Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
Not a member yet
3894 research outputs found
Sort by
Genetic structure and diversity of crown-of-thorns starfish (Acanthaster cf. solaris) in the Gulf of California
No full textLos outbreaks de las estrellas de mar “corona de espinas” (Acanthaster cf. solaris, COTS) son consideradas unas de las mayores amenazas ecológicas para los arrecifes de coral en el Indo-Pacífico, debido a las altas tasas de depredación sobre los corales escleractinios. En el Pacífico mexicano, se registró el primer outbreak de esta estrella en la Isla Espíritu Santo al sur del Golfo de California (GC) en el 2017. Dados los impactos ecológicos de dichos eventos sobre los sistemas arrecifales coralinos, es importante conocer el origen de las estrellas que lo conformaron. Por ello, el objetivo del presente trabajo fue analizar la diversidad y estructura genéticas de A. cf. solaris en el GC con el fin de reconocer la existencia de una o más poblaciones, identificar los sitios de origen de los organismos que formaron el outbreak que ocurrió en 2017 y explorar por primera vez en México los procesos filogeográficos que han moldeado la variabilidad genética de la especie. Para esto, se amplificaron la región control (RC) y el gen citocromo oxidasa subunidad 1 (COI) del genoma mitocondrial de 164 individuos recolectados en tres regiones del Golfo de California (Centro, Peninsular Central y Peninsular Sur) y de la Isla Clarión (Archipiélago de Revillagigedo). Para la RC y el gen COI, se identificaron 65 (n = 114) y 10 (n = 10) haplotipos, respectivamente. La diversidad haplotípica de la RC fue alta (RC: 0.978±0.006) en todas las regiones del GC. Se observó una diferenciación genética entre las COTS analizadas en el área de estudio (ɸST =0.09, p=0.02) donde las estrellas de ICLA fueron las que presentaron mayor diferenciación genética. Dentro del GC se observó una homogeneidad genética, la cual puede atribuirse a una alta capacidad de dispersión larvaria a través del GC. No se identificó una diferenciación genética entre las estrellas del outbreak (n=65) con respecto a los de otros sitios del GC (n=45), indicando que las estrellas que formaron dicho evento representan una fracción de una población panmíctica. Se identificaron dos linajes mitocondriales de A. cf. solaris dentro del GC. De acuerdo con los análisis filogenéticos, los dos linajes divergieron alopátricamente por la distancia que separa las cuencas oceanográficas (GC, Pacífico central y occidental). Posteriormente un posible contacto secundario con COTS descendientes de estrellas que se encontraban en la Polinesia Francesa provocó la mezcla de linajes observado en este estudio. Además, ambos linajes ...Outbreaks of crown-of-thorns starfish (Acanthaster cf. solaris, COTS) are considered one of the greatest ecological threats to coral reefs in the Indo-Pacific, due to the high rates of predation on scleractinian corals. In the Mexican Pacific, the first outbreak of this star was recorded on Espiritu Santo Island in the southern Gulf of California (GC) in 2017. Given the ecological impacts of these events on the coral reef systems, it is important to know the origin of the stars that formed it. Therefore, the objective of this study was to analyze the genetic diversity and structure of A. cf. solaris in the GC, in order to recognize the existence of one or more populations, identify the sites of origin of the organisms that formed the outbreak that occurred in 2017 and explore for the first time in Mexico the phylogeographic processes that have shaped the genetic variability of this specie. For this, the control region (RC) and the cytochrome oxidase subunit 1 (COI) gene of the mitochondrial genome were amplified of 164 individuals collected in three regions of the Gulf of California (Central, Central Peninsular and South Peninsular) and Clarión Island (Revillagigedo Archipelago). For CR and the COI gene, 65 (n = 114) and 10 (n = 10) haplotypes were identified, respectively. The haplotype diversity of the CR was high (CR: 0.978 ± 0.006) in all regions of the GC. A genetic differentiation was observed between the COTS analyzed in the study area (ɸST = 0.09, p = 0.02) where the starfish of ICLA were the ones that presented greater genetic differentiation. In the CG a genetic homogeneity was observed, which can be attributed to a high larval dispersal capacity through the GC. A genetic differentiation was not identified between the starfish of the outbreak (n = 65) with individuals of other sites in the CG (n = 45), indicating that the COTS that formed the outbreak represent a fraction of a panmictic population. Two mitochondrial lineages of A. cf. solaris inside the GC were identified. According to the phylogenetic analyzes, the two lineages diverged allopatrically by the distance that separates the oceanographic basins (GC, central and western Pacific), then a possible recent secondary contact of COTS from French Polynesia in the GC, which caused the mixture of lineages observed in this studio. In addition, both lineages showed signs of historical demographic expansion in the GC, possibly after the Last Glacial Maximum when habitats were emerged for COTS
Hyperiid amphipods from the Gulf of Ulloa and offshore region, Baja California: The possible role of the gelatinous zooplankton as a transport vector into the coastal shelf waters
Get PDFHyperiid amphipod species from the Gulf of Ulloa, Baja California, and the adjacent region (from the shelf break to 200 km offshore) were analyzed to evaluate diversity and abundances. This productive area supports small-scale commercial fisheries, including sand bass (Paralabrax nebulifer), California spiny lobster (Panulirus interruptus), abalones, clams, and others. Strong coastal upwelling events were observed during summer seasons of the period 2002-2008 between Punta Eugenia and Punta Abreojos. The upwelling plumes at Punta Abreojos are transported southward in slope waters bordering the coastal shelf of the Gulf of Ulloa, contributing to the separation of coastal and oceanic regions, and explain differences in amphipod diversity and abundances between both regions. In the offshore region, the most abundant species were Vibilia armata, Lestrigonus schizogeneios, Primno brevidens, and Eupronoe minuta, similar to previous findings in northern regions of Baja California and southern California. However, abundances of these species were lower (10-30 individuals/1000 m3), only reaching 20-50% of abundance levels reported off northern Baja California. In the coastal shelf of the Gulf of Ulloa, amphipods were virtually absent during 2002, 2003 and 2006. However, during 2004 and 2005, abundances of P. brevidens increased (54 and 20 ind/1000 m3, respectively). Moreover, during the late summer of 2007, abundances of L. schizogeneios, P. brevidens, Lycaea nasuta, Lycaea pulex, and Simorhynchotus antennarius increased considerably (261, 39, 31, 68, 416 ind/1000 m3, respectively), indicating occasional utilization of the coastal shelf by pelagic amphipods. Changes in gelatinous populations (medusae, siphonophores, ctenophores, doliolids, and salps) paralleled changes in hyperiid populations, with highest abundances in 2005-2008 in the coastal shelf. Significant correlations of 17 amphipod species with gelatinous taxa, which are often used as host organisms by hyperiid amphipods, suggest that gelatinous presence enhanced hyperiid abundance and promoted the progression of hyperiid amphipods onto the coastal shelf during parts of the 2002-2008 period. © 2020 Bertha E. Lavaniegos. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited
The interaction between dipoles and Tehuano winds in the Gulf of Tehuantepec: observations and numerical modeling
No full textEl Golfo de Tehuantepec (GOTEH) es una región con influencia de vientos, intensos e intermitentes conocidos como vientos Tehuano o Nortes, capaces de desarrollar dipolos de mesoescala; dos vórtices de signo opuesto que podrían fortalecerse y propagarse. Sin embargo, diversas observaciones han mostrado el desarrollo persistente del vórtice anticiclónico; mientras que, la formación del remolino ciclónico es poco evidente. Los mecanismos que pueden inhibir la generación del vórtice ciclónico son poco entendidos. Nuestra investigación analiza el efecto de la secuencia de eventos de vientos Tehuano en la formación y la evolución de dipolos en el Golfo de Tehuantepec: observaciones y modelación numérica. El efecto de los vientos sobre los vórtices se evalúa mediante el bombeo de Ekman, incluyendo la interacción entre el viento y el vórtice. Finalmente, la dispersión superficial se analiza a partir de un conjunto de derivadores superficiales. Los vientos Tehuano pueden detonar dipolos sobre la circulación preestablecida del GOTEH. Los eventos de vientos (Tehuano) subsecuentes fortalecen la parte anticiclónica del dipolo en su propagación hacia el suroeste; mientras que, la parte ciclónica tiende a confinarse al este del golfo durante la etapa intensa del viento. Una vez que el viento se debilita, el vórtice se propaga hacia el oeste alcanzando la parte central del golfo. En esta posición, la influencia de otros eventos de vientos Tehuano sobre el vórtice lo disipa, asociado al flujo en chorro que se genera por acción directa del viento. El bombeo de Ekman en el interior del vórtice anticiclónico puede alcanzar ~ -2 m d-1 y ~1 m d-1 para el vórtice ciclónico, i.e., durante un evento de viento Tehuano; un efecto asimétrico que favorece el desarrollo de los vórtices del dipolo. En ausencia de estos vientos, los flujos verticales en el interior de los vórtices son opuestos; positivos para remolino anticiclónicos y negativos para ciclónicos cuyas magnitudes son de O (0.1) m d-1. Las propiedades de la dispersión superficial se analizan con base en la estadística de una partícula: escalas Lagrangianas, coeficientes de difusividad y la dispersión absoluta. En términos globales, la escala Lagrangiana temporal (espacial) fue de 2.5 días ( ~50 km) y el coeficiente de difusividad varío entre 6 y 14 x 107 cm2 s-1. La dispersión en el intervalo 0.25<t<2.5 días, exhibió un régimen balístico, donde la dispersión crece cuadráticamente con el tiempo y entre 3<t< ~30 días...The Gulf of Tehuantepec (GOTEH) is a region influenced by strong and intermittent winds known as Tehuano or Nortes, winds capable of developing mesoscale dipoles; two vortices of opposite sign that could be strengthened and propagated. However, several observations have shown a persistent development of the anticyclonic vortex, while little evidence exists on the formation of the cyclonic vortex. The mechanisms that could inhibit the generation of the cyclonic vortex are not well understood. Our research analyzes the effect of the sequence of Tehuano wind events on the formation and evolution of dipoles in the Gulf of Tehuantepec: observations and numerical modeling. Winds effects inside eddies were evaluated by Ekman pumping, including the eddy-wind interaction. Finally, the surface dispersion was analyzed from a set of surface drifters. Tehuano winds events can detonate dipoles on the pre-established circulation of the GOTEH. Subsequent (Tehuano) wind events strengthen the anticyclonic side of the dipole as it propagates southwestward, while the cyclonic side tends to confine itself on the east of the gulf during the intense wind stage. Once the wind weakens, the cyclonic vortex propagates westward, reaching the central part of the gulf. In this position, the influence of other Tehuano wind events on the vortex dissipates it, associated with the jet flow generated by the direct action of the wind. During a Tehuano wind event, the Ekman pumping inside the anticyclonic vortex could reach ~ -2 m d-1 and ~1 m d-1 for the cyclonic vortex; an asymmetric effect that favors the development of the dipole vortices. In the absence of these winds, the vertical flows inside the vortices are opposite; positive for anticyclonic eddies and negative for cyclones, which magnitudes are O (0.1) m d-1. The properties of surface dispersion are analyzed from single-particle statistics: Lagrangian scales, diffusivity coefficients, and absolute dispersion. On average, the Lagrangian temporal (spatial) scale was ~2.5 days (~50 km), and the diffusivity coefficient varied between 6 and 14 x 107 cm2 s-1. The dispersion in the interval 0.25< t <2.5 days, exhibited a ballistic regime, where the dispersion grows quadratically with the time, and between 3< t < ~30 days, the dispersion was proportional to time, i.e., the random walk regime
Structural characterization of agmatinase from Neurospora crassa and its relationship with the actin cytoskeleton
