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Cellular automata modeling of continuous stirred tank reactors
Get PDF"The classical dynamical systems model of continuous stirred tank reactors (CSTR) in which a first order chemical reaction takes place is reformulated in terms of stochastic cellular automata by extending previous works of Seyborg [3] and Neuforth [4] by including the feed flow of chemical reactants. We show that this cellular automata procedure is able to simulate the dilution rate and the mixing process in the CSTR, as well as the details of the heat removal due to the jacket. The cellular automata approach is expected to be of considerable applicability at any industrial scales and especially for any type of microchemical systems.
Análisis del efecto de poliaminas en líneas reporteras de Arabidopsis: ciclo celular y respuesta tipo auxina.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"Las poliaminas (PAs) se han considerado como nuevos reguladores de crecimiento en plantas, involucrados en diversos procesos fisiológicos como la proliferación celular y diferenciación, así como en la respuesta al estrés. En el genoma de Arabidopsis thaliana, ya han sido identificados y localizados todos los genes involucrados en la biosíntesis de PAs. Se ha descrito que durante el ciclo celular existen aumentos en los niveles de PAs, en las transiciones G1/S y G2/M, por lo que son considerados compuestos clave en la progresión del ciclo.Utilizando la línea reportera del ciclo celular (CYCB1;1::uidA) analizamos el efecto de la aplicación exógena de PAs, inhibidores de su biosíntesis y de estrés salino en el crecimiento y división celular de Arabidopsis. Al añadir las PAs superiores, espermidina y espermina (Spd y Spm), se observa una expresión tejido y concentración específica, obteniendo un aumento drástico en la expresión del gen reportero en meristemos de raíz, tallo y hojas, encontrando una clara estimulación del ciclo celular por PAs. Asimismo, probamos la adición de PAs y sus inhibidores en la línea reportera DR5::uidA de Arabidopsis, la cual monitorea la respuesta génica inducida por auxinas. Nuestros resultados muestran que las PAs aumentan la expresión de GUS, y por el contrario, MGBG (Metil Glioxal Bis Guanidina), un inhibidor de la enzima SAMDC, reprime la expresión del gen reportero. Esto sugiere la participación de las PAs en la respuesta génica inducida por auxinas. En conclusión, este trabajo evidencia la importancia de las PAs en el crecimiento y desarrollo de A. thaliana.""The polyamines (PAs) have been identified as new plant growth regulators, involved in various physiological processes such as cell proliferation and differentiation, as well as the stress response. In the genome of Arabidopsis thaliana, have already been identified and located on all the genes involved in biosynthesis of PAs. It has been reported that during the cell cycle, there are increases in the levels of PAs in the transition G1/S and G2/M and they are considered key compounds in the progression of the cycle. Using the reporter cell cycle (CYCB1;1::uidA) we analyzed the effect of exogenous application of PAs, their biosynthesis inhibitors and salt stress on growth and cell division in Arabidopsis. By adding the higher PAs, spermidine and spermine, a tissue expression and concentration, gives a dramatic increase in reporter gene expression in the root meristem, stem and leaves, causing a clear stimulation of cell cycle by PAs. Furthermore, we tested the addition of PAs and their inhibitors in the line reporter DR5::uidA in Arabidopsis, which monitors the response gene induced by auxin. Our results show that PAs increase of GUS expression, and conversely, Methyl Glyoxal Bis guanidine, an inhibitor of S-Adenosil methionine decarboxylase enzyme, represses the expression of the reporter gene. This suggests the involvement of PAs in response gene induced by auxin. In conclusion, this work demonstrates the importance of PAs in growth and development of A. thaliana.
Competing magnetic structures and magnetic transitions in Er(2)Ni(2)Pb: powder neutron diffraction measurements
Get PDF"We have studied the magnetic structures of Er(2)Ni(2)Pb using a powder neutron diffraction technique in zero field. Previous bulk measurements suggested three distinct magnetic phase transitions. Our neutron diffraction experiments, which were made in the range 1.5-5 K, showed that magnetic Bragg reflections in Er(2)Ni(2)Pb can be indexed by several propagation vectors that coexist over an extensive temperature range. Rather than a homogeneous magnetic structure that is simultaneously described by all the existing propagation vectors, several spatially separated structures appear to exist in Er(2)Ni(2)Pb. The appearance/disappearance of representative reflections at T(N)=3.5 K, T(m1)=3.0 K, T(m2)=2.3 K, and T(m3)=1.8 K denote magnetic phase transitions. The only magnetic state that is determined by a single propagation vector exists just below T(N). In all other magnetic states, more than one propagation vectors are stable. Except for the lowest temperature state, which is commensurate, all other propagation vectors are incommensurate with respect to the crystal structure. Although the coexistence of several spatially separated magnetic structures can be explained by the competition of magnetic interactions along particular crystallographic directions, some of the details, e.g., the exact ground-state magnetic structure, are still unclear and need further study.
Pattern formation by two precipitated species during solvent evaporation
Get PDF"We investigate the pattern formation produced by precipitated species during solvent evaporation through the numerical solution of a set of partial differential equations that account for the mechanisms of evaporation, diffusion, and precipitation. A pattern is formed because solvent evaporation provokes precipitation of species near the border of the system producing ringlike depositions from the edge to the center. Solvent evaporation is modeled as occurs with a liquid drop on a surface. The spacing between rings and its width are constant and roughly constant, respectively. Pattern formation follows the evaporation process inducing trends on pattern formation that are different to those produced by the precipitation of two species in a diffusive front (]Liesegang rings). The spatial structure of rings under solvent evaporation is similar to those observed during solvent evaporation on two oppositely charged colloids and is attributable to the competition between precipitation and evaporation processes.
Global stabilization of the PVTOL aircraft with lateral coupling and bounded inputs.
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"Esta tesis se enfoca en la estabilización global de un avión planar de despegue y aterrizaje verticales (PVTOL, por sus siglas en inglés). Este sistema tiene una dinámica compleja que hace difícil el diseño de controladores orientados a resolver el problema de estabilización global. Esto se debe principalmente a su naturaleza subactuada. Adicionalmente, otras limitaciones son consideradas en este estudio: el carácter positivo (unidireccional) de la propulsión y la naturaleza acotada de las entradas. Un primer enfoque que resuelve el problema de estabilización global, tomando en cuenta las restricciones mencionadas, fue propuesto por A. Zavala-Río, I. Fantoni y R. Lozano en 2003; no obstante el parámetro de acoplamiento lateral " fue despreciado debido al pequeño valor que usualmente tiene en la práctica, simplificando así la dinámica del sistema. Sin embargo los resultados obtenidos en simulación para corroborar la eciencia del esquema propuesto, muestran que el objetivo de control es logrado aún tomando valores positivos de E. Por otro lado, algunos trabajos recientes han propuesto soluciones al problema de estabilización global considerando la dinámica completa del sistema, pero dependen del valor exacto de E". Así pues, en esta tesis se demuestra analíticamente que el esquema de control inicialmente propuesto por A. Zavala-Río, I. Fantoni y R. Lozano en 2003 bajo las restricciones de entrada arriba mencionadas, considerando E = 0, logra el objetivo de estabilización global aún cuando E > 0, para valores suficientemente pequeños de E pero sin la necesidad de conocer su valor exacto.""This thesis focuses on the global stabilization of the Planar Vertical Take-O and Landing (PVTOL) aircraft. Such a system has a complex dynamics that renders di cult the design of controllers oriented to solve the global stabilization problem. This is mainly due to its under-actuated nature. In addition, other limitations are considered in this study: the positive (unidirectional) character of the thrust and the bounded nature of the inputs. A rst approach that solves the global stabilization problem, taking the mentioned restrictions into account, was proposed by A. Zavala-R o, I. Fantoni, and R. Lozano in 2003; however the lateral coupling parameter was neglected due to the small value that it usually has in practice, simplifying the system dynamics. Nevertheless the simulation results that were performed to corroborate the e ciency of the proposed scheme, show that the control objective is achieved even taking positive values of. On the other hand, recent works have proposed solutions to the global stabilization problem considering the whole system dynamics, but they depend on the exact knowledge of E. Thus, in this thesis, it is analytically proved that the control scheme initially proposed by A. Zavala-R o, I. Fantoni, and R. Lozano in 2003 under the above mentioned input restrictions, considering E = 0, achieves the global stabilization objective even when E > 0 , provided that is E small enough but without the need to know its exact value.
