Repositorio de la Universidad Industrial de Santander
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Study of good practices adopted by microenterprises to mitigate the negative effects in times of crisis
No full textEn los últimos 150 años la historia para las microempresas se ha visto directamente afectada por las crisis como lo ha sido la Gran Depresión, la Primera Guerra Mundial, el colapso del Mercado Inmobiliario y la más reciente la pandemia causada por el virus SARS-CoV-2. Estas, han generado una gran disminución en su actividad económica, dificultad en sus operaciones, bajos niveles de ingresos y altas tasas de quiebra.
En países como Colombia, el impacto del COVID-19 durante el 2020 conllevó a que el 10% de las microempresas se declararan en quiebra, el 65,7% se quedó sin efectivo para financiar sus operaciones, el 53% presentó una disminución en sus ventas superior al 50%, las empresas que generaban más de dos empleos se vieron obligadas a reducir su fuerza laboral a casi la mitad y el 60% de la muestra manifestó la necesidad de acceder a financiamientos (EL TIEMPO, 2020). A pesar de lo anterior, muchas permanecieron competitivas en el mercado, generando un panorama óptimo que servía de testimonio para afrontar esta crisis.
En esta investigación se identifican y recopilan esas buenas prácticas que los microempresarios del municipio de Barrancabermeja en Colombia adoptaron para mantenerse en el mercado, con la intención de establecer una guía y acciones que puedan ser adaptadas en cualquier otra situación de crisis que se llegue a presentar.PregradoIngeniero IndustrialIn the last 150 years, the history of small productive units and/or microenterprises has been directly affected by crises such as the Great Depression, the First World War, the collapse of the real estate market and the most recent pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus. These have generated a decrease in their economic activity, difficulty in their operations, low-income levels, and high bankruptcy rates.
In countries such as Colombia, the impact of COVID-19 during 2020 produced 10% of microenterprises to declare bankruptcy, 65,7% ran out of cash to finance their operations, 53% showed a decrease in sales of more than 50%, companies that generated more than two jobs were forced to reduce their workforce by almost half, and 60% of the sample expressed the need to access financing (EL TIEMPO, 2020). In spite of the above, many remained competitive in the market, generating an optimal panorama that served as a testimony to face this crisis.
This research identifies and compiles those good practices that microentrepreneurs in the municipality of Barrancabermeja in Colombia adopted to stay in the market, with the intention of establishing a guide and actions that can be adapted in any other crisis that may arise in future
Plant Turnaround Risk Management Model for The SIREF Industrial Services Unit At Ecopetrol S.A. Barrancabermeja Refinery
No full textLa elaboración del proyecto de grado contemplo una serie de etapas caracterizadas en primer lugar por la identificación y categorización de los diferentes tipos de riesgos surgidos a partir del desarrollo de actividades propias de Paradas de Planta Programadas de la Unidad de Servicios Industriales SIREF de la Refinería de Barrancabermeja, Santander registrados desde el año 2002 en los cuales se ha evidenciado los riesgos materializados y las consecuencias generadas en el transcurso de estos últimos años.
Seguidamente, se determinó bajo un estudio de revisión bibliográfica un análisis entre el estándar de gestión de riegos ISO 31000 y el modelo de gerenciamiento de paradas de planta programada contemplando estrategias y elementos de planificación requeridos para cumplir de forma eficaz la gestión del riesgo.
La tercera etapa comprendió la definición de criterios para la selección de métodos de identificación de peligros y control de riesgos asociados con las actividades propias de la Parada de Planta Programada de la Unidad de Servicios Industriales SIREF, requeridos para promover el cumplimiento de los objetivos establecidos en su Política Integral, los cuales permiten la relación del peligro con las posibles causas, consecuencia y mitigación ya definidas. En último lugar, se definió y estructuro un modelo de gestión de riesgos con base a la secuencia de actividades en cada una de las fases para desarrollo de la parada de planta.
Para tener éxito en las Paradas de Planta de ECOPETROL S.A, la organización y todos los involucrados deben comprometerse con una gestión de riesgos proactiva y consistente a lo largo de sus fases, solo de esta manera es posible lograr las metas en los tiempos establecidos, mejorando la productividad y la eficiencia de los procesos, con el fin de preservar los activos de la empresa y la integridad del recurso humano.
El modelo desarrollado se diseñó sobre un enfoque coherente del riesgo que cumple con las expectativas de la organización, ya permite oportunamente identificar las falencias encontradas con el fin de evaluar, tratar y monitorear estos riesgos evitando su materialización, el cual puede representar pérdidas económicas considerables para la compañía.
Con el desarrollo del trabajo se evidencio que uno de los factores más importantes en el modelo, el cual está presente en todas las fases del mismo, es la comunicación, es decir el líder de parada de planta y el comité de dirección, debe establecer una estrecha comunicación con su equipo de trabajo para guiar a todo el personal sobre el mismo objetivo, cuidando de su integridad y reportando a tiempo las novedades presentadas.
Asimismo, se hacer necesario adoptar, desarrollar e implementar metodologías para reducir el riesgo en el proceso de planificación y garantizar el éxito de los proyectos de paradas de plantas. Por lo tanto, el modelo de paradas de plantas desarrollado permite que los empleados nuevos o experimentados involucrados en el proceso, sean dirigidos organizadamente hacía las metas de plan de gestión de riesgos, garantizando su integridad y optimización del tiempo.MaestríaMagíster en Gerencia de MantenimientoThe preparation of the degree project contemplated a series of stages characterized in the first place by the identification and categorization of the different types of risks arising from the development of activities of Scheduled Plant Shutdowns of the SIREF Industrial Services Unit of the Refinery of Barrancabermeja, Santander registered since 2002 in which the materialized risks and the consequences generated in the course of these last years have been evidenced.
Next, an analysis between the ISO 31000 risk management standard and the scheduled plant shutdown management model was determined under a bibliographic review study, contemplating strategies and planning elements required to effectively comply with risk management.
The third stage comprised the definition of criteria for the selection of hazard identification and risk control methods associated with the activities of the Scheduled Plant Shutdown of the SIREF Industrial Services Unit, required to promote compliance with the objectives established in its Comprehensive Policy, which allow the relationship of the danger with the possible causes, consequences and mitigation already defined. Lastly, a risk management model was defined and structured based on the sequence of activities in each of the phases for the development of the plant shutdown.
To be successful in the Plant Shutdowns of ECOPETROL S.A, the organization and all those involved must commit to proactive and consistent risk management throughout its phases, only in this way is it possible to achieve the goals in the established times, improving the productivity and efficiency of the processes, in order to preserve the assets of the company and the integrity of the human resource.
The model developed was designed on a consistent approach to risk that meets the expectations of the organization, and allows timely identification of the shortcomings found in order to evaluate, treat and monitor these risks, avoiding their materialization, which can represent considerable economic losses for the company.
With the development of the work, it became evident that one of the most important factors in the model, which is present in all its phases, is communication, that is, the plant shutdown leader and the management committee must establish a Close communication with your work team to guide all staff on the same objective, taking care of their integrity and reporting on time the news presented.
Likewise, it is necessary to adopt, develop and implement methodologies to reduce risk in the planning process and guarantee the success of plant shutdown projects. Therefore, the developed plant shutdown model allows new or experienced employees involved in the process to be directed in an organized way towards the goals of the risk management plan, guaranteeing their integrity and optimization of time
Efficient Distribution Of The Operating Units Of Road Concessionaire In Santander
No full textLa práctica empresarial (DISTRIBUCIÓN EFICIENTE DE LAS UNIDADES OPERATIVAS DE CONCESIONARIA VIAL EN SANTANDER) se desarrolló con el fin de realizar la distribución eficiente de las unidades operativas, identificando los recorridos de cada una logrando así, mejorar los tiempos de atención empleados en cada novedad atendida y optimizar los recursos que se empleaban en cada unidad.PregradoProfesional en Gestión EmpresarialThe business practice (EFFICIENT DISTRIBUTION OF THE OPERATING UNITS OF THE ROAD CONCESSIONARIA IN SANTANDER) was developed in order to carry out the efficient distribution of the operating units, identifying the routes of each one, thus achieving, improving the attention times used in each novelty attended. and optimize the resources used in each unit
Dendroenergetic potential of Cordia gerascanthus L. and Dipteryx panamensis P species from forest sawmilling processes in the municipality of Socorro, Santander.