No full textLa agmatinasa es una metaloenzima que usa agmatina para producir putrescina y urea, en bacterias, plantas y mamíferos participa en la ruta alterna para la síntesis de poliaminas. Sin embargo, en hongos filamentosos como Neurospora crassa su función no es del todo clara, por lo que el objetivo principal de este trabajo es elucidar la relación entre la agmatinasa (AGM-1) y el citoesqueleto de actina y proveer una caracterización enzimática de dicha proteína. Para lograr este objetivo, se comparó la localización de la proteína AGM-1 con proteínas de unión a actina (FIM-1 y TPM-1), también se analizó la localización de la proteína AGM-1 en presencia de inhibidores de la polimerización de actina, así como ensayos de polimerización y despolimerización de filamentos de actina en presencia y ausencia de agmatina y agmatinasa. Además, se realizó una mutación puntual en el sitio de unión al sustrato, con la finalidad de corroborar que la localización intracelular se debe a la unión con la agmatina. Por otra parte, se realizó una caracterización enzimática de la proteína AGM-1 de N.crassa, en la cual se evaluó la presencia de cofactores (MnCl2), perfil de pH, la termoestabilidad, el y parámetros cinéticos (Km, Vmax y kcat). Los resultados mostraron que la proteína AGM-1 colocaliza con las proteínas de unión a actina FIM-1 y TPM-1 y que su localización se ve afectada principalmente por latrunculina B un inhibidor de los filamentos de actina, aunque también se afecta por el inhibidor de los microtúbulos, en menor medida. Además, se demostró que la AGM-1 puede despolimerizar los filamentos de actina (in vitro) cuando son polimerizados con ayuda de la agmatina y que la proteína AGM-1 se deslocaliza cuando se modifica el sitio de unión al sustrato. Por otra parte, se observó que la actividad enzimática de la proteína AGM-1 decae cuando se usa EDTA. Mediante la curva de temporalidad se determinó que la actividad especifica fue de 1.5 U/mg. También se observó que el pH óptimo está en el rango de 8 a 8.5. Con respecto a la termoestabilidad se observó que la proteína pierde su capacidad catalítica hasta en un 80% a 70°C por 15 min. AGM-1 tuvo una Km de 105 x10-6 M. La kcat calculada fue de 0.029 s-1 y se obtuvo una eficacia catalítica (kcat/Km) de 2.7x102 s-1 M-1. Los resultados presentados sugieren que la AGM-1 tiene un papel importante en la polimerización de los filamentos de actina, y que se requiere que el sitio de unión al sustrato este intacto para que pueda haber ...The agmatinase is a metalloenzyme that uses agmatine to produce putrescine and urea; in bacteria, plants, and mammals the agmatinase participates in the alternative route for the synthesis of polyamines. However, in fungi such as N. crassa, its function is still not clear. Therefore, the main objective of this work is to elucidate the relationship between the agmatinase (AGM-1) and the actin cytoskeleton and provide an enzymatic characterization of the AGM-1. To achieve this goal, we compared the localization of the protein AGM-1 with actin-binding proteins (FIM-1 and TPM-1), we also analyzed the localization of the protein AGM-1 in the presence of actin filamentation inhibitors, as well as polymerization and depolymerization essays of actin filaments, in the presence and absence of agmatine and agmatinase. Also, a site-specific mutation in the binding site of the enzyme to the substrate was performed, to corroborate that intracellular localization is due to the binding with the agmatine. On the other hand, a characterization of the enzyme AGM-1 was carried out; the following parameters were assessed: the presence of cofactors (MnCl2), pH profile, thermostability, and kinetic parameters (Km, Vmax, and kcat). The results showed that the protein AGM-1 colocalizes with the actin-binding proteins FIM-1 and TPM-1 and its localization was affected mainly by the inhibitor of actin filaments, although it is also affected by the inhibitor of microtubules, to a lesser extent. In addition, we demonstrated that AGM-1 can depolymerize actin filaments (in vitro) when they are polymerized with the aid of agmatine, and that the protein AGM-1 is delocalized when the binding site to the substrate is changed. On the other hand, it was observed that the enzymatic activity of the protein AGM-1 decays when using EDTA in the reaction mixture, and by using the curve of temporality the specific activity was determined, which was 1.5 U/mg. It was also observed that the optimal pH is in the range of 8 to 8.5, and with respect to the thermal stability it was found that the protein loses its catalytic ability, up to 80% at 70° C for 15 min. The kinetic parameters observed were a Km of 105 x10-6 M. The kcat calculated was of 0.029 s-1 and was obtained a catalytic efficiency (kcat/Km) of 2.7x102 s-1 M-1. The obtained results here strongly suggest that the AGM-1 plays an important role in the polymerization of actin filaments, and that the binding site to the substrate is required to ..
