Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
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Outer synchronization and formation of two complex heterogeneous robotic networks with an intermediary dynamic system
No full textEsta tesis de maestría en ciencias aborda el problema de sincronización y formación interna y externa de dos redes heterogéneas de robots móviles. Se propone que la primera red este compuesta por robots móviles terrestres tipo tracción diferencial, mientras que, la segunda red se construye con robots móviles áereos no tripulados, concretamente cuadricópteros. Ambas redes están conectadas internamente en topología tipo estrella, mientras que, el acoplamiento entre ambas redes, es decir, el acoplamiento externo, se realiza en una configuración maestro-esclavo a través de un sistema dinámico intermediario. Se aplica la ley de control de linealización por retroalimentación dinámica en el caso de los robots móviles terrestres, mientras que para los robots móviles áereos se usa un control backstepping. Para lograr la sincronización y formación interna y externa de las redes acopladas se realizan simulaciones numéricas en Matlab utilizando el entorno de diagramas de bloques en Simulink, donde cada red está conformada por nueve robots, tomando en consideración que los resultados pueden extenderse fácilmente para N número de robots.This master of science thesis addresses the problem of inner-outer synchronization and formation of two complex heterogeneous robotic networks. It is proposed that the first network is composed of differential traction-type ground mobile robots, while the second network is built with unmanned aerial mobile robots, specifically quadcopters. Both networks are innerly connected in a star-type topology, while the coupling between both networks, that is, the outer coupling, is carried out in a master-slave configuration through an intermediary dynamic system. The dynamic feedback linearization control law is applied in the case of ground mobile robots, while backstepping control is used for air mobile robots. To achieve the inner-outer synchronization and formation of the coupled networks, numerical simulations are performed in Matlab using the Simulink block diagram environment, where each network is made up of nine robots, taking into consideration that the results can be easily extended for N number of robots
Detection of violent events in social media publications
No full textEn los últimos años, ha habido un interés creciente en el monitoreo de redes sociales para recopilar información y, en algunos casos, para examinar la ocurrencia de delitos. Sin embargo, gran parte de las investigaciones hasta ahora solo se han centrado en ciudades de EE. UU. o extranjeras, y por ende, en publicaciones y conjuntos de datos en inglés El objetivo principal de esta tesis es diseñar un método que permita la identificación de publicaciones de eventos violentos en español y en Twitter, utilizando información multimodal y técnicas de aumento de datos que mejoren el rendimiento de los modelos. Para esto, el trabajo de investigación se dividió en dos fases experimentales. La primera orientada a identificar publicaciones a partir de solo texto, explorando diferentes técnicas de aumento de datos para texto y modelos de aprendizaje máquina y profundo. En la segunda fase, se extendió el método propuesto para abordar la identificación en un contexto multimodal, es decir, considerando tanto los textos de los tweets como las imágenes compartidas que los acompañan. En este caso el método propuesto consideró utilizar descripciones textuales de las imágenes y abordar la problemática desde el dominio textual, además se hicieron 2 tipos de aumento de datos para cada tipo de información. La evaluación de los métodos se hizo utilizando las colecciones de la tarea de evaluación DA-VINCIS 2022 y 2023. Los resultados demostraron una mejora en el rendimiento de los modelos al considerar el uso de información multimodal y el uso de aumento de datos.In recent years, there has been a growing interest in monitoring social networks to gather information and, in some cases, to examine the occurrence of crime. However, much of the research so far has only focused on US or foreign cities, and thus on English-language publications and data sets. The main objective of this thesis is to design a method that allows the identification of publications of violent events in Spanish and on Twitter, using multimodal information and data augmentation techniques that improve the performance of the models. For this, the research work was divided into two experimental phases. The first aimed