No full textA nivel mundial los diferentes procesos de aprovechamiento forestal como la transformación secundaria en los aserríos, genera una serie de residuos a los cuales no se les da un uso final adecuado. Este trabajo se enfoca en el análisis del potencial de aprovechamiento que presentan estos residuos madereros, como una alternativa viable para obtener combustibles renovables capaz de mitigar los gases de efecto invernadero y la acumulación de estos en entornos no factibles. Para el estudio se consideran como biomasa residual extraída a partir de los procesos de transformación secundaria de la madera en el aserrío Sur maderas JAFE, ubicado en el municipio de Socorro, Santander. Para esto se realizó la recolección de datos de campo, donde la cubicación fue la actividad inicial en las especies Cordia gerascanthus y Dipteryx panamensis, provenientes de los municipios de Simacota, Santander por un aprovechamiento doméstico y Riosucio, Chocó, por un aprovechamiento persistente respectivamente. Adicionalmente, se realizó el secado de probetas y residuos; posteriormente, análisis de las propiedades químicas en madera sólida como residual y posibles usos dendroenergéticos, se evaluaron propiedades químicas entre estas: poder calorífico, contenido de cenizas, contenido de humedad, materia seca, fibra detergente neutra y acida, calculo para celulosa y hemicelulosa, lignina, extracto etéreo, carbono, nitrógeno, hidrogeno y azufre. Los resultados permiten establecer que, en el proceso de transformación secundaria, los residuos madereros (desperdicios) varían entre 10 al 15% según el protocolo interno de la empresa, los cuales se consideran como combustibles dendroenergéticos por el poder calorífico, propiedades químicas que presenta y que pueden transformarse en pellets, briquetas entre otros y a su vez se pueden emplear en proceso de cocción, secado de café, etc.PregradoIngeniero ForestalWorldwide, the different forest harvesting processes, such as secondary processing in sawmills, generate a series of residues that are not given an adequate final use. This work focuses on the analysis of the utilization potential of these wood residues, as a viable alternative to obtain renewable fuels capable of mitigating greenhouse gases and their accumulation in non-feasible environments. For the study, residual biomass extracted from the secondary wood transformation processes at the Sur Maderas JAFE sawmill, located in the municipality of Socorro, Santander, is considered as residual biomass. For this purpose, field data collection was carried out, where cubing was the initial activity in the species Cordia gerascanthus and Dipteryx panamensis, coming from the municipalities of Simacota, Santander for a domestic use and Riosucio, Chocó, for a persistent use, respectively. In addition, the drying of specimens and residues was carried out, followed by analysis of the chemical properties of solid wood as waste and possible wood energy uses. Chemical properties were evaluated, including: calorific value, ash content, moisture content, dry matter, neutral and acid detergent fiber, calculation for cellulose and hemicellulose, lignin, ethereal extract, carbon, nitrogen, hydrogen and sulfur. The results show that in the secondary transformation process, wood residues (waste) vary from 10 to 15% according to the company's internal protocol, which are considered wood energy fuels due to their calorific value and chemical properties and can be transformed into pellets, briquettes, among others, and can be used in the cooking process, coffee drying, etc
Contrastive Learning for Atrial Fibrillation Detection in Challenging Scenarios
No full textEn las aplicaciones de salud, el reentrenamiento de los modelos para los nuevos usuarios suele requerir la recopilación de muchos datos etiquetados, lo que resulta difícil y costoso en este tipo de aplicaciones, como la detección de la fibrilación auricular. Las técnicas no supervisadas y autosupervisadas han surgido como métodos prometedores para hacer frente a la escasez de datos etiquetados.
El aprendizaje contrastivo es una técnica reciente que pretende mejorar la precisión del modelo mediante un proceso de preentrenamiento con datos no etiquetados. En este trabajo, proponemos la implementación del aprendizaje contrastivo para mejorar el rendimiento de una CNN que clasifica la fibrilación auricular en escenarios con pocos datos etiquetados, modelos pequeños y datos ruidosos. La estrategia fue evaluada con la mayor base de datos públicos de señales ECG. Presentamos resultados relativos a la métrica F1 para una cantidad diferente de datos no etiquetados y diferentes tamaños de modelos. Nuestros resultados sugieren que la estrategia supera a la estrategia de referencia hasta un 30% de la métrica F1 media en interaciones de 10 repeticiones.PregradoIngeniero ElectrónicoIn healthcare applications, retraining models for new users often require collecting many labeled data, which is challenging and expensive in these types of applications, such as atrial fibrillation detection. Unsupervised and self-supervised techniques have emerged as promising methods to deal with the scarcity of labeled data. Contrastive learning is a recent technique that aims to improve the model accuracy by a pre-trained process with unlabelled data.
In this work, we propose the implementation of contrastive learning to improve the performance of a CNN that classifies atrial fibrillation in scenarios with few labeled data, small models, and noisy data. The strategy was evaluated in the largest public ECG dataset. We present results regarding the F1-score for a different amount of unlabeled-labeled data, and different model sizes. Our results suggest that the strategy outperforms the baseline strategy by up to 30% of the 10-fold mean F1 score
Engineering assistant for monitoring and quality control in the “la flora club house” project executed by the construction company URBAMARES S.A.S
No full textEsta práctica empresarial detalla la experiencia y las estrategias aplicadas en la gestión, control y seguimiento de calidad durante la construcción del proyecto La Flora Club House, desarrollado por Urbamares S.A.S. Como asistente en el área de calidad, se abordaron tareas clave para garantizar que los materiales y procesos constructivos cumplieran con la normativa vigente, incluida la NSR-10. Las actividades comprendieron la supervisión de aceros, concretos y otros componentes esenciales, implementando herramientas digitales como hojas de cálculo para optimizar la trazabilidad y el control de los registros.
Entre los resultados más destacados se incluye la mejora en los procesos de recepción y registro de materiales mediante la digitalización, la creación de sistemas organizados de seguimiento de acero y concreto, y la aplicación de controles que aseguraron la integridad estructural y el cumplimiento de los plazos del proyecto. Además, el análisis de los ensayos de calidad permitió identificar y registrar anomalías, lo que facilitó la implementación de medidas correctivas oportunas.
El proyecto también enfatizó la importancia de habilidades técnicas y administrativas, como la interpretación de planos, la gestión de recursos y la supervisión de actividades constructivas. Asimismo, se fortalecieron competencias interpersonales como la comunicación y el trabajo en equipo, esenciales para la gestión eficiente de proyectos.
Con estas estrategias, no solo se garantizó la calidad del proyecto, sino que también se promovió la mejora continua y la sostenibilidad, contribuyendo a la reputación de la empresa y asegurando el éxito del proyecto en un mercado competitivo.PregradoIngeniero CivilThis business practice details the experience and strategies applied in quality management, control and monitoring during the construction of the La Flora Club House project, developed by Urbamares S.A.S. As an assistant in the quality area, key tasks were addressed to ensure that the construction materials and processes complied with current regulations, including NSR-10. The activities included the supervision of steel, concrete and other essential components, implementing digital tools such as spreadsheets to optimize traceability and control of records.