Controller design for trajectory tracking in four-rotor aerial vehicles
No full textEn el presente trabajo se aborda el problema del diseño de algoritmos de control para vehículos aéreos no tripulados, particularmente, de cuatro rotores, así como la generación de trayectorias de posición para dicho sistema. Los algoritmos de control se diseñaron utilizando los ángulos de Euler, matrices de rotación, así como el cuaternión unitario. En cuanto a las trayectorias, se generaron de forma empírica y usando polinomios de tercer orden para llevar al vehículo aéreo por ciertos puntos específicos en posición. Adicionalmente, se obtuvo el modelo matemático del sistema y se realizó un análisis del mismo que ayudó, en gran medida, al diseño de los algoritmos de control antes mencionados. Y por último, resaltar que los algoritmos de control junto con las trayectorias generadas fueron validados mediante simulaciones numéricas.This project addresses the problem of the designing of control algorithms for unmanned aerial vehicles, particularly of four rotors, as well as the generation of position trajectories for such system. Control lgorithms were designed using Euler’s angles, rotation matrices, as well as unit quaternion. The trajectories, were empirically generated and using third order polynomials to take the aerial vehicle through certain specific points in a tridimensional space. In addition, the mathematical model of the system was obtained and an analysis was carried out which helped to the design of the control algorithms mentioned above. Finally, the control algorithms and the generated trajectories were validated by means of numerical simulations
Joint inversion of current direct data and audiomagnetotellurics
No full textCon el paso del tiempo se ha vuelto indispensable tener un mejor conocimiento de los parámetros físicos que caracterizan al subsuelo, debido al aumento de las necesidades de la población, como es el caso del agua subterránea. La exploración geofísica es una técnica capaz de encontrar de manera indirecta los recursos naturales para obtener una mejor evaluación de los mismos. Lo anterior es posible mediante técnicas que permiten obtener un menor grado de incertidumbre, como lo es la inversión de datos, en la cual partiendo de los datos tomados en campo es posible encontrar los parámetros que caracterizan el subsuelo donde se encuentra el recurso en cuestión. Para obtener un modelo que caracterice de la mejor manera el terreno es deseable contar con información adicional para atacar a la no unicidad en la solución. Una alternativa es ayudar a la inversión con otro tipo de datos geofísicos, lo que se conoce como inversión conjunta. En esta tesis se propone utilizar datos de resistividad de corriente directa (DC) y audiomagnetotelúricos (AMT). Asumiendo cuerpos resistivos bajo tierra, se pretende encontrar su geometría 2D y su profundidad. La solución para la inversión individual de estos métodos usa una aproximación, por lo que es lineal y se ejecuta en una sola iteración. Sin embargo, para la inversión conjunta la solución se vuelve no lineal y se ejecuta en varias iteraciones. Para validar los resultados obtenidos se hace uso de datos sintéticos, intentando obtener un buen ajuste entre los datos y las respuestas del modelo. La idea de utilizar conjuntamente DC y AMT es aumentar la profundidad de penetración en la zona de exploración.Along the time it has been indispensable to have a better knowledge of the physical parameters that characterize the subsoil, because of the increase of the population needs, as the subterranean fresh water. Geophysical exploration is a technique capable of indirectly finding natural resources to obtain a better evaluation of them. The above is possible through techniques that allow obtaining a lower degree of uncertainty, such as data inversion, in which, starting from the data taken in the field, it is possible to find the parameters that characterize the subsoil where the resource in question is located. In order to get a good model that characterizes the ground, it is desirable to have additional information in order to dismiss the non-uniqueness. In this thesis, we propose to use data from two different electrical methods, direct current resistivity method and audio-magnetotelluric. This kind of research is known as Joint Inversion. We assumed 2D resistivity bodies under the ground. The purpose of this research is to find the 2D geometry and depth of such bodies. Solution for single inversion uses an approximation and it is linear. It runs in a single iteration, however for joint inversion, the solution turns non-linear and it runs in several iterations. Results were validated with synthetic data trying to get a good fit between data and model responses. The idea to use DC resistivity and audio-magnetotelluric jointly is to increase the penetration depth in exploration geophysics
Prediction of open chromatin regions from H3K27ac ChIP-Seq profiles
No full textEn el contexto de la epigenética, la determinación de la estructura de la cromatina asociada a las modificaciones histonales y sus dinámicas asociadas es crucial para perfilar con precisión los fenómenos relacionados con procesos biológicos complejos, tales como, la diferenciación celular, el proceso de desarrollo celular y la aparicióny progresión de diversas enfermedades. La predicción de la estructura de la cromatina, y en particular, la identificación de los sitios accesibles de cromatina son problemas biológicos fundamentales que están siendo activamente investigados. En esta tesis, presentamos un clasificador binario, basado en una máquina de soporte vectorial (SVM), entrenado con datos disponibles de ChIP-sec y ATAC-sec derivados de experimentos relacionados con la modificación histonal H3K27ac. Nuestro modelo utiliza características construidas a partir de señales que se extraen directamente de los datos genómicos de acuerdo con una abstracción computacional basada en un fenomeno biológico, con el objetivo de determinar si es posible predecir sitios de ATAC-seq a partir de datos de ChIP-seq. Nuestro modelo con mejor desempeño puede identificar exitosamente el 82,84 % de los intervalos de ATAC-seq que coinciden con intervalos de ChIP-seq. Para la realización de las pruebas se desarrolló histoneSig, un paquete de R que está disponible en github para uso público. Si bien los resultados iniciales son prometedores, nuestro modelo aún necesita ser capaz de cuantificar y discernir el número de regiones asociadas y sus diferentes grados de accesibilidad. Idealmente, esto ayudará en el desarrollo de abstracciones biológicas cada vez más robustas, lo cual resultará en características más informativas y altamente generalizables.In the context of epigenetics, determining chromatin structure associated to histonal modifications and its associated dynamics is crucial for accurately profiling phenomena related to complex biological processes, such as cellular differentiation, development and disease onset and progression. Prediction of chromatin structure, and in particular, the identification of accessible chromatin sites are fundamental, actively researched biological problems. In this thesis, we present a binary Support Vector Machine (SVM) classifier trained on openly available ChIP-seq and ATAC-seq data derived from experiments related to the H3K27ac histonal modification. Our model utilizes features constructed from signals that are extracted directly from genomics data in accordance with a computational abstraction that is based on a biological phenomenon, with the goal of determining if it is possible to predict ATAC-seq sites from ChIP-seq data. Our top performing model can successfully identify 82.84 %. of the ATAC-seq intervals that overlap with ChIP-seq intervals. To perform the various tests contained in this thesis, an R package, histoneSig, was developed. It is available on github for public use. While initial results are promising, our model still needs to be able to discern the number of associated regions and different degrees of accessibility. This will ideally aid in the development of increasingly robust biological abstractions, which will result in more informative, highly generalizable features
Optical waveguides fabricated by Atomic Layer Deposition (ALD)
No full textLa óptica integrada es un área que al unir las propiedades de guiado de la luz a la estructura de microdispositivos electrónicos busca obtener mejoras en transmisión de datos, sensores de sustancias biológicas y multiplexado de señales. Para desarrollar tecnologías de óptica integrada es necesario remontarse a sus componentes básicos: las guías de onda, estructuras que permiten el transporte de ondas electromagnéticas de un punto a otro. En este trabajo de tesis, se presenta el diseño óptico, fabricación y caracterización de dos grupos de guías de onda planas basadas en películas delgadas de Al2O3 por medio de la técnica de Depósito de Capas Atómicas (ALD). Un grupo se fabricó utilizando H2O como reactante y el otro utilizando O3, dentro de un rango de espesores de 500 nm a 1000 nm. Se muestran resultados de caracterización óptica realizados a ambos grupos de fabricación, los cuales incluyen acoplamiento de luz a 633 nm, índice de refracción efectivos asociados a los modos de cada espesor y medición de pérdidas de propagación. De igual forma, se presentan resultados obtenidos de elipsometría, microscopía electrónica de barrido (SEM), Espectrometría fotoelectrónica (XPS) y espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR) como caracterización del material. Las pruebas de XPS y FTIR no logran detectar la presencia de carbono en las películas fabricadas, por lo que la presencia de carbono es < 1%, difícil de detectar en ambas técnicas, como se ha reportado previamente en la literatura. Se observa un cambio en las propiedades ópticas de las guías de onda fabricadas con ozono con respecto a lo previamente reportado en las guías fabricadas con agua. Las películas de ozono muestran un índice de refracción más alto en comparación con las de agua, el cual es de 1.642 para H2O y de 1.651 para O3. Así mismo, se muestran cambios en el índice de refracción efectivo de los modos de propagación y pérdidas de propagación de la luz menores en las guías fabricadas por O3, siendo 0.51 dB/cm el valor más bajo para O3 y 3.03 dB/cm el valor más bajo para H2O. Se encontró que las guías de onda de Al2O3 fabricadas por O3 presentan una mejora en la propagación de la luz en comparación de las guías de onda fabricadas por H2O. Esto puede deberse a diferencias en la densidad en las películas, porosidad en las películas fabricadas con agua y a una mayor estabilidad del material obtenido por ozono. Se sugieren caracterizaciones para cuantificar la densidad de película y ...In the pursuit for integrated optics technologies required by functional scale-reduced systems, development of waveguiding structures in micro and nanoscale is critical. This work presents the design and fabrication of Al2O3 thin film-based waveguides grown by Atomic Layer Deposition (ALD). Two fabrication groups with a thickness between 500 nm and 1000 nm are shown: the first one using H2O as reactant and the second one using O3. Physical properties where obtained by means of Scanning Electron Microscopy, X-Ray photoelectron spectrometry, Fourier-transform infrared spectroscopy and Variable Angle Ellipsometry. Optical waveguide characterization at 632.8nm is based on measurement of the effective refractive index by a prism coupling technique and propagation loss coefficient by fiber to waveguide couple. The same characterizations were made for both fabrication groups in other to make a comparison between optical and structural properties obtained in each reactant variation. Both fabricated groups show propagation of light at 632.8 nm and low carbon presence due to XPS and FTIR analysis, which both show no peaks of binding energy and vibrational modes respectively that could be associated with carbon presence, indicating that if there are indeed traces of carbon in the fabricated films, they are lower than 1%. Ozone thin films show a higher refractive index in comparison to thin films fabricated with water, 1.642 for H2O and 1.651 for O3. Also, changes in effective refractive index and propagation losses lower for the ozone case where obtained with 0.51 dB/cm being the lowest value for O3 and 3.03 dB/cm the lowest value for H2O. In conclusion, Al2O3 optical waveguides fabricated using ozone as oxygen source show an improvement in light propagation in comparison to Al2O3 optical waveguides using H2O. This could be related to differences in film density, vacancies in ALD with H2O fabricated films and a higher material stability due to near stoichiometric characteristics of the ozone films. Further thin film density and porosity characterizations are recommended
Characterization of the effect of bone metastasis T cells in osteoclast formation
No full textLa metástasis ósea es una complicación médica frecuente en pacientes con etapas avanzadas de cáncer de mama y próstata. A pesar de que existen tratamientos disponibles, la metástasis ósea no tiene cura. Por ello, es de suma importancia estudiar nuevas opciones de tratamientos, como es la inmunoterapia; la cual utiliza distintos componentes del sistema inmune o la respuesta inmune de los mismos pacientes, para combatir sus células cancerígenas. La inmunoterapia ya se ha probado en varios tipos de cáncer, sin embargo, ha recibido poca atención para su uso en la metástasis ósea. Una complicación potencial es que el sistema inmune regula la remodelación ósea, y que los linfocitos T pueden aumentar la formación de osteoclastos y la resorción ósea. En la metástasis ósea, la resorción ósea estimula a la proliferación de las células cancerosas y el desarrollo de la metástasis ósea. Por ello, nos enfocamos en caracterizar el efecto de los linfocitos T en la formación de osteoclastos in vivo e in vitro. Para determinar el efecto de los linfocitos T en los osteoclastos in vivo, se inocularon ratones Balb/C con células 4T1 de cáncer de mama en el ventrículo izquierdo para causar metástasis ósea. Los ratones recibieron un tratamiento con anticuerpos anti-CD4, anti-CD8 o control isotipo para eliminar o no a los linfocitos T en los ratones. El análisis histomorfométrico de las piernas traseras de los ratones mostró que la eliminación de los linfocitos T indujo una reducción significativa en el número de osteoclastos en la interface tumor-hueso comparado con los ratones con tratamiento control. Esto se correlaciona con una reducción significativa del área de osteólisis en ratones sin linfocitos T, lo cual sugiere que los linfocitos T aumentan la formación de osteoclasto y las metástasis óseas in vivo. Para confirmar el efecto de los linfocitos T en la formación de osteoclastos in vitro, se aislaron linfocitos T de bazo de ratón y se cultivaron en presencia o ausencia de concanavalina A, o anticuerpos anti-CD3 y anti-CD28 para activarlos o no. Posteriormente, los linfocitos T se cultivaron con células de médula ósea de ratón en presencia de M-CSF y RANKL para inducir la formación de osteoclastos. Se encontró que los linfocitos T no activados aumentaron la formación de osteoclastos (células multinucleadas TRAP+), lo cual es similar a lo observado en la metástasis ósea in vivo. En contraste, los linfocitos T activados inhibieron la formación de osteoclastos de una manera ...Bone metastases are frequent complications in patients with advanced breast and prostate cancer. Despite the available treatments, bone metastases cannot be cured. Therefore, it is critical to test new treatments such as immunotherapy that uses components of the immune system or the own immune response of the patients against their cancer cells. Immunotherapy has been tested for multiple cancers, but has received little attention in bone metastases. A potential complication is that the immune system regulates bone remodeling, and T cells can increase osteoclast formation and bone resorption. In bone metastases, bone resorption supports cancer cell proliferation and the development of bone metastases. Thus, we aimed to characterize the effect of T cells on the formation of osteoclasts in vivo and in vitro.
In order to determine the effect of T cells on osteoclasts in vivo, Balb/C mice were inoculated with 4T1 breast cancer cells in the left cardiac ventricle to cause bone metastases. They received then a treatment with antibodies against CD4 and CD8 or isotype control to deplete or not mice of their T cells. Histomorphometric analysis of the hindlimbs showed that depletion of T cells induced a significant decrease in the number of osteoclasts at the tumor-bone interface, compared to control-treated mice. This correlates with a significant decrease of the osteolysis area in T cell-depleted mice, suggesting that T cells increase osteoclast formation and bone metastases in vivo. To confirm the effect of T cells on the formation of osteoclast in vitro, we isolated T cells from mouse spleen and cultured them in the presence or absence of concanavalin A, or anti-CD3 and anti-CD28 antibodies, in order to activate them or not. Then, T cells were cultured with mouse bone marrow cells in the presence of M-CSF and RANKL to induce the formation of osteoclasts. We found that non-activated T cells increased the formation of osteoclasts (TRAP+ multinucleated cells), similarly to what was observed in bone metastasis in vivo. In sharp contrast, T cells upon activation inhibited osteoclast formation in a dose-dependent manner. Interestingly, CD4+ T cells were more potent at inhibiting osteoclast formation, compared to CD8+ T cells. This anti-osteoclastic effect was not due to a cytotoxic effect from activated T cells on bone marrow cells. Overall, these results show that while T cells in the bone metastasis microenvironment increase osteoclastogenesis and support the ..
Gyroscopes and electronic accelerometers for angular velocity measurement of mechanisms
No full textLa determinación de la posición y orientación juega un rol importante en la descripción de cuerpos rígidos y mecanismos en general. Entre estos últimos se encuentran, por ejemplo: robots, sistemas de visión, aeronaves, satélites y submarinos. Por otra parte, para fines de control automático de esa clase de mecanismos (robots aeronaves, submarinos y satélites), puede requerirse el sensado mediante medición directa de variables físicas como orientación y velocidad angular. Motivados por las posibilidades de medir la orientación y principalmente la velocidad angular de algún objeto utilizando sensores giroscopios y acelerómetros, en esta tesis se aborda un estudio teórico-experimental del uso e implementación de estos sensores. Además, se presenta el diseño de un sistema utilizando componentes electrónicos para medir la velocidad angular a la que está girando el eje de un motor. Para comprobar el funcionamiento adecuado del sistema propuesto se realizaron pruebas de laboratorio en las que se comparan las mediciones obtenidas con una referencia confiable.The determination of position and orientation plays an important role in the description of rigid bodies and mechanisms in general. An example of these are: robots, vision systems, aircraft, satellites and submarines. On the other hand, for the purpose of automatic control of this kind of mechanisms (aircraft, submarine and satellite robots), sensing may be required by direct measurement of physical variables such as orientation and angular velocity. Motivated by the possibilities of measuring the orientation and mainly the angular velocity of a object using gyro sensors and accelerometers, this thesis deals with a theoretical-experimental study of the use and implementation of these sensors. In addition, a system design using electronic components to measure the angular speed at which a motor shaft is rotating is presented. To verify the proper functioning of the proposed system, laboratory tests were performed in which the measurements obtained are compared with a reliable reference