Application of multifractal wavelet analysis to spontaneous fermentation processes
Get PDF"An algorithm is presented here to get more detailed information, of mixed cul-ture type, based exclusively on the biomass concentration data for fermentation processes. The analysis is performed with only the on-line measurements of the re-dox potential being available. It is a two-step procedure which includes an Artiffial Neural Network (ANN) that relates the redox potential to the biomass concen-trations in the first step. Next, a multifractal wavelet analysis is performed using the biomass estimates of the process. In this context, our results show that the redox potential is a valuable indicator of microorganism metabolic activity during the spontaneous fermentation. In this paper, the detailed design of the multifractal wavelet analysis is presented, as well as its direct experimental application at the laboratory level.
Análisis de la expresión diferencial de genes en hojas de Amaranto(Amaranthus hypochondriacus) bajo estrés salino.
No full textTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"El amaranto es una planta C4 por lo que realiza la fotosíntesis de una manera eficiente en condiciones de alta temperatura y baja disponibilidad de agua. Se cultiva como un cereal alterno debido que se puede obtener una buena producción en suelos infértiles, semiáridos y salinos. Datos actuales demuestran que la salinidad afecta el 20% de los 230 millones de Ha de tierras de riego. La alta concentración de sal en los suelos afecta el crecimiento de las plantas y ocasiona una disminución de la producción agícola. Por medio de la técnica de hibridación supresiva sustractiva (SSH), se obtuvieron genes diferencialmente expresados durante estrés salino en hojas de amaranto, generando con ello genotecas sustractivas. Para esto se emplearon hojas de plantas regaderas con diferentes concentraciones de CaCi2, usando como control regadas con la solución de 20mM CaCl2 y como problema a las regadas con H2O desionizada y 50 mM de CaCl2 condiciones en las que se encuentra menor crecimiento y turgencia de la planta. Los genes diferencialmente obtenidos (sobre expresados y reprimidos en su expresión), fueron secuenciados y sujetos a un análisis bioinformático usando los algoritmos BLASTN, BLASTX y TBLASTX y comparando con la base de datos nr de GenBank, TIGR db Arabidopsis thaliana Genome Projecty, TIGR Rice Genome Annotation y Gene Ontology. De los genes aislados de las genotecas sustractivas, el 34% de función desconocida, 15% no presentaron homología, 12% estaban involucrados en fotosíntesis, 12% relacionados con la respuesta a algún tipo de estrés, 7% intervienen en la regulación de genes, 5% en la traducción de señales, 5% fueron factores de transcripción, 5% en el metabolismo, 3% en el plegamiento de proteínas y 2% en la defensa contra patógenos. La información generada nos permite dilucidar los cambios y mecanismos de respuesta al estrés salino en hojas de amaranto.
Diameter-selective separation of double-walled carbon nanotubes
Get PDF"Here, we report a simple and effective way of separating double-walled carbon nanotubes as a function of their diameter using individually dispersed nanotube solutions with the aid of long and random single-stranded DNA. The subtle pHpH change in nanotube solutions gives rise to the preferential coagulation of large-diameter tubes and allows the easy preparation of small-diameter tubes. The stronger van der Waals forces between large-diameter tubes, combined with the decreased solubility of DNA in water at low pHpH, lead to the preferential agglomeration of large-diameter tubes.
Oportunidades para modelar y controlar enfermedades que afecta al ganado bovino en México
No full text"El ganado bovino en México padece de enfermedades infecciosas tales como la tuberculosis o brucelosis. Estas enfermedades disminuyen la población bovina y la producción de leche hasta en un 30% provocando pérdidas millonarias a la industria ganadera. La tuberculosis y brucelosis bovina pueden ser adquiridas por el hombre al consumir leche contaminada. Los modelos epidemiológicos pueden ayudar a comprender la dinámica de estas enfermedades. De los modelos generados se pueden proponer esquemas de diagnóstico y prevención (vacunación) con el propósito de erradicar estas enfermedades de nuestro país. En este artículo se hace una revisión del estado del arte de los modelos epidemiológicos de la tuberculosis y la brucelosis bovina que pueden ser aplicados al ganado bovino en nuestro país.
Fixed reference frame phase-locked loop (FRF-PLL) for unbalanced line voltage conditions
No full text"The present invention relates to a system to implement a phase-locked loop (PLL) which is able to provide an estimation of the angular frequency, and both the positive and negative sequences of the fundamental component of a three-phase signal. These sequences are provided in fixed reference frame coordinates.