Among the most notable results are the improvement in the processes of receiving and recording materials through digitalization, the creation of organized systems for tracking steel and concrete, and the application of controls that ensured structural integrity and compliance with project deadlines. In addition, the analysis of quality tests allowed for the identification and recording of anomalies, which facilitated the implementation of timely corrective measures.
The project also emphasized the importance of technical and administrative skills, such as blueprint interpretation, resource management, and supervision of construction activities. Interpersonal skills such as communication and teamwork, essential for efficient project management, were also strengthened.
With these strategies, not only was the quality of the project guaranteed, but continuous improvement and sustainability were also promoted, contributing to the company's reputation and ensuring the success of the project in a competitive market
Prediction of Delays in Civil Works Applying Machine Learning Algorithms
No full textLa industria de la construcción genera un volumen de datos significativo a lo largo del desarrollo del ciclo de vida de los proyectos, estos datos acompañados de un correcto análisis pueden generan conocimiento útil para mejorar el desempeño en las múltiples áreas técnicas de los proyectos de construcción. Uno de los mayores desafíos en la industria de la construcción corresponde a los retrasos en los tiempos de ejecución de los proyectos, siendo estos afectados por factores provenientes de diversas fuentes, lo que conlleva a consecuencias de orden económico, social y legal, por tal motivo, es fundamental que los gerentes de proyectos empleen herramientas adecuadas para estimar las duraciones de las obras basadas en un análisis de datos objetivo y fáctico. En el marco de la cuarta revolución industrial, han surgido técnicas y herramientas basadas en inteligencia artificial, estadística e inteligencia empresarial que buscan dar soporte a la toma de decisiones informadas. En el presente trabajo de investigación se presenta una metodología basada en algoritmos de Machine Learning para predecir tiempos de retrasos en proyectos de obra civil, apoyado de un estudio y análisis de factores de retraso que afectan los proyectos de construcción para finalmente integrarlo como herramienta a un marco de gestión de proyectos que garantice la reproducción de este análisis de datos y la inclusión en los sistemas de calidad de las empresas.MaestríaMagíster en Ingeniería CivilThe construction industry generates a significant volume of data throughout the development of the life cycle of projects, this data accompanied by a correct analysis can generate useful knowledge to improve performance in multiple technical areas of construction projects. One of the biggest challenges in the construction industry corresponds to delays in project execution times, which are affected by factors from various sources, leading to economic, social and legal
consequences. For this reason, it is essential that project managers use appropriate tools to estimate project durations based on an objective and factual data analysis. In the framework of the fourth industrial revolution, techniques and tools based on artificial intelligence, statistics and business intelligence have emerged to support informed decision making. This research work presents a methodology based on Machine Learning algorithms to predict delay times in civil works projects, supported by a study and analysis of delay factors that affect construction projects to finally integrate it as a tool to a project management framework that ensures the reproduction of this data analysis and the inclusion in the quality systems of companies
Reliability Centered Maintenance for Surface Equipment and Components of Artificial Lifting Systems VSH2 and PCP in Oil Fields of Mid-Magdalena Valley
No full textLos equipos de superficie de los sistemas de levantamiento artificial más utilizados en los campos de producción de la zona del Valle del Magdalena Medio colombiano, no cuentan con una estrategia de mantenimiento basado en confiabilidad (RCM). Por lo anterior, varios de estos sistemas de superficie han presentado altas tasas de falla, conduciendo a la elevación en los costos de producción, así como a elevados valores de diferidas de producción.
En este sentido, este trabajo describe una estrategia de mantenimiento basada en confiabilidad (RCM) para los sistemas de levantamiento artificial VSH2 y PCP. Para esto, los sistemas son descritos en sus partes constituyentes y en su funcionalidad. También, se incluye el análisis de los históricos de fallas de estos sistemas, definiendo las fallas con mayor consecuencia en diferidas. El RCM es presentado y aplicado, considerando las fallas de los sistemas VSH2 y PCP.
