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Synchronization and activation in a model of a network of β-cells
Get PDF"Islets of pancreatic β-cells are of utmost importance in the understanding of diabetes mellitus. We consider here a model of a network of such pancreatic β-cells which are globally coupled via gap junctions. Some of the cells in the islet produce bursting oscillations while other cells are inactive. We prove that the cells in the islet synchronize if the coupling is sufficiently large and all cells are active (or inactive). If the islet consists of both active and inactive cells and the coupling is sufficiently large, an active cluster and an inactive cluster emerge. We show that activity of the islet depends on the coupling strength and the number of active cells compared to the number of inactive cells. If too few cells are active the islet becomes inactive.
Phthalates and bisphenols migration in Mexican food cans and plastic food containers
Get PDF"The presence of endocrine disruptors bisphenol-A, bisphenol-A-dimethacrylate, bisphenol-A-diglycidyl-ether, phthalic-acid, dibutyl-phthalate, diethyl-phthalate and dioctyl-phthalate was determined in vegetable cans, baby bottles and microwaveable containers from the Mexican market. Gas-Chromatography-Mass-Spectrometry was used for the identification and High-Performance-Liquid-Chromatography with UV/Visible light and fluorescence detectors was used for the quantification. Endocrine disruptors were found in all samples. PA and DOP were the substances most commonly found, and maximum concentrations were 9.549 and 0.664 μg/kg, respectively from a jalapeno peppers can. Bisphenol A, phthalic-acid, bisphenol-A-dimethacrylate, bisphenol-A-diglycidyl-ether, dioctyl-phtalate and dibutyl-phthalate were found in baby bottles and microwaveable containers.
Análisis numérico de la transferencia de calor de la cabina de fuego de un avión ultraligero
Get PDF"Un análisis numérico es necesario para describir, analizar y crear algoritmos numéricos, que
permitan resolver problemas matemáticos, es por ello que en esta tesis se realiza un análisis numérico de transferencia de calor en un motor de combustión interna, el cual se encuentra ubicado dentro de la cabina de fuego de un avión ultra ligero. Dicho motor presenta sobrecalentamiento en algunas regiones, debido al insuficiente flujo de aire dentro de la cabina de fuego, por lo que se desea obtener las regiones de mayor calentamiento en el motor, además se desea obtener la transferencia de momento, para observar de qué manera afecta el flujo de aire dentro de la cabina en la transferencia de calor. Para realizar el análisis numérico de los fenómenos de transporte involucrados se utilizó el programa computacional ANSYS, en el cual se puede hacer el diseño de los cuerpos que conforman el sistema. Ya que el programa se basa en el método del elemento finito, es necesario obtener la malla del sistema la cual es una representación pictórica del problema. Se hicieron simulaciones del motor dentro de la cabina de fuego y con una hélice para obtener los niveles de temperatura dentro de la cabina de fuego y del motor. De esta manera se pueden conocer las regiones que presentan temperaturas elevadas en el motor, además de la magnitud de dichas temperaturas.
Effect of an electric field within microscopy focused ion beam (FIB) between manipulator sharp and the ion trap of the electron detector
Get PDF"The manipulation of samples with micro manipulators sharps in the normal axis to the observation plane is practically blind in microscopy focused ion beam (FIB) mono beam. The application of a negative potential to the manipulator sharp has been considered, which causes differences of electrical potential between the detector and the sample holder, generating an electric field between the sharp and the sample. This makes the electrons, aside the sample, undergo a greater deflection, reflecting in poorer contrast image. This deflection depends on a great extension of the sample holder height between the micromanipulator sharp, voltage deflector, q/m electron factor and electron acceleration.
