Resonancia Magnética Nuclear aplicada al estudio de nuevos sistemas farmacéuticos y biológicos, complejos poliméricos y conjuntos de espines modelo. Nuclear Magnetic Resonance applied to the study of new pharmaceutical and biological systems, polymeric complexes and model spin clusters.

El presente proyecto plantea utilizar integralmente la técnica de Resonancia Magnética Nuclear en sólidos como un medio experimental que permite entender fenómenos de la física fundamental, como así también realizar aplicaciones de interés en el campo de la química, los desarrollos farmacéuticos y la biología. Novedosas técnicas experimentales serán empleadas, en conjunción con otras más tradicionales, en la caracterización de nuevas estructuras poliméricas acomplejadas a metales, membranas biológicas y compuestos de interés farmacéutico en vías de desarrollo, los cuales presentan el fenómeno de polimorfismo . Esto se llevará a cabo complementando los resultados de RMN en sólidos con técnicas tanto espectroscópicas como analíticas (Infrarrojo, Difracción de Rayos X, Calorimetría, RMN en solución) y trabajo interdisciplinario. Paralelamente al desarrollo de estos temas, profundizaremos mediante investigación básica, en la compresión de la dinámica cuántica y el surgimiento de la irreversibilidad en sistemas de espines nucleares. Observaremos en particular la generación, evolución y control de las coherencias cuánticas múltiples en sistemas cuánticos abiertos, lo cual nos da información sobre tamaño de clusters de espines. Esto permitirá la correcta implementación de secuencias de pulsos sofisticadas, como así también desarrollar nuevos métodos de medición aplicados a la caracterización estructural y a la dinámica molecular de sólidos complejos. Debemos resaltar que este proyecto está conectado con aspectos tanto básicos como aplicados de la RMN en sólidos como técnica experimental, la cual se desarrolla en el país únicamente en FaMAF-UNC. Se nutre además de trabajo multidisciplinario promoviendo la colaboración con investigadores y becarios de distintas áreas (física, química, farmacia, biología) provenientes de distintos puntos del país. Finalmente podemos afirmar que este plan impulsa la aplicación de la física básica proyectada a diferentes áreas del conocimiento, en el ámbito de la provincia de Córdoba. The aim of the present proyect is to use Nuclear Magnetic Resonance (NMR) as a complete techique that allows the understanding of fundamental physics phenomena and, at the same time, it leads to important applications in the fields of chemistry, pharmaceutical developments and biology. New experiments will be used together with traditional ones, in the characterization of new metal-polymer complexes, biological membranes and pharmaceutical compounds, some of them presenting polymorfism. NMR experiments will be complemented with diverse spectroscopic and analytical techniques: Infrared, X ray Diffraction, Thermal Analysis, solution NMR, as well as multidisciplinary investigation. Additionally, the present proyect plans to study in depth several aspects of quantum dynamics phenomena and decoherence in nuclear spin systems. The present proyect is connected with basic and applied aspects of the solid state NMR technique, developed in our country, only at FaMAF-UNC. It is is composed by multidisciplinary work and it promotes the collaboration with researchers and students coming from different fields (physics, chemistry, pharmaceutical developments, biology) and different points of our country.

Electroquímica de sustancias de interés en los sistemas agroalimentario y de sanidad animal. Desarrollo de biosensores electroquímicos. Aplicaciones analíticas.Electrochemistry of substances of interest in agroalimentary and animal health systems. Development of electrochemical biosensors. Analytical applications.

Se estudiarán los mecanismos de reacción electroquímica de las micotoxinas (metabolitos tóxicos generados por hongos) citrinina (CIT), patulina (PAT) y moniliformina (MON), de los antioxidantes naturales alfa, beta, gama y delta tocoferoles, de los flavonoides fisetina (FIS), morina (MOR), luteolina (LUT), rutina (RUT), buteina (BUT), naringenina (NAR) y miricetina (MIR) y de las hormonas esteroides estradiol (EDIOL), estrona (EONA) y estriol (ETRIOL). Por otra parte, se implementarán técnicas electroanalíticas para la detección y cuantificación de estos sustratos en muestras de matrices naturales que los contengan. Se realizará el diseño y caracterización de biosensores enzimáticos a partir de peroxidasas y/o fosfatasa alcalina para la determinación de la micotoxina CIT y de los flavonoides y, por otro, de inmunosensores para las micotoxinas ocratoxina A (OTA) y PAT y hormonas. Para el anclaje de enzimas y/o anticuerpos, se estudiarán las propiedades de electrodos modificados por monocapas autoensambladas, nanotubos de carbono y partículas magnéticas. Se usarán las técnicas de voltamperometría cíclica, de onda cuadrada y de redisolución con acumulación adsortiva, espectroscopías de impedancia electroquímica, electrólisis a potencial controlado, uv-vis e IR, microbalanza de cristal de cuarzo y microscopías de alta resolución (SEM, TEM, AFM). La importancia de este proyecto apunta a la obtención de nuevos datos electroquímicos de los sustratos indicados y conocimientos relacionados con la aplicación de electrodos modificados en la preparación de biosensores y en el desarrollo de técnicas alternativas para la determinación de los analitos mencionados precedentemente. Electrochemical reaction mechanisms of mycotoxins (toxic metabolites generated by fungi) citrinin (CIT), Patulin (PAT) and moniliformin (MON), natural antioxidants alpha, beta, gamma and delta tocopherols, flavonoids fisetin (FIS), morin (MOR), luteolin (LUT), rutin (RUT), butein (BUT), naringenin (NAR), miricetin (MIR) and steroid hormones estradiol (EDIOL), estrone (EONA) and estriole (ETRIOL) will be explored. On the other hand, electroanalytical techniques for the detection and quantification of these substrates in samples of natural matrices will be implemented. The design and characterization of enzymatic biosensors from peroxidases and/or from alkaline phosphatase for the determination of CIT and flavonoids, and also of inmunosensors for ochratoxin A (OTA) and PAT and hormones will be performed. For the anchor of enzymes and/or antibody, properties of electrodes modified by self assembled monolayers, carbon nanotubes and magnetic particles will be explored. Cyclic, square wave and adsorptive stripping voltammetries, electrochemical impedance spectroscopy, controlled potential electrolysis, uv-vis and IR, quartz crystal microbalance and high-resolution microcopies (SEM, TEM, AFM) will be used. The importance of this project is aimed at obtaining new electrochemical data for the indicated substrates and knowledge on the application of modified electrodes in preparation of biosensors and in the development of alternative techniques for the determination of the above-mentioned analytes.

Técnicas Experimentales para Caracterizar Flujos Complejos. Experimental techniques for complex flows characterization.

En ambientes fluviales, la interacción del flujo con la geometría del cauce y con los sedimentos del lecho define una dinámica turbulenta compleja en permanente evolución. El nivel de complejidad del flujo aumenta ante la presencia de estructuras hidráulicas (pilas de puentes, protecciones contra erosión, etc.). La mayoría de los ríos, o canales naturales, presentan confluencias y bifurcaciones, en donde se genera una convergencia (o divergencia) del flujo con el resultado de un ambiente hidrodinámico complejo en la cercanía de las uniones (Kenworthy y Rhoads 1995). Bajo estas condiciones no es posible extrapolar las soluciones tradicionales básicas de las ecuaciones de gobierno desarrolladas para canales rectos y uniformes. Algunas investigaciones experimentales realizadas en estos sistemas son las de Best (1988), Rhoads y Sukhodolov (2001), Richardson et al. (1996); Richardson y Thorne (1998, 2001); Parsons et al. (2004); Szupiany et al. (2005).Por otro lado, la zona costera en ambientes marítimos se caracteriza por la existencia de diversos procesos dinámicos, entre los que se destacan la acción de olas, corrientes, interacción olas-corrientes, transporte de sedimentos y cambios batimétricos. Estos se manifiestan en una alteración morfodinámica de la playa generando superficies potenciales de erosión. Así, el diseño de las protecciones costeras (ya sean continuas, como escolleras o muros verticales; o discontinuas como espigones o diques externos) sometidas al clima marítimo bajo distintas condiciones de olas y mareas, alteran los patrones de circulación y de transporte afectando la morfodinámica en su zona de influencia y plantean, por ejemplo, la necesidad de ajustes de los coeficientes de estabilidad y pesos de los bloques de roca de las escolleras. Los problemas generados, son especialmente complejos ya que deben considerarse para su estudio, los niveles de turbulencia, la transmisión del oleaje sobre o a través de la estructura, difracción alrededor de la misma, refracción y shoaling sobre un fondo dinámico, reflexión en la estructura, etc. (Alsina et al., 2007) Revisiones bibliográficas previas muestran que, en ambos ambientes (fluvial y marítimo), es necesario optimizar las técnicas experimentales existentes para que ellas permitan caracterizar con precisión los flujos turbulentos complejos presentes. El objetivo general propuesto en esta investigación es contribuir a mejorar el conocimiento de los procesos hidrodinámicos de flujos turbulentos naturales con y sin la presencia de estructuras hidráulicas que den lugar a formaciones complejas (3D). Para alcanzar este objetivo se propone realizar una recopilación de antecedentes y un análisis crítico detallado de los equipos de ultima generación para mediciones de flujo con alta frecuencia y resolución disponibles en el Laboratorio de Hidráulica (LH) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC): ADV 3D (Acoustic Doppler Velocimeter de Sontek) y laser PIV 2D (Particle Image Velocimeter de Dantec). A estos equipamientos se le agrega un moderno equipo de generación bidimensional de oleaje con absorción dinámica (adquiridos a HR Ltd. en 2007 por el CAI 085 del FONTAR). Finalmente se prevé utilizar este equipamiento durante el desarrollo de experimentos y mediciones los cuales se realizarán sobre modelos físicos fluviales y costeros diseñados y construidos con y sin estructuras que interactúen con flujo turbulentos complejos. Los resultados obtenidos en este proyecto permitirá alcanzar una mejor comprensión de los procesos hidrodinámicos de los flujos turbulentos complejos, lo cual es necesario y de gran utilidad para realizar un manejo apropiado de los ambientes fluviales y marítimos, teniendo como campo directo de aplicación el correcto diseño de estructuras hidráulicas, asistiendo a la toma de medidas correctivas en sistemas naturales sometidos a procesos erosivos o de sedimentación, y contribuyendo de esta forma al manejo ambientalmente sustentable de los recursos.

Procesos adaptativos y dimensiones del comportamiento biosocial en cazadores recolectores del SW de la provincia de La Pampa.

Resumen del proyecto: Este resumen se incluirá en la base de datos de la Biblioteca Digital del Ministerio, por lo que se debe elaborar el mismo sobre la base de la siguiente estructura y completar todos los campos que se indican a continuación: identificación y caracterización del problema objeto del estudio, hipótesis, planteo de objetivos, materiales y métodos a utilizar, resultados esperados, importancia del proyecto (extensión del campo 4000 caracteres). Proyecto diseñado para aportar al conocimiento de los procesos adaptativos y la dinámica biosocial de las sociedades del pasado prehistórico argentino. Propone analizar y evaluar el potencial documental de los restos bioarqueológicos con fehaciente asociación contextual para posibilitar la realización de inferencias sobre procesos biosociales de naturaleza adaptativa o no adaptativa. Está centrado en el análisis osteológico y biocultural de materiales esqueletales (aproximadamente cien individuos) correspondientes a poblaciones aborígenes prehistóricas del actual territorio de la provincia de La Pampa (Médano Petroquímica, Departamento Puelén). Entre otros muchos aspectos, la importancia de estos materiales reside en que son asignables a sociedades con economía cazadora-recolectora y cuya cronología corresponde al Holoceno tardío final (Entierros datados en 393 ± 41 cal AP AMS.), una época particularmente interesante por la dinámica sucesión de eventos socioculturales y poblacionales que la caracterizan. La evidencia recuperada da cuenta de prácticas funerarias complejas que consisten en la realización de enterratorios colectivos, indirectos, secundarios, y presencia de eventos de violencia y/o tensión social. Los métodos y técnicas consisten en la descripción e identificación basados en observación y registro de marcadores esqueléticos conforme a prácticas estándares de nuestro laboratorio: Planillas de observación y registro durante excavaciones de la Archaeological Summer Field School (ASFS) de la Universidad de Chicago y planillas de los “Standards” de Buikstra y Ubelaker, modificadas y adaptadas por nuestro grupo de trabajo, entre otros). Los datos obtenidos serán empleados para graficación (estadística descriptiva) y también se realizará sobre ellos análisis multivariados y estadística no paramétrica (etapa inferencial). Se tendrán en cuenta aspectos descriptivos y analíticos vinculados con el reconocimiento de la edad y el sexo, hábitos dietarios (marcadores morfológicos y químicos de hueso y dientes), economía de subsistencia, patrones de diferenciación social, exploración de eventuales relaciones de parentesco, roles vinculados con el sexo, el uso del cuerpo, dieta, salud y enfermedad, en relación con la economía de subsistencia, etc. (Buikstra y Beck 2006, Larsen, 1997, White y Folkens 2000). Dado la naturaleza y complejidad de los hallazgos, caracterizados por la conformación de entierros colectivos secundarios e indirectos, un capítulo de interés lo constituye el análisis de las dimensiones sociales del comportamiento mortuorio y la discusión de los indicadores de violencia y/o tensión social asociados a los hallazgos (O´Shea 1984, Rakita et al. 2005, entre otros). Dado el hecho de que se cuenta con la disponibilidad de materiales adecuados para este tipo de estudios, la información relevante y los datos a analizar serán obtenidos mediante la aplicación de métodos y técnicas bioarqueológicas específicas antes mencionados, con la finalidad de observar y discutir tendencias y proponer modelos de interpretación sujetos a ulterior validación, particularmente toda vez que se cuente con una mayor representación numérica y casuística tanto a nivel de individuos como de sitios bioarqueológicos excavados. El proyecto se enmarca en la firma de un Convenio Específico de Trabajo entre la UNRC y el Gobierno de La Pampa. Palabras clave: Ingrese hasta 5 palabras clave, distintas de las utilizadas en el título del proyecto y que describan la naturaleza del objeto de estudio. bioarqueología economía cazadora-recolectora adaptación biosocial comportamiento mortuorio Violencia y tensión social. Abstract: Resumen del proyecto en inglés (extensión del campo 2000 caracteres). This project has been designed to improve the knoledge on adaptive processes and biosocial dynamics among aborigine past societies in Argentina. This research is focused on the analysis and evaluation of documentary potential of bioarchaeological skeletal remains with reliable contextual associations. It is specifically centered in the osteological as well as cultural analysis of more than one hundred skeletons from native prehistoric populations from a prehistoric collective burial site in La Pampa province. (Médano Petroquímica, Departamento Puelén). Among other aspects, the importance of the materials to be analyzed lies in the fact that they correspond to a subsistence economy based on hunting and gathering, and have been chronologically assigned to Late Holocene times (burials dated 393 ± 41 cal AP AMS), a period denoting particular interest due to the dynamic succession of sociocultural events that characterized it. Evidence so far recovered accounts for complex funerary practices consisting of indirect, secondary collective burials, as well as the presence of events of violence and/o social tension. Methods and techniques consist in the description and identification based on the observation, and recording of skeletal markers, according to laboratory as well as field work standards: The University of Chicago Archaeological Summer Field School (ASFS) forms, and the “Standards” forms from Buikstra y Ubelaker (1994), modified and adapted by our research team, among others. Data obtained shall be used for graphic (descriptive statistics) as well as multivariate analyses and non parametric statistics (inferential stage). Descriptive as well as analytical aspects such as those related to age and sex determination, feeding habits (morphological as well as chemical markers of bones and teeth), subsistence economy, patterns of social differentiation, kinship patterns, sex-linked roles, body use, diet, health and disease, all of them in close relationship with the hunter-gatherer subsistence economy (Buikstra y Beck 2006, Larsen, 1997, White y Folkens 2000). Given the nature and complexity of the burial disposals, characterized by complex collective burials, a core chapter of our interest is that of social dimensions of mortuary behavior as well as the discussion and interpretation of markers of violence and/or social tension. Given the amount of evidence gathered so far, relevant information as well as data to be analyzed will be obtained by specific bioarchaeological methods and techniques, trying to observe and discuss possible trends as well as to formulate interpretive models to be verified or rejected with the arrival of new, reliable data both at individual level as well as at the archaeological sites to be excavated. This project has been particularly considered in a bilateral agreement between UNRC and the Government of La Pampa Province.