Como resultado del RCM, fueron propuestas las actividades de un plan de mantenimiento y especialmente dirigidas a la detección temprana de las fallas con mayores consecuencias en diferidas de producción. La aplicación de este plan en un pozo con sistema VSH2 y otro pozo con sistema PCP, por un periodo de 4 meses, condujo a la detección temprana de dos fallas y al ajuste de estas, evitando consecuencias mayores en la producción de crudo. Lo anterior sugiere que el plan de mantenimiento diseñado con base en RCM conduce a una disminución en la frecuencia de aparición de fallas en unidades VSH2 y PCPEspecializaciónEspecialista en Producción de HidrocarburosSurface equipment of the most used artificial lift systems in the production fields of the Colombian Middle Magdalena Valley area do not have a reliability-based maintenance (RCM) strategy. Due to the above, several of these surface systems have presented high failure rates, leading to increased production costs, as well as high deferred values.
In this sense, this document describes a reliability-based maintenance (RCM) strategy for the VSH2 and PCP artificial lift systems. For this, the systems VSH2 y PCP are described in their constituent parts and in their functionality. Also, the failure histories of these systems are analyzed, defining the failures with the greatest consequence in deferred. Later, the RCM is presented and applied, considering the failures of the VSH2 and PCP systems.
As a result of the RCM, the activities of a maintenance plan were proposed and especially directed to early detection of failures, that presented consequences in deferred. The application of this plan in a well with a VSH2 system and another well with a PCP system, for a period of 4 months, led to the early detection of two failures and their adjustment, avoiding major consequences on crude oil production. The foregoing suggests that the maintenance plan designed based on RCM leads to a decrease in the frequency of failures in VSH2 and PCP unit
Evaluation of the reliability of the Air Cooler E-2951 and alternatives to improve its efficiency
No full textEn este trabajo de investigación se evaluó la confiabilidad y la eficiencia del sistema aeroenfriador SE-2951 de la Planta de Servicios Industriales de Ecopetrol S. A., el cual había sido clasificado como un equipo “mal actor” por sus frecuentes roturas de tubos y consecuentes pérdidas de condensado que es un recurso extraordinariamente valioso en la industria por su contenido energético. La evaluación de la confiabilidad del sistema se realizó a través de un Análisis de Causa Raíz de la metodología de Eliminación de Defectos del sistema de Gestión de Integridad de Activos que permitió identificar una serie de fenómenos presentes en el proceso de condensación que atacan la integridad de los tubos del aeroenfriador si no se controlan, y la evaluación de la eficiencia se realizó a través del método de efectividad NTU el cual es la relación entre la tasa de transferencia de calor real y la tasa de transferencia de calor máxima posible de un intercambiador de calor. El método se basa en un parámetro adimensional llamado efectividad de transferencia de calor que es una opción cuando se desconocen las temperaturas de salida de los fluidos y existe la dificultad de determinarse a partir de balances de energía. El resultado de esta investigación puede ser un soporte para la toma de decisiones sobre el activo, para actualizar la estrategia de mantenimiento y desde el punto de vista del proceso, para hacer cambios en los procedimientos y forma de operar que contribuyan al objetivo global de la compañía, dado que está implicado en ello la capacidad de mantener la operación del sumidero del ciclo termodinámico del vapor, lo cual afecta directamente los costos de operación, el margen de refinación y la reducción de la huella de carbono.PregradoIngeniero de Procesos de Refinación y PetroquímicosIn this research work, the reliability and efficiency of the E-2951 air cooler system of the Ecopetrol Industrial Services Plant was evaluated, which had been classified as a "bad actor" equipment due to its frequent pipe breaks, condensate losses that it is an extraordinarily valuable resource in industry due to its energy content. The evaluation of the reliability of the system was carried out through a Root Cause Analysis of the Defect Elimination methodology of the Asset Integrity Management system, which identified a series of phenomena present in the condensation process that attack the apparatus of the tubes of the dry cooler if they are not controlled and the evaluation of the efficiency was carried out through the NTU efficiency method which is the relationship between the real heat transfer rate and the maximum possible heat transfer rate of a heat exchanger. The method is based on a dimensionless parameter called heat transfer efficiency, which is an option when the exit temperatures of the fluids are unknown, and it is difficult to determine them from energy balances. The result of this research can be a support for making decisions about the asset, to update the maintenance strategy and from the point of view of the process, to make changes in the procedures and way of operating that contribute to the company's global objective, since the ability to maintain the operation of the steam thermodynamic cycle sump is involved, which directly affects operating costs, the refining margin and the reduction of the carbon footprint
Modeling the effect of an external magnetic field on ATP synthase
No full textLa producción de ATP al interior de la mitocondria es un proceso fundamental para la vida, teniendo en cuenta que esta molécula cumple la función de proveer a la célula de energía para cualquiera de sus funciones. Por esta razón, los procesos intracelulares dependen en gran medida de la producción de esta molécula y, en consecuencia, del funcionamiento correcto del complejo enzimático ATP − Sintasa.
En la literatura científica se han reportado estudios sobre la producción de ATP, encontrando que la baja producción de esta molécula afecta el funcionamiento de la célula, alterando su comportamiento y, en caso de organismos pluricelulares, repercutiendo sobre el tejido al que están asociadas. En el caso de los seres humanos, se ha observado que las concentraciones anómalas de ATP en células del tejido nervioso o cardíaco, presentan relación con el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y del corazón, respectivamente.
Actualmente, el modelo propuesto para la ATP − Sintasa plantea que se divide en dos estructuras, un rotor y un estator. En el estator se produce la síntesis de ATP y el rotor le provee de la energía requerida, por medio del transporte de protones a través de la membrana mitocondrial interna, como consecuencia de un gradiente de concentración. Algunas investigaciones han propuesto el análisis de este proceso por medio de potenciales termodinámicos, siendo la energía libre de Gibbs el más comúnmente usado para estas descripciones.
En este proyecto de investigación, se analizó el balance de energía en este complejo molecular, así como el impacto que tiene la presencia de campos magnéticos externos sobre la síntesis de ATP, considerando que el transporte de protones genera un campo magnético que podría interactuar con los átomos y moléculas al interior de la matriz mitocondrial. Lo anterior se realizará por medio de un script Python, para graficar los campos magnéticos producidos por el rotor, así como su interacción con los campos externos.
Los resultados observados permiten inferir la posibilidad de utilizar campos magnéticos para transportar las moléculas requeridas para la síntesis de ATP, influyendo en su producción y, por consiguiente, en sus concentraciones en la célula.PregradoFísicoATP synthesis in mitochondria is a fundamental process for life, as this molecule provides the cell with the energy necessary for its biological functions. Therefore, intracellular processes are based on the production of ATP and consequently the proper functioning of the ATP-Synthase enzyme complex.
Studies have shown that low ATP production negatively impacts cellular function, altering behavior, and, in multicellular organisms, affecting associated tissues. In humans, abnormal ATP concentrations in nerve or cardiac tissue cells have been linked to the development of neurodegenerative and heart diseases, respectively.
The current model of ATP-synthase suggests that it consists of two structures: a rotor and a stator. ATP synthesis occurs in the stator, while the rotor supplies energy through proton transport across the inner mitochondrial membrane, driven by a concentration gradient. Some studies analyze this process using thermodynamic potentials, particularly the Gibbs free energy.
This project investigates the energy balance in this molecular complex and the effects of external magnetic fields on ATP synthesis, considering that proton transport generates a magnetic field that may interact with atoms and molecules in the mitochondrial matrix. A Python script was developed to visualize the magnetic field generated by the rotor and its interaction with external fields.
The results suggest the potential for using magnetic fields to transport molecules necessary for ATP synthesis, thereby influencing ATP production and concentrations in cells.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=000229983