Síntesis y caracterización de materiales compuestos de óxido de grafeno con nanopartículas de plata y con dióxido de titanio
Get PDFTesis (Maestría en Ciencia de Materiales)"El grafeno es un alótropo de carbono de baja dimensionalidad (2D) descubierto en el 2004. En recientes años, este material ha generado grandes expectativas en muchas de las áreas de investigación desde la ciencia básica hasta la ciencia aplicada. Motivados por lo anterior, en este trabajo de tesis presentamos los resultados de la síntesis de óxido de grafeno por métodos químicos. Durante este proceso, se evalúan los resultados de la síntesis por diferentes métodos de caracterización. Posteriormente, se realizaron dos materiales compuestos a partir de una suspensión de óxido del grafeno: óxido de grafeno-nanopartículas de plata (AgNPs/rGO) y óxido de grafeno-nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2/rGO). Respecto al sistema AgNPs/rGO, los resultados muestran una adecuada funcionalización y dispersión de nanopartículas de plata sobre el óxido de grafeno, asimismo, el método utilizado permite ser amigable con el medio ambiente pues se evita el uso de reductores y surfactantes. Referente a los sistemas TiO2/rGO, estos mostraron propiedades fotocatalíticas en la degradación de dos colorantes modelo. Los resultados de la tesis abren la posibilidad de obtener compuestos basados en óxido de grafeno por métodos químicos, con propiedades sinérgicas y de bajo coste.""Graphene is an allotrope of carbon with a two-dimensional (2D) structure, discovered in 2004 [9]. In recent years, this material has generated a lot of interest in many areas of research, from basic science to applied science. For this reason, this thesis presents the results of graphene oxide synthesized by chemical methods. During this process, the results of the synthesis by different methods have been evaluated. As a result, two composites have been prepared: (1) graphene oxide with silver nanoparticles (AgNPs/rGO), and (2) graphene oxide with titanium dioxide (TiO2/rGO). Result from the AgNPs/rGO system, show adequate functionalization and dispersion of silver nanoparticles on graphene oxide. In addition, the method is environmentally friendly because it avoids the use of reducing agents and surfactants. The TiO2/rGO systems show photocatalytic properties in the degradation of two model dyes. The results of this work show cost-effective method to make oxide-based compounds of graphene, which have interesting and useful properties.
Conservation and restoration of Mexican forests in the global change scenario: a shared responsibility with multiple benefits
Get PDF"Nuestro planeta enfrenta hoy un fuerte cambio inducido por las actividades humanas, el cual usualmente se denomina Cambio Global. La creciente preocupación sobre las consecuencias socioeconómicas de este fenómeno dio lugar a varios compromisos internacionales que apuntan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, las cuales se resumen en el Protocolo de Kioto de las Naciones Unidas. Este protocolo establece una serie de estrategias para mitigar y reducir el impacto atmosférico de las emisiones de CO2, lo que dio lugar a la creación del mercado internacional del carbono. Las extensas áreas forestales de México pueden situar a este país en el mercado del carbono como un importante proveedor de servicios ambientales. Por lo tanto, la conservación y la restauración de bosques en México pueden verse como una potencial oportunidad de negocios, lo cual contribuiría al desarrollo socioeconómico del país. Sin embargo, para alcanzar estos objetivos se requiere la acción conjunta de diferentes sectores de la sociedad, incluidos gobiernos, empresas privadas, comunidad científica y población en general. Este artículo provee ejemplos acerca de cómo esta interacción puede ser articulada y cómo puede proporcionar múltiples beneficios para los sectores participantes.""Our planet is facing a strong change induced by human activities, which is usually referred as Global Change. Concern about the socioeconomic consequences of this phenomenon has led to several international commitments for reducing the emissions of greenhouse gasses, which were summarized in the Kyoto Protocol of the United Nations. The Protocol established a number of strategies to mitigate and reduce the atmospheric impacts of CO2 emissions, which led to the creation of the international carbon market. The extensive forested areas of Mexico may position this country in the carbon market as an important provider
of environmental services. Therefore, conservation and restoration of Mexican forests can be viewed as a potential business opportunity that would contribute to the economic and social development of the country. However, reaching these goals requires the joint action of different social sectors, including governments, private companies, the scientific community and the general population. This article illustrates how this interaction can be articulated and how it can provide multiple benefits for contributing parties.
Anatomy of Mexican species of the genera Phoradendron and Psittacanthus, endemic to the New World
Get PDF"Phoradendron y Psittacanthus habitan exclusivamente en América y agrupan plantas hemiparásitas. El conocimiento de la anatomía de especies mexicanas es escaso y son varias en las que no ha sido tratada. Este trabajo describe la anatomía de 5 especies de los géneros que arriba se mencionan a partir de cortes con micrótomo, a mano libre, macerados y diafanizados. Se hicieron pruebas histoquímicas en material fresco. Entre las especies existen caracteres comunes. La arquitectura foliar se describe como venación actinódroma reticulada y venas laterales con las vénulas modificadas en traqueidas dilatadas. Anatómicamente, la hoja mostró estomas paracíticos y mesofilo isobilateral. Las drusas son abundantes en pecíolo y lámina de Phoradendron. El tallo presenta los vasos del xilema en hileras radiales, el parénquima cortical y la médula contienen drusas y braquiesclereidas. El polen es esférico o triangular y tricolporado. Psittacanthus se distingue porque debajo del ovario se desarrolla un tejido de células con paredes engrosadas y lignificadas y el fruto contiene una viscina conspicua. Los cristales prismáticos, la cutícula rugosa, la peridermis con tejido suberoso y los haces vasculares en el exocarpo, no se habían descrito anteriormente. Las astroesclereidas cristalíferas, el córtex heterogéneo, el epitelio cuticular y la cutícula estriada que citan otros autores, no se observaron. Las substancias pécticas y los compuestos fenólicos tienen mayor presencia en Psittacanthus.""Phoradendron and Psittacanthus only grow in America and they include hemiparasitic plants. The anatomy of Mexican species is partial and some of them had not anatomically been studied. The vegetative and reproductive anatomy of 5 species was described as seen in slides obtained through microtome, by free hand, and macerated and clarified tissues. Histochemistry tests on fresh material were made. The leaves have paracytic stomata, reticulate actinodromous venation, lateral veins with terminal portions modified to dilated tracheids and isobilateral or homogenous mesophyll. Druses are abundant in petiole and lamina of Phoradendron. The stem has xylem vessels in radial raws and druses and brachysclereids are common in the cortical parenchyma and the pith. Pollen is spherical or triangular and tricolporate. In Psittacanthus, under ovary a tissue of cells with lignified and thickness walls is present. The viscid tissue of the fruit of Psittacanthus is bigger. Prismatic crystals, striated cuticle, suberous peridermis and vascular bundles in the exocarp had not previously been described in these species. Astrosclereids with prismatic crystals, a heterogeneous cortex, a cuticular epithelium and a striated cuticle described for other authors were not found. Pectic substances and phenolic compounds are most abundant in Psittacanthus.
Remoción de arsénico por medio de carbón activado modificado con nanoparticulas de hidro(óxidos) de hierro.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"La presencia de arsénico en aguas subterráneas destinadas al consumo humano es un problema que afecta a millones de personas en el mundo. La exposición crónica a este contaminante está asociada a diversos padecimientos como arsenicosis y diversos tipos de cáncer. En México, la presencia de arsénico está registrada en los acuíferos de Coahuila, Chihuahua, Durango, Guanajuato, San Luis Potosí y Zacatecas donde las concentraciones superan la concentración máxima permisible establecida en la NOM-127-SSA1-1994. La literatura reporta la remoción de arsénico mediante el uso de carbón activado o hidróxidos de hierro; sin embargo, pocos autores reportan el uso de carbón activado modificado con nanopartículas de hidro(óxidos) de hierro para remover arsénico. El objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad y cinética de adsorción de arsénico, en sistemas en lote, utilizando diferentes carbones activados modificados (F400-M, CAP-M, CAZ-M, estos últimos producidos a partir de bagazo de Agave salmiana) con nanopartículas de hidro(óxido) de hierro para remover As(V) presente en agua a bajas concentraciones. Se realizaron isotermas de adsorción empleando concentraciones bajas de arsénico (<1 ppm), y se varió el pH de la solución (6, 7, 8) y la temperatura (25°C y 35°C) para evaluar la influencia de estos parámetros en la capacidad de adsorción. También se evaluó el efecto de competencia de aniones sobre la capacidad de adsorción de As(V) utilizando agua natural proveniente de un pozo local. Posteriormente se determinaron las cinéticas de adsorción de arsénico utilizando una canastilla rotatoria acoplada a un reactor de 1L bajo las siguientes condiciones: 25 °C, 300 min-1, pH inicial de la solución de 7, concentración inicial de As(V) de 50 y 500 μgL-1, durante un tiempo de 100 min. Los resultados obtenidos indicaron que el F400-M posee una capacidad de adsorción de arsénico (1250 μgAs mg-1 carbón) superior a la del CAZ-M (526 μgAs mg-1 carbón) y CAP-M (370 μgAs mg-1 carbón).""The presence of arsenic in groundwater is a problem around the world that affects millions of people. Chronic exposure to this pollutant is associated with several conditions such as arsenicosis and different kinds of cancer. In Mexico, arsenic is found in the aquifers of Coahuila, Chihuahua, Durango, Guanajuato, San Luis Potosi and Zacatecas, where its concentration exceeds the permissible level established in NOM-127-SSA1-1994. Literature reports indicate arsenic removal using activated carbon or iron hydroxide, but few authors report the arsenic removal by modified activated carbons with iron hydro(oxide) nanoparticles. The goal of this study was to evaluate the arsenic adsorption capacity and kinetics in batch systems, using different modified activated carbons (F400-M, CAP-M, and CAZ-M: the last two produced from Agave salmiana bagasse) with iron hydro (oxide) nanoparticles. Adsorption isotherms were determined at low concentrations of As(V) (<1 ppm), different pHs (6, 7, 8) and temperatures (25 °C and 35 °C) to evaluate the influence of these parameters on the adsorption capacity. Also, the competition effect of anions on the adsorption capacity of As(V) was evaluated using groundwater from a local well. A rotating basket attached to a 1L reactor was used to determine the arsenic adsorption kinetics under the following conditions: 25 °C, 300 min-1, initial pH 7, and different initial arsenic concentration (50 and 500 ppb) for 100 min. The results indicated that F400-M had a higher arsenic adsorption capacity (1250 μg g-1) than CAZ-M (526μg g-1) and CAP-M (370 μg g-1), respectively.
Evaluación de biosólidos municipales como mejoradores de suelos de agostadero degradados en el Altiplano Potosino.
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias Ambientales)"Los suelos degradados de zonas áridas y semiáridas representan una opción excelente para la aplicación de biosólidos, en tanto que éstos pueden mejorar sus propiedades físicas y químicas y promover la recuperación de la cubierta vegetal. Sin embargo, la complejidad biótica y la fragilidad ecológica representada por la vegetación natural de estos ecosistemas exigen que tal aplicación sea previamente sometida a evaluación. Esto es necesario, dado que los biosólidos no constituyen ex profeso un fertilizante, sino un residuo orgánico complejo que contiene cantidades variables de metales pesados y otras sustancias potencialmente tóxicas que limitan su uso indiscriminado. En este estudio, se realizaron experimentos en campo y en invernadero, aplicando biosólidos de calidad excelente, de acuerdo a la norma oficial mexicana (NOM-004-SEMARNAT-2002), a suelos del Altiplano Potosino. En campo, la evaluación del efecto de la aplicación de biosólidos sobre la biomasa, la cobertura y la absorción de metales pesados se analizó en dos tipos de suelo, ígneo y calcáreo, a dosis de 0 (control), 3.5, 7 y 10.5 ton/ha. Las aplicaciones se hicieron en mayo (verano) y fines de noviembre (invierno) de 2006, y se analizaron las cosechas obtenidas de la aplicación de verano, en 2006 y 2007 (V06, V07), de la aplicación de invierno, en 2007 (I07) y de dos aplicaciones en verano e invierno, en 2007 (VI07). En invernadero, se cultivaron en macetas, a las mismas dosis de biosólidos utilizadas en campo, tres especies de gramíneas: Bouteloua curtipendula, B. gracilis y B. scorpioides. Después de un periodo de crecimiento, maduración y producción de espiga se determinó la biomasa, el contenido de N y P en las hojas y la concentración de metales pesados. En ambos estudios (campo e invernadero) se analizaron los 8 metales pesados indicados en la NOM-004-SEMARNAT-2002 (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb y Zn) con los que se determina la factibilidad de aprovechamiento urbano, agrícola o forestal. En los experimentos de campo se encontró que con una sola aplicación en verano o invierno la respuesta obtenida en incremento de biomasa (V06, V07 o I07) fue limitada (entre 100 y 200 g/m2).""Degraded soils in arid and semiarid zones represent an excellent opportunity for the application of biosolids. They can improve their physical and chemical properties and promote the recovery of vegetation cover. However, the biological complexity and the ecological fragility represented by the natural vegetation of these ecosystems requires that such application is previously evaluated. This is necessary because the biosolids are not expressly a fertilizer, but a complex organic residue containing varying amounts of heavy metals and other potentially toxic substances that limit their widespread use. In this study, we performed experiments in field and greenhouse, using excellent quality biosolids, according to the Official Mexican Norm (NOM-004-SEMARNAT-2002), applied to soils of the Potosi Highland. In the field, the effect of biosolids application on biomass, plant cover and uptake of heavy metals was analyzed in two soil types, igneous and calcareous, at doses of 0 (control), 3.5, 7 and 10.5 Mg/ha. The applications were made in May (summer) and late November (winter) 2006, and analyzed the summer application harvest, in 2006 and 2007 (V06, V07), the winter application harvest, in 2007 (I07), and the summer plus winter dual application harvest, in 2007 (VI07). In pot experiments were grown, at the same doses of biosolids used in the fields, three grass species: Bouteloua curtipendula, B. gracilis and B. scorpioides. After a period of growth, maturation and production of seed, the biomass production, the content of N and P in the leaves and the concentration of heavy metals was determined. In both studies (field and greenhouse), we analyzed the eight heavy metals listed in NOM-004-SEMARNAT-2002 (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn) to determine the feasibility of using urban, agricultural or forestry. In field experiments, with a single application in summer or winter, we found that the response in biomass production (V06, and I07, respectively) was low (between 100 and 200g/m2).
Identification of calcium stress induced genes in amaranth leaves through suppression subtractive hybridization
Get PDF"Calcium (Ca2+) is a critical ion for the growth and development of plants and plays an important role in signal transduction pathways in response to biotic and abiotic stresses. We investigated the Ca2+ stress responsive-genes in amaranth leaves by using the suppression subtractive hybridization technique. Screening of the libraries generated 420 up-regulated transcripts and 199 down-regulated transcripts. The differentially expressed transcripts were associated with general stress response, transcription factors, gene regulation, signal transduction, and some other with unknown function. Selected genes were used to study their differential regulation by sqRT-PCR. Among the up-regulated transcripts, a fragment containing the motif of C3HC4-type RING-Zinc family was further characterized. The ORF of amaranth zinc finger protein (AhZnf) has a closer relationship with its ortholog from Ricinus communis while is distantly related to the Arabidopsis thaliana C3HC4-type ortholog. We have identified a novel putative zinc finger protein along with other novel proteins such as the wall associated kinase, phosphoinositide binding protein, and rhomboid protease involved in response to Ca2+ stress in amaranth leaves.