at identifying publications from only text, exploring different data augmentation techniques for text and machine and deep learning models. In the second phase, the proposed method was extended to address identification in a multimodal context, that is, considering both the texts of the tweets and the shared images that accompany them. In this case, the proposed method considered using textual descriptions of the images and addressing the problem from the textual domain, in addition, 2 types of data augmentation were made for each type of information. The evaluation of the methods was done using the collections of the DA-VINCIS 2022 and 2023 evaluation task. The results demonstrated an improvement in the performance of the models when considering the use of multimodal information and the use of data augmentation
Prediction of antimicrobial activity using models of evolutionary scale through a workflow in the KNIME platform
No full textDentro de las estrategias para combatir la resistencia antimicrobiana, se está llevando a cabo investigación para la creación de nuevos fármacos basados en péptidos antimicrobianos. En los últimos años, se han realizado esfuerzos para incorporar herramientas computacionales que ayuden a acelerar la identificación de péptidos con actividad antimicrobiana. Una de estas herramientas son los modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional, que permiten predecir la actividad antimicrobiana en péptidos a partir de información basada en su secuencia. Un componente clave en este proceso es el tipo de características moleculares a utilizar. Recientemente, ha surgido una familia de modelos pre-entrenados llamados ESM-2, los cuales generan incrustaciones (características) que fueron aprendidas a partir de 65 millones de secuencias que abarcan diversidad evolutiva. En este trabajo de tesis, se analiza la contribución de las incrustaciones ESM-2 de diferentes dimensiones de forma individual y en conjunto en el desarrollo de modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional para la clasificación de péptidos antimicrobianos, así como sus tipos funcionales, como antibacteriano, antifúngico y antiviral. A partir de este estudio se concluye que aumentar la capacidad de los modelos ESM-2 no implica una mejora en el rendimiento de los modelos para predecir péptidos antimicrobianos. Los modelos ESM-2 t30 y ESM-2 t33 son los más apropiados para extraer características y mejorar la exactitud en las predicciones de péptidos antimicrobianos. Además, fusionar características de diferentes incrustaciones ESM-2 es una estrategia efectiva para construir mejores modelos QSAR que el uso exclusivo de características derivadas de un modelo ESM-2 específico. Se construyeron modelos más simples con un rendimiento comparable o superior a los modelos basados en aprendizaje profundo reportados en la literatura. Para llevar a cabo este estudio se implementó un flujo de trabajo en KNIME que genera de forma automática hasta 1980 modelos de clasificación binaria basados en aprendizaje tradicional. Incorpora diversas técnicas de selección de características, algoritmos de clasificación, métricas de desempeño y una fase de limpieza de datos. Este flujo de trabajo se encuentra disponible en https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom.Molecular features play an important role in different bio-chem-informatics tasks, such as the Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) modeling. Several pre-trained models have been recently created to be used in downstream tasks either by fine-tuning a specific model or by extracting features to feed traditional classifiers. In this sense, a new family of Evolutionary Scale Modeling models (termed as ESM-2 models) has been recently introduced, demonstrating outstanding results in structure protein prediction benchmarks. Herein, we are devoted to assessing the usefulness of different-dimensional embeddings derived from ESM-2 models in the prediction of antimicrobial peptides, given the great deal of attention received because of their potential to become a plausible option to mainly fight multi-drug resistant bacteria. To this end, we created a KNIME workflow to guarantee using the same modeling methodology, and consequently, carrying out fair comparisons. As a result, it can be drawn that the 640- and 1,280- dimensional embeddings are the most appropriate to be used in modeling because statistically better results were achieved from them. We also combined features from different embeddings, and we can draw that the fusion of features of different embeddings contributes to getting better models than only using a specific model ESM-2. Comparisons regarding state-of-the-art deep learning models confirm that when performing methodologically principled studies in the prediction of AMPs, non-DL based models yield comparable-to-superior results to DL-based models. The implemented KNIME workflow is availablefreely at https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom. We consider that this workflow can be valuable to prevent unfair comparisons regarding new computational methods, as well as to propose new non-DL based models
Saline intrusion assessment using transient electromagnetic method (TEM) and analysis of major ions and stable isotopes of water in La Mision aquifer, B.C., Mexico
No full textEl acuífero La Misión constituye una fuente importante de abastecimiento de agua en la zona semiárida de Ensenada, Baja California, México. La explotación intensiva del acuífero puede haber desarrollado el deterioro de la calidad del agua subterránea, y con ello el avance del agua de mar. El presente estudio se centra en la evaluación de la posible intrusión salina en el acuífero costero La Misión a partir de técnicas geofísicas e hidrogeoquímicas. De acuerdo con investigaciones anteriores, se plantea la hipótesis de que el acuífero está afectado por procesos de mezcla de agua de mar principalmente en la franja costera. El estudio geofísico comprende 11 sondeos Transitorios Electromagnéticos (TEM). Además, se recolectaron 18 muestras de agua subterránea en temporada de secas y lluvias, donde se analizaron isótopos estables (δ18O y δ2H) y los principales iones mayores (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3, CO32- y SO42-). La inversión de datos geofísicos en 1D revela dos acuíferos en la zona de estudio; 1) el acuífero de depósitos de arena aluvial saturado superficial con un rango de resistividad de 2.1-5.5 Ωm y un espesor <80 m (UH2); 2) el segundo pertenece a un acuífero semiconfinado compuesto por limolitas y areniscas con resistividades de 13.8 a 21.4 Ωm (UH4). Los resultados hidroquímicos muestran que los principales tipos de aguas subterráneas son Ca-Cl, mixtas y Na-Cl. Además, las diversas relaciones iónicas confirmaron el proceso de intercambio iónico inverso donde el Ca2+ y el Mg2+ en la matriz del acuífero se han reemplazado por Na+ en sitios favorables. El cálculo del índice de saturación de minerales indica que las muestras de agua subterránea están saturadas con respecto a los minerales de carbonato. Por lo tanto, estos resultados sugieren que el acuífero costero La Misión está sujeto a la influencia continua de la mezcla de agua de mar, disolución de minerales carbonatados ayudado por la interacción agua-roca, y los procesos de intercambio iónico. Considerando que éstos son los factores determinantes que están controlando la evolución del agua subterránea en esta zona.The Misión aquifer is an important source of water supply in the semi-arid zone of Ensenada, Baja California, Mexico. Intensive exploitation of the aquifer may have developed groundwater quality deterioration, and the advance of seawater. The present study focuses on the evaluation of possible saline intrusion in the coastal aquifer of La Misión, using geophysical and hydrogeochemical techniques. Based on previous research, it is hypothesized that the aquifer is affected by seawater mixing processes mainly in the coastal strip. The geophysical survey comprises 11 Transient Electromagnetic soundings (TEM). In addition, a total of 18 groundwater samples were collected in dry and post rainy season, where stable isotopes (δ18O and δ2H) and the main major ions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, and Cl-, HCO3-, CO32- and SO42-) were analyzed. One-dimensional inversion geophysical data reveals two aquifers in the study area. 1) the shallow saturated alluvial sand deposit aquifer with a resistivity range of 2.1-5.5 Ωm and a thickness <80 m (UH2). 2) the second belongs to a semi-confined aquifer composed of siltstones and sandstones with resistivities of 13.8 to 21.4 Ωm (UH4). Hydrochemical results show that the main groundwater types are Ca-Cl, mixed and Na-Cl. In addition, the various ionic ratios confirmed the reverse ion exchange process where Ca2+ and Mg2+ in the aquifer matrix have been replaced by Na+ at favorable sites. Calculation of the mineral saturation index indicates that the groundwater samples are saturated with respect to carbonate minerals. Therefore, these results suggest that the coastal Mission aquifer is subject to the continuous influence of seawater mix, dissolution of carbonate minerals aided by water-rock interaction, and ion exchange processes. Considering these processes, the important determining factors that are controlling the evolution of groundwater in this zone
Analysis of curvature effects in NiWS catalysts caused by TiO2 nanospheres used as support at 3-methylthiophene hydrodesulfurization
No full textAnte la gran demanda energética y los distintos problemas ambientales que se originan por el uso y producción de combustibles fósiles, se han diseñado diversos materiales catalíticos utilizados dentro de las plantas de hidrotratamiento que permiten obtener combustibles limpios con concentraciones de azufre por debajo de las normas oficiales mexicanas. Generalmente los catalizadores para reacciones de hidrodesulfuración son laminillas apiladas de molibdeno o tungsteno que pueden tener la presencia de promotores como el níquel o cobalto, dicha morfología característica propicia sitios activos ubicados específicamente en los bordes y las aristas de estos cristales. Sin embargo, diversos estudios han corroborado que si las laminillas presentan un grado de curvatura podrían formarse nuevos sitios activos. Por ello, en este trabajo se estudió la curvatura de las laminillas de WS y NiWS promovidas por un soporte conformado por nanoesferas de TiO2 de distintos tamaños. Las nanoestructuras fueron sintetizadas por el método hidrotermal, logrando diámetros en un rango de 134 a 19 nm, nuestro análisis paramétrico indica que variaciones en la cantidad de urea pueden regular de manera autógena el pH de las soluciones de reacción, reflejado en un control de la nucleación de partículas primarias para la formación de segundas de mayor tamaño. Se seleccionaron tres tamaños distintos de nanoesferas de TiO2 y fueron impregnadas con W y NiW, los resultados de espectroscopía por UV-vis, Raman y de electrones fotoemitidos indican una buena dispersión de la fase óxido de los metales y que la adición de Ni mejora la dispersión y cobertura del W. La activación para la obtención de las laminillas de fase sulfuro demuestran que son activos para la reacción de hidrodesulfuración del 3-metiltiofeno y que al disminuir el tamaño de partícula del soporte se promueve la curvatura de estas estructuras, generando nuevos sitios activos. Estos efectos de curvatura también fueron percibidos en la selectividad para el caso de los materiales de WS.Given the great energetic demand and different environmental problems that originated from the use and production of fossil fuels, it has been designed many catalytic materials used in hydrotreatment factories to obtain clean fuels with sulfur concentrations adequate to Mexican legislation. Catalysts for hydrodesulfurization reactions are molybdenum or tungsten stacked slabs, they can have the presence of promoters such as nickel and cobalt, and the morphology described propitiates active sites specifically placed at the rims and the edges of these crystals. Nevertheless, slab curvature can originate new active sites in accordance with recent investigations. Thus, WS and NiWS slab curvature has been studied in this work, promoted by different sizes of TiO2 nanospheres used as support. Nanostructural support was synthesized by hydrothermal method, achieving nanoparticles with a diameter in a range of 19-134 nm, parametric study pointed out that different amounts of urea can autogenously regulate the pH of reaction solutions, influencing the aggregation of primary particles for the formation of bigger secondary particles. Three different sizes of TiO2 nanoparticles were selected as support, which were impregnated with W and NiW, UV-vis, Raman, and X-ray photoelectronic spectroscopies results indicated a great oxide phase dispersion and its improvement by Ni effect. The activation of the oxide catalysts to obtain sulfur slabs demonstrated their activity in the 3-methyltiophene hydrodesulfurization reaction and diminishing the particle size of support can promote the slabs curvature, which generates new active sites. These curvature effects were observed at the selectivity for WS materials
Water mass transformation inside mesoscale eddies in the gulf of Mexico: the case of Poseidon
No full textSe ha investigado la transformación de masas de agua dentro del remolino “Poseidón” utilizando datos de glider y datos de altimetría satelital. El principal interés fue encontrar el papel que juega la interacción del remolino con otros remolinos y con la topografía en la transformación de las masas contenidas en su interior. Del encuadramiento de los datos de glider realizado con datos de sensores remotos (satélites), se han detectado algunas inconsistencias relacionadas con la posición y forma del remolino obtenidos de la implementación de un modelo optimizado de detección de estructuras de mesoescala, sin embargo, ambas bases de datos presentan gran coherencia entre si y se debe seguir usando en conjunto. El Agua Subtropical Superficial del Atlántico Norte (NASUW, por sus siglas en inglés) es la principal propulsora del Agua Común del Golfo (GCW, por sus siglas en inglés). La mayor erosión del núcleo salino que caracteriza a la NASUW dentro del “Poseidón” ocurre en los meses de invierno a causa de la presencia de una capa de mezcla profunda y procesos dinámicos asociados a la interacción de remolinos con la costa oeste del Golfo de México y remolino de mesoescala presentes en la región. Esta transformación se debe a procesos dinámicos de división, compactación y estiramiento del remolino causados por las diferentes interacciones haciendo que las aguas del interior se mezclen con las aguas circundantes. La implementación de un modelo de evolución de los diagramas θ-S permitió cuantificar la transformación de las diferentes masas de agua en función de la profundidad, donde la NASUW se identifica como la principal precursora de la GCW a causa de la interacción del “Poseidón” con otros remolinos vecinos y con la topografía. Se han detectado varios remolinos intratermoclinos alrededor del “Poseidón” a diferentes profundidades. Estas estructuras pueden ser originadas por las interacciones discutidas en este trabajo y posiblemente jueguen un papel importante en la erosión de las masas de agua en el interior del remolino.The water masses transformation within the "Poseidon" eddy has been investigated using underwater glider data and satellite altimetry data. The main interest was to find the role played by the interaction of the eddy with other eddies and with the topography in the transformation of the water masses contained in its interior. From the framing of the submarine glider data carried out with data from remote sensors (satellites), some inconsistencies related to the position and shape of the eddy obtained from the implementation of an optimized model for the detection of mesoscale structures have been detected. In general, however, the data in both databases is very consistent with each other and should continue to be used together. Subtropical North Atlantic Surface Water (NASUW) is the primary driver of Gulf Common Water (GCW). The greatest erosion of the saline core that characterizes the NASUW within the "Poseidon" occurs in the winter months due to the presence of a deep mixed layer and dynamic processes associated with the interaction of the eddy with the west coast of the Gulf of Mexico and mesoscale eddies present in the region. This transformation is due to dynamic splitting, compression and stretching processes of the eddy caused by the different interactions and with this the waters inside the eddy mix with the surrounding waters. The implementation of an evolution model of the different θ-S diagrams allowed to quantify the transformation of the different water masses as a function of depth. Where the NASUW is identified as the main precursor of the GCW due to the interaction of the "Poseidon" with other neighbouring eddies and with the topography. Several intrathermoclinic eddies have been detected around Poseidon at different depths. These structures may be caused by the interactions discussed in this work and possibly also play an important role in the erosion of the water masses within the eddy
Inhibitory effect of diatoms against pathogenic bacteria of the genus Vibrio in aquaculture
No full textLa piscicultura, una actividad de producción primaria se ve afectada por bacterias patógenas, principalmente del género vibrio, causante de vibriosis, una enfermedad prevalente en los cultivos piscícolas. El uso de antibióticos es el principal método para controlar la vibriosis y se buscan medios de biocontrol naturales, siendo las microalgas un candidato potencial. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la capacidad inhibitoria de las diatomeas Navicula incerta y Nitzschia laevis para su potencial uso contra bacterias patógenas (Vibrio harveyi y Vibrio alginolyticus). En el reto con N. incerta y V. alginolyticus, los niveles de Vibrio detectados a las 96 h fueron de 30 V. alginolyticus/mL y a las 192 h fue <4 V. alginolyticus/mL. El peso seco total (PST), peso seco orgánico (PSO) y contenido de cenizas no presentaron diferencias significativas por la adición de V. alginolyticus. El contenido de clorofila a, aumentó por la adición de V. alginolyticus y no se presentaron diferencias en la clorofila c y carotenoides. Para N. incerta y V. harveyi, se detectaron niveles ≤0.1 V. harveyi/mL a las 48 h y se mantuvieron hasta las 144 h. El PST, PSO y contenido de cenizas disminuyeron por la adición de V. harveyi respecto a lo obtenido en N. incerta. La composición de ácidos grasos de N. incerta no presentó cambios por la adición de V. alginolyticus y V. harveyi. En el reto de inhibición con N. laevis y V. alginolyticus, se lograron niveles ≤ 0.1 V. alginolyticus/mL a las 96, mientras que a las 168 h fue ≤15 V. alginolyticus/mL. En el reto de N. laevis y V. harveyi, la inhibición total se presentó a las 96 h y se mantuvo en valores menores a 0.1 V. harveyi/mL hasta las 168 h. El PST aumentó por la adición de V. alginolyticus y se dio una disminución por la adición de V. harveyi. La composición de ácidos grasos de N. laevis no presentó cambios significativos por la adición de ambas especies de vibrios. Los retos realizados con las dos especies de diatomeas (N. laevis y N. incerta) demuestran el potencial inhibitorio contra V. alginolyticus y V. harveyi.Fish farming, a primary production activity, is affected by pathogenic bacteria, mainly of the genus Vibrio, which causes vibriosis, a prevalent disease in fish farming. Antibiotics are the usual method for vibriosis control, and natural biocontrol means are being investigated, microalgae being a potential candidate. This work aimed to evaluate the inhibitory capacity of the diatoms Navicula incerta and Nitzschia laevis for their potential use against pathogenic bacteria (Vibrio harveyi and Vibrio alginolyticus). In the challenge with N. incerta and V. alginolyticus, vibrio levels detected at 96 h were 30 V. alginolyticus/mL, and at 192 h it was <4 V. alginolyticus/mL. The total dry weight (PST), organic dry weight (PSO) and ash content did not show significant differences due to adding V. alginolyticus. The content of chlorophyll a, increased by adding V. alginolyticus and there were no differences in chlorophyll c, and carotenoids. For N. incerta and V. harveyi, levels ≤0.1 V. harveyi/mL were detected at 48 h and were maintained up to 144 h. The PST, PSO and ash content decreased by adding V. harveyi compared to that obtained in N. incerta. The fatty acid composition of N. incerta did not show changes due to the addition of V. alginolyticus and V. harveyi. In the inhibition challenge with N. laevis and V. alginolyticus, levels ≤ 0.1 V. alginolyticus/mL were achieved at 96 h, while at 168 h it was ≤15 V. alginolyticus/mL. In the N. laevis and V. harveyi challenge, total inhibition occurred at 96 h, and remained at values below 0.1 V. harveyi/mL up to 168 h. The PST was increased by the addition of V. alginolyticus and decreased by the addition of V. harveyi. The fatty acid composition of N. laevis did not show significant modifications by adding both vibrios species. The challenges carried out with the two diatom species (N. laevis and N. incerta) demonstrate the inhibitory potential against V. alginolyticus and V. harveyi
Thermal evaluation of a ventilated double skin facade
No full textEn el presente proyecto se realizó la evaluación del rendimiento térmico de una fachada doble ventilada durante el día más cálido y el día más frío de un año bajo condiciones de clima de la ciudad de Tijuana, B. C. La configuración propuesta consta de un vidrio absorbente al exterior y un vidrio de baja emisividad al interior, éste fue comparado con una fachada doble ventilada con vidrios claros y una fachada convencional de un solo vidrio. Para llevar a cabo la evaluación se desarrolló un código computacional en lenguaje de programación C utilizando el Método del Volumen Finito(MVF), se consideró la conducción de calor y atenuación de la radiación solar a través de los vidrios, la convección natural en régimen de flujo laminar en el aire contenido en el canal, así como el intercambio radiactivo superficial por medio del método de radiación neta. Los resultados obtenidos muestran que, respecto a una fachada convencional, la fachada propuesta reduce la radiación solar transmitida de manera directa hasta un 250 % en verano y en invierno evita las pérdidas de calor al exterior, ayudando a mejorar el confort térmico de la habitación. Adicionalmente, los vidrios propiedades ópticas diferentes a los vidrios claros aumentaron la tasa de ventilación en promedio un 18 % y un 29 % para el día más cálido y el día más frío, respectivamente; lo anterior beneficia la sensación de agradabilidad ya que no solamente se debe de tomar en cuenta la temperatura interior deseada, si no también ofrecer un ambiente saludable con bajo contenido de contaminantes. En lo que respecta al ahorro de energía, la fachada propuesta logró reducir hasta un 58 % comparada con una fachada simple y un 47 % comparada con una fachada doble con vidrios claros en el día más cálido de verano. Por otro lado, en el día más frío de invierno la fachada propuesta obtuvo un ahorro del 37 % comparada con los otros casos. Por lo anterior, la fachada propuesta, comparada con el Caso 1, evita 1612.31 tCO2, mientras que comparada con el Caso 2, evita 1396.28 tCO2, esto tomando de referencia solo dos días del año. Por lo tanto, se recomienda una fachada doble con un vidrio absorbente al exterior y un vidrio de baja emisividad al interior para disminuir las ganancias y pérdidas de calor y mejorar la ventilación natural de edificios en la ciudad de Tijuana, B. C.This research presents the thermal performance analysis of a double-ventilated facade during the hottest day and the coldest day of the year under the climatic conditions of the city of Tijuana, B.C. A naturally ventilated double skin facade (NVDSF) with absorbent glass on the exterior and a low emissivity g lass as an interior sheet was proposed. To analyze the NVDSF, a computational code was developed in C programming language using the Finite Volume Method (FVM); heat conduction and attenuation of solar radiation through the glass were considered; also, for natural convection, the air contained in the channel was considered used under a laminar flow regime; additionally, the surface radiative exchange using the net radiation method was considered. The results show that, compared to a conventional facade, the proposed facade reduces direct solar radiation by up to 250 % in summer and prevents heat loss to the outside in winter, helping to improve the thermal comfort of the room. In addition, the glass optical properties other than clear glass increased the ventilation rate by an average of 18 % and 29 % for the hottest day and the coldest day, respectively; this benefits the feeling of pleasantness since not only the desired interior temperature must be taken into account, but also a healthy environment with low pollutant content must be offered. For energy savings, the proposed facade achieved a reduction of up to 58 % compared to a single facade and 47 % compared to a double facade with clear glass on the hottest summer day. On the other hand, on the coldest winter day, the proposed facade obtained a savings of 37 % compared to the other cases. Therefore, compared to Case 1, the proposed facade avoids 1612.31 tCO2, while compared to Case 2, it avoids 1396.28 tCO2, taking as a reference only two days of the year. Therefore, a double facade with absorbent glass on the exterior and Low-E glass on the interior is recommended to reduce heat gains and losses and improve the natural ventilation of buildings in Tijuana, B. C
Viral nanoparticles to block cadherin-11 and its potential use against breast cancer
No full textEl cáncer de mama es la principal causa de muerte por cáncer en las mujeres. La metástasis es un factor que incrementa la tasa de mortalidad, por lo cual la búsqueda de terapias para evitarla es de vital importancia. Se ha encontrado que existen proteínas que juegan un papel muy importante en los procesos de proliferación y metástasis de células cancerosas, por ejemplo, la cadherina-11 (CDH11), que se sobreexpresa en células altamente invasivas. Por lo cual, en este proyecto se propuso bloquear el ectodominio 1 (EC1) de la CDH11 para disminuir o suprimir la proliferación de células cancerosas y la metástasis. Se consideraron dos estrategias: la primera utilizando el farmacóforo hidrofóbico SD133* y, la segunda a través de nanoanticuerpos (Nb o VHH) anti-CDH11. Considerando que la molécula SD133* es muy pequeña, es necesario tener nanopartículas que la contengan para evitar que sean eliminadas rápidamente del organismo. Para llevar a cabo tal objetivo se obtuvieron nanopartículas virales (VNPs) del virus del mosaico del bromo (BMV) y virus del moteado clorótico del caupí (CCMV) funcionalizadas con la molécula SD133* y con PEG-SD133*. Las VNPs anti-CDH11 se evaluaron in vitro a través de ensayos de herida y se demostró que las partículas de BMV-PEG-SD133* retrasaron 8 y 12 h la migración de la línea celular de cáncer invasivo humano MDA-MB-231 y de ratón 4T1, respectivamente. Además, las mismas VNPs tuvieron un efecto negativo en el crecimiento de las células tumorales 4T1 en modelo murino, al reducir un 23% el volumen y un 20% el peso de los tumores. Para la obtención de Nbs anti-CDH11 se purificaron los plásmidos que contenían la secuencia codificante del dominio VHH. Se estandarizó el protocolo de expresión de Nbs utilizando el sistema pComb3XSS-TOP10F’, así como el protocolo de extracción de la proteína periplásmica y de purificación a través de cromatografía de exclusión molecular (SEC), con un rendimiento de aproximadamente 17 mg/L de cultivo inducido. Finalmente, se comprobó que el Nb anti-CDH11 purificado fue capaz de unirse al EC1-CDH11. Las dos estrategias anti-CDH11 evaluadas, arrojaron resultados prometedores por lo cual es importarte continuar con el desarrollo de éstas.Breast cancer is the main cause of cancer associated death in women. Metastasis is a factor that increases the mortality rate, thus the search for therapies to prevent it is of vital importance. It has been found that there are proteins that play a fundamental role in the processes of proliferation and metastasis of cancer cells, for example, cadherin-11 (CDH11), which is overexpressed in highly invasive cells. Therefore, in this project we proposed to block ectodomain 1 (EC1) of CDH11 to decrease or suppress cancer cell proliferation and metastasis. Two strategies were considered: the first using the hydrophobic pharmacophore SD133* and, the second through anti-CDH11 nanobodies (Nb). It’s important to note that SD133* molecule needs to be bound to a nanoparticle to prevent it from being rapidly eliminated from the body because of its small size. To achieve this objective, viral nanoparticles (VNPs) of brome mosaic virus (BMV) and cowpea chlorotic mottle virus (CCMV) functionalized with the SD133* molecule and with PEG-SD133* were obtained. The anti-CDH11 VNPs were evaluated in vitro through wound assays, and it was shown that BMV-PEG-SD133* particles delayed 8 and 12 h the migration of human invasive cancer cell line MDA-MB-231 and mouse 4T1, respectively. Furthermore, the same VNPs had a negative effect on the growth of 4T1 tumor cells in mouse model by reducing tumor volume by 23% and tumor weight by 20%. To obtain anti-CDH11 Nbs, plasmids containing the coding sequence of the VHH domain were purified. The protocol for Nbs expression using the pComb3XSS-TOP10F' system was standardized, as well as the protocol for periplasmic protein extraction and purification through molecular exclusion chromatography (SEC), with a yield of approximately 17 mg/L of induced culture. Finally, the purified anti-CDH11 Nb was found to be able to bind EC1-CDH11. Both anti-CDH11 strategies evaluated showed promising results, therefore it is important to continue their development
Numerical simulation of light propagation in the human eye
No full textEl ojo humano es un sistema óptico aparentemente simple, pero en realidad posee una importancia y una complejidad que requiere una investigación interdisciplinaria de su constitución y de su funcionamiento. Una manera de estudiar a este sistema es a través de las herramientas de la disciplina llamada óptica visual, la cual toma datos de otras áreas como la medicina, la biología y la química para apoyar a estas mediante un análisis físico y matemático del ojo humano. En este trabajo se presenta una revisión de la anatomía, fisiología y óptica del ojo humano, la cual sirve como antesala para el tratamiento matemático de un problema fundamental en el ojo: la propagación de la luz dentro del mismo. Para lo anterior, se realizó una simulación numérica mediante formulaciones de óptica ondulatoria para propagar campos de luz en los medios intraoculares. Esto se realizó con rutinas de MATLAB propias, logrando una visualización tridimensional de la propagación de la luz en tres modelos del ojo: Emsley, GullstrandEmsley y uno basado en el modelo del cristalino de Kasprzak. Al final del trabajo se introducen también aberraciones del ojo simuladas mediante polinomios de Zernike.The human eye is a seemingly simple optical system, but actually owns an importance and complexity that has prompted interdisciplinary research into its constitution and its operation. One way to study this system is through the tools of the so called visual optics, which uses knowledge from other disciplines such as medicine, biology and chemistry to support them through physics and mathematical analysis of the human eye. In this work we review the anatomy, physiology and optics of the human. This serves as a prelude to the mathematical treatment of a fundamental problem in the eye: light propagation inside ocular media. To achieve this, numerical simulations were performed using wave optics formulations to propagate light fields inside the eye. This was done with our own MATLAB routines. The goal was to obtain a three-dimensional visualization of light fields in three models for the eye: Emsley, GullstrandEmsley and one based on the Kasprzak lens model. Lastly, aberrations for the eye were introduced using Zernike polynomials