En ocho arrecifes de Huatulco, Oaxaca en el año 2019 se estimó la cobertura de coral y se recopilaron datos morfométricos cuantitativos de las colonias de coral seleccionadas. Con estos datos se estimaron las tasas de calcificación y la complejidad estructural de cada una de las especies presentes y luego se calculó IFA, que estima la contribución funcional específica de las especies de corales en los sistemas de arrecifes. Además, se realizaron censos visuales a partir de transectos de banda para la identificación de la ictiofauna. Para medir la diversidad de la comunidad de peces, se calculó el índice de Margalef, la diversidad de Shannon, la diversidad de Simpson, la dominancia de Simpson y equitatividad de Pielou. Cada uno de estos se modelaron junto con el IFA para ver su relación, mediante modelos lineales simples, modelos lineales generalizados (GLM´s), modelos polinomiales y modelos aditivos generalizados (GAM´s). El IFA promedio fue de 0.81 ± 0.06 (DE). Las especies más abundante en el estudio fueron Azurina atrilobata, Thalassoma lucasanum y Stegastes acapulcoensis, mientras que las de mayor biomasa fueron S. acapulcoensis, Prionurus laticlavius y Halichoeres nicholsi. Los valores de diversidad ictiofaunística fueron mayores en Isla Cacaluta (excepto para el índice de Margalef). Los modelos GAM explicaron menos del 32% de la varianza de los datos en este estudio. Los datos resaltan la importancia de Pocillopora damicornis como el principal constructor de arrecifes en la región Pacífico Oriental Tropical y la alta presencia de T. lucasanum y S. acapulcoensis como las especies más abundantes en estos arrecifes. Sin embargo, estos datos también muestran que no hay relación entre el IFA y la biodiversidad ictiofaunística en los arrecifes de Huatulco.Coral reefs contribute to a wide variety of ecosystem goods and services, such as habitat provision for species such as fish, which are one of the best-studied groups in coral reefs, because they fulfill a wide variety of functions in the ecosystem. In this study we evaluated the relationship between the reef function index (RFI) and fish biodiversity in Huatulco. In eight reefs of Huatulco, Oaxaca in 2019, the coral cover was estimated and quantitative morphometric data of the selected coral colonies were collected. With these data, the calcification rates and the structural complexity of each of the species present were estimated and then RFI was calculated, which estimates the specific functional contribution of coral species in reef systems. In addition, visual censuses were carried out from band transects for the identification of the ichthyofauna. To measure the diversity of the fish community, the Margalef index, Shannon diversity, Simpson diversity, Simpson dominance and Pielou evenness were calculated. Each of these were modeled together with the IFA to see their relationship, using simple linear models, generalized linear models (GLM's), polynomial models and generalized additive models (GAM's). The average RFI was 0.81 ± 0.06 (SD). The most abundant species in the study were Azurina atrilobata, Thalassoma lucasanum and Stegastes acapulcoensis, while those with the highest biomass were S. acapulcoensis, Prionurus laticlavius and Halichoeres nicholsi. Ichthyofaunistic diversity values were higher on Cacaluta Island (except for the Margalef index). The GAM models explained less than 32% of the variance of the data in this study. The data highlight the importance of Pocillopora damicornis as the main reef builder in the Eastern Tropical Pacific region and the high presence of T. lucasanum and S. acapulcoensis as the most abundant species in these reefs. However, these data also show that there is no relationship between the RFI and the ichthyofaunistic biodiversity in the reefs of Huatulco