Bariloche Atomic Centre
Repositorio Institucional del Centro Atomico Bariloche y el Instituto BalseiroNot a member yet
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Análisis de redes aplicado a dinámicas moleculares de tipo COARSE-GRAIN. Estudio de la relación entre oligomerización y señalización de los receptores de la familia del factor de necrosis tumoral
Las familias de ligandos TNF y sus receptores (TNFR) cumplen un rol vital
en la regulación del sistema inmune. La función de estas proteínas de membrana
esta regulada por la unión ligando-receptor, pero también por asociaciones entre
proteínas del mismo tipo ligando-ligando o receptor-receptor, proceso conocido como
(homo-)oligomerización. Las propiedades estructurales de la oligomerización de los
ligandos de la familia de TNF han sido ampliamente estudiadas. Distinto es el caso
de los receptores de la familia de TNFR. Estos receptores se pueden oligoremizar al
unirse a su ligando específico. Sin embargo, varios estudios han demostrado que existe
oligomerización de los TNFR independiente de la unión a ligandos y que este proceso
tiene consecuencias en la señalización celular.
En el presente trabajo se desarrollaron herramientas para el estudio del rol de los
dominios transmembrana en la oligomerización de miembros de la familia TNFR, el
cual es un fenómeno importante en la activación y señalizacion libre de ligandos de
dichos receptores. Para esto se utilizaron dinámicas moleculares de tipo Coarse-Grain
(grano grueso), las cuales se analizaron con herramientas que se desarrollaron en el
presente trabajo y se implementaron en el lenguaje de programación R
Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
Los anemómetros de hilo caliente (HWA, por sus siglas en ingles) son sensores que miden la velocidad del aire indirectamente a partir de la transferencia de calor. Para esto, hacen uso de un lamento de sección fina soldado a soportes esbeltos. Debido a la fragilidad del lamento, es común que el mismo se dañe durante el uso, requiriendo su reemplazo. La dificultad de la reparación o fabricación manual de los anemómetros
de hilo caliente motivan el desarrollo de un sistema de reparación o fabricación de sensores, que es el tema de la presente tesis.
En este trabajo se diseño, construyo y caracterizo un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente. El proceso de diseño comenzó por plantear los requerimientos del sistema e identificar los posibles desafíos. Se priorizo mantener los costos de materiales y fabricación acotados, con el n de promover la replicabilidad del mismo. En base a estas consideraciones, se opto por el uso de mecanismos flexibles y de la manufactura aditiva para el desarrollo de los posicionadores que requerían mayor precisión, los cuales representan gran parte del problema a resolver.
Se caracterizo el dispositivo con el n de evaluar su desempeño respecto a rigidez y linealidad de desplazamiento, obteniendo muy buenos resultados.
Finalmente, se fabricaron con éxito dos sensores anemométricos con diámetros de lamento de 5 y 15 m. El dispositivo responde bien al accionamiento y no requiere de excesiva fuerza ni habilidad motriz. Se concluyo que el sistema, si bien tiene espacio para mejoras, cumple con los objetivos de diseño y con su función en forma satisfactoria. El mismo quedara a disposición del Instituto Balseiro para su uso
Teoría de campos no relativistas: dinámica e irreversibilidad
Estudiamos distintos aspectos de Teoría Cuántica de Campos a densidad finita usando
métodos provenientes de la Teoría de Información Cuántica. Primero, revisitamos
el Teorema de Reeh-Schlieder y sus corolarios, tanto en la teoría relativista como no
relativista. Discutimos los resultados en base a las nociones de microcausalidad y localizaci
ón en ambas teorías. Luego, por simplicidad, en la mayor parte del presente
trabajo nos enfocamos en fermiones de Dirac masivos con potencial químico no nulo,
y trabajamos en 1 + 1 dimensiones espacio-temporales. Usando la entropía de entrelazamiento
en un intervalo, construimos la función c entrópica que es finita. Contrario
a lo que ocurre en teorías con invarianza de Lorentz, esta función c exhibe una violaci
ón rotunda de la monotonicidad; también codica la creación de entrelazamiento de
largo alcance proveniente de la supercie de Fermi. Motivados por trabajos previos de
modelos en la red, computamos numéricamente las entropías de Renyi y encontramos
oscilaciones de Friedel; estas son entendidas en términos del OPE en defectos. Más
aún, consideramos la información mutua como una medida de correlación de funciones
entre diferentes regiones. Usando una expansión de distancia grande desarrollada por
Cardy, argumentamos que la información mutua detecta las correlaciones inducidas
por la supercie de Fermi todavía al orden dominante en la expansión. También analizamos
la entropía relativa y sus generalizaciones de Renyi para distinguir estados con
diferente carga o masa. En particular, mostramos que estados en diferentes sectores de
superselección dan origen a un comportamiento super-extensivo en la entropía relativa.
Discutimos posibles extensiones a teorías interactuantes, y argumentamos por la relevancia
de algunas de estas medidas para testear líquidos que no son de Fermi. Por otro
lado, también damos los primeros resultados preliminares del estudio en 2 + 1 dimensiones
espacio-temporales. Finalmente, recalcamos que gran parte de los resultados de
esta tesis se encuentran publicados en [1]
Estudio en microesferas vítreas porosas de SiO_2 para la adsorción y desorción de drogas antineoplásicas. Caso de estudio : carga y descarga de doxorrubicina
El objetivo principal de este trabajo consiste en la fabricación y caracterización de
microesferas porosas de sílice vítrea y estudios de adsorción y desorción de doxorrubicina
en estas.
Se fabricó un vidrio por fusión de una mezcla de óxidos y sales de composición nominal
65.6 SiO_2.27.8B_2O_3.6.0 N_a2O.0.6 Al_2O_3 [1] porcentajes peso en peso. Se produjeron
microesferas a partir de partículas irregulares de vidrio de tamaño entre 25-35µm por
el método de esferoidización por llama. Como resultado se obtuvieron microesferas de
supercie y morfología regular. Se obtuvieron microesferas porosas, luego de ser sometidas
a un tratamiento térmico de 660ºC durante seis y diez horas . Obteniéndose
así dos fases vítreas inmiscibles, una rica en sílice y otra rica en sodio y boro soluble
en agua. Seguidamente las microesferas fueron lavadas durante dos y cuatro días, en
agua para remover la fase soluble, logrando como producto final microesferas porosas.
A partir de SEM se corroboró que este proceso no genera daños en las microesferas y
mantienen su morfología regular luego de este proceso. De igual manera a través de
SEM se corroboró una diferencia estructural, mayor interconectividad de los poros a
mayor tiempo de separación en fases. También se verificó tanto por EDS como XPS
que la composición de estas microesferas porosas es mayormente sílice vítrea.
Se llevaron acabo estudios de
fluorescencia de soluciones de doxorrubicina en agua
desionizada y
fluido biológico simulado (FBS). Estos demostraron que la
fluorescencia
de la doxorrubicina no es siempre creciente con la concentración, probablemente
asociado a la formación de agrupaciones moleculares. Además, es sensible a la presencia
de iones disminuyendo así la intensidad de
fluorescencia al estar expuesta a estos.
También se logró observar que la emisión de
fluorescencia de esta droga es sensible a
la temperatura.
Se realizaron cargas y liberaciones de doxorrubicina en las microesferas porosas.
La cinética de carga en agua desionizada revela una capacidad de aproximadamente
el 70% en una solución incubadora de ~900µM y una carga completa en ~55µM.
Las microesferas cargadas en ~55µM muestran un liberación en FBS del 70% en 45
min, en el caso de las cargadas en ~900µM decargan aproximadamente este mismo
porcentaje en 6.5 horas. Las liberaciones en agua desionizada son más sostenidas en el
tiempo, alcanzando hasta un 21% en 10 días continuos. Esto sugiere una fuerte unión
del fármaco en el sistema en ausencia de iones; y durante la liberación en FBS una
competencia entre los iones y los sitios de adsorción de la droga a las microesferas
porosas
Cálculo de factores de conversión para la estimación de la tasa de dosis en piel debido a contaminación superficial
El uso de radioisótopos en servicios de medicina nuclear, así como también en reactores
de investigación, puede producir contaminaciones en piel debido a accidentes o
descuidos del personal. Se ha mostrado que esta contaminación contribuye considerablemente
a la dosis total en piel recibida por los técnicos en medicina nuclear, pudiendo
exceder fácilmente el límite de 500 mSv/año establecido por la normativa vigente.
Para evaluar la severidad de la contaminación es necesario estimar la dosis en piel a
través del uso de factores de conversión de tasa de dosis en piel adecuados. Para poder
determinar los factores apropiados es importante estudiar la in
fluencia del área de
contaminación, del espesor epidérmico y de la absorción percutánea sobre los mismos.
En este trabajo se utilizaron simulaciones Monte-Carlo para el estudio y cuanticación
de los factores de conversión dosimétricos de 15 radioisótopos.
Los resultados mostraron que la dosis absorbida en piel es signicativamente in-
fluenciada por el espesor epidérmico y la absorción percutánea, pudiendo diferir hasta
en dos órdenes de magnitud con respecto a la magnitud operacional H´(0.07,0º)
Implementación del protocolo AAPM TG-218 para controles de calidad paciente específico en el acelerador lineal Halcyon
El resumen se encuentra como un archivo pdf
Caracterización y simulación de activación neutrónica de microesferas vítreas con Y-90
Según la Sociedad Americana contra el Cáncer, más de 800000 personas son diagnosticadas
con cáncer de hígado cada año en todo el mundo. Además, es una de las principales causas
de muerte por cáncer en todo el mundo, causando más de 700000 muertes cada año. Entre
los posibles tratamientos para este tipo de cáncer, se encuentran el trasplante de hígado,
cirugía para extirpar parte del hígado o radioembolización. Muchos pacientes con tumores
malignos de hígado no son candidatos a la ablación del tumor, y las terapias sistémicas
frecuentemente no son efectivas. Por lo tanto, la radioembolización (RE) es un tratamiento
alternativo para estos pacientes.
La radioembolización es muy similar a la quimioembolización pero mediante el uso de
microesferas radiactivas en lugar de drogas de quimioterapia. Esta terapia es usada para
tratar tumores primarios y metastásicos de hígado. Numerosos estudios demostraron que
la radioembolización aumenta la esperanza de vida de las personas con cáncer de hígado,
pero no cura la enfermedad en sí. Además, generalmente es bien tolerada por los pacientes.
Las microesferas de vidrio con Y-90 suelen ser usadas en los procedimientos de radioembolización
como el medio a través del cual se entrega una alta dosis de radiación al
tumor. Estas han demostrado dar buenos resultados en la práctica y además, gracias a su
excelente durabilidad química en el entorno biológico, no liberan trazas de Y-90 al medio,
sea sangre o tumor, reduciendo la exposición a la radiación del personal de medicina
nuclear y evitando la distribución de radioactividad a otros órganos sanos.
En este trabajo, se presentan las microesferas de vidrio de aluminosilicato de itrio preparadas
en el Departamento de Materiales Nucleares del CAB (Centro Atómico Bariloche) y
su respectiva caracterización mediante SEM, EDS, XRF, microscopía óptica, ICP y un
ensayo de durabilidad química. Se obtuvieron microesferas con una composición de 51.8
Y_2O_3 - 23.1 Al_2O_3 - 25.0 SiO_2 ( %wt) y con las siguientes características: alto grado de
esferoidización, superficie lisa, sin deformaciones superficiales, composición homogénea,
diámetro medio de 42 micrones y buena durabilidad química.
Por otro lado, mediante el software Fispact-II, se realizaron simulaciones de activación
neutrónica de estas microesferas. Teniendo en cuenta los requisitos de pureza radioquímica
y radionucleica, se concluyó que sería factible obtener microesferas con valores de actividad
suficientes en el reactor RA-6 (1660 Bq/esfera), si se pudiera irradiar por 13 días, no así
en el reactor RA-10.
Por último, a través del análisis de las distintas etapas de producción de las microesferas,
se estimó el precio por dosis de microesferas, el cual resultó ser de USD 2014, considerando
un margen de ganancia del 10 %
Caracterización y puesta en servicio de un sistema dosímetro basado en OSLD para auditorías en radioterapia
La radioterapia es una modalidad terapéutica que emplea altas dosis de radiación
ionizante como mecanismo de acción sobre las células cancerosas. En consecuencia,
es fundamental lograr la mayor exactitud posible entre la dosis prescrita y la suministrada
al paciente. Las auditorías postales, ampliamente utilizadas, son una de las
herramientas que contribuyen a este fin.
El uso de los dosímetros de luminiscencia ópticamente estimulados (OSLD) se encuentra
en auge actualmente para auditorías postales y diversos centros de referencia a
nivel mundial ya han migrado a esta tecnología. Presentan las ventajas de ser de fácil
manipulación y ser reutilizables. Además, el sistema de lectura es robusto y no requiere
de una infraestructura adicional, lo cual se traduce en un uso simplificado y de bajo
costo relativo.
El objetivo principal del presente trabajo fue caracterizar y evaluar la aplicabilidad
de un sistema OSLD para auditorías de nivel I en radioterapia externa de fotones.
Se utilizaron los OSL nanoDots, y el lector Inlight MicroStar de LANDAUER Inc.
Las mediciones fueron realizadas principalmente en la Fundación INTECNUS en un
acelerador lineal Elekta Synergy.
Se caracterizó el sistema dosimétrico analizando ocho parámetros de interés, entre
los que se destacan linealidad, dependencia energética, sensibilidad, fading y depletion.
Asimismo, se determinaron los factores de corrección correspondientes para los casos
necesarios. Se caracterizó además la respuesta del lector y se obtuvo un coeciente
de calibración para determinar la dosis absorbida en agua a partir de los OSLD. La
incertidumbre típica combinada estimada para el sistema fue de ±2,44 %. Por último,
se implementó y se avaluó un sistema de auditorías en condiciones de referencias y otras
distintas a las de referencia en colaboración con Servicios de Radioterapia del país.
Los resultados obtenidos por los centros colaboradores se encuentran dentro del
limite de aceptación preestablecido del ±5% para todos los casos, excepto para equipos
sin filtro aplanador (FFF), cuya respuesta del detector debe analizarse a futuro. De
esta forma, se concluye que el sistema dosimétrico propuesto es apto para auditorías
postales de nivel I, bajo condiciones definidas y aplicando las correcciones apropiadas
Mejora en la sensibilidad de radares pasivos biestáticos basados en señales de televisión digital terrestre por remodulación de datos
En esta tesis se desarrolló una implementación de una rutina de regeneración de señal de televisión digital terrestre, con el fin de mejorar la sensibilidad de detección en sistemas de radar pasivo biestáticos.
Se verificó que la implementación procese las señales de televisión digital de estándar europeo de acuerdo a lo esperado, tanto extrayendo el video contenido en un muestreo de datos reales, como realizando un procesamiento de radar pasivo con datos sintéticos.
Se procesaron muestreos de datos reales haciendo uso de la rutina de regeneración de referencia, y se comparó el resultado con el obtenido con la señal de referencia original. Se comprobó que la regeneración de la señal de referencia no mejora la sensibilidad de
detección y, de hecho, la empeora.
Se concluyó que para aprovechar la regeneración de la señal de referencia de televisión digital con el fin de mejorar la sensibilidad de detección de radar pasivo, sería indispensable la implementación de un filtro recíproco