Preparación y caracterización de películas delgadas de Cu3BiS3 con potencial aplicación en celdas solares

Propósito y Método de Estudio: El despliegue a gran escala de la energía fotovoltaica se está convirtiendo cada vez en un aspecto más importante. Las tecnologías actuales que utilizan elementos raros como el indio y el galio es improbable que sean capaces de satisfacer la creciente demanda de celdas solares de película delgada. Las películas de Cu3BiS3 formadas por depósito por baño químico exhiben alta absorbancia óptica en la región visible y una conductividad de tipo “p”. Contribuciones y Conclusiones: Se depositaron películas delgadas de Cu3BiS3 sobre sustratos de vidrio por el método de CBD aplicando tratamiento térmico durante 1.5 h a vacío a capas de Bi2S3-CuS. Los espesores logrados fueron desde 170 nm hasta 450 nm. El análisis por difracción de rayos X confirmó la formación del material Cu3BiS3. Las películas con espesor de 170 nm presentan bajos %T y %R, estos porcentajes disminuyen al aumentar el espesor de la película a 450 nm. Se obtuvieron valores de Eg = 1.65 y 1.0 eV para las películas de 170 y 450 nm, respectivamente. Así mismo fue calculada la conductividad del material obteniendo valores de 2.58 y 1.01 (Ω-cm)-1. Se logró la incorporación del material Cu3BiS3 en estructuras de celdas solares obteniendo adherencia sobre las capas anteriores. Las celdas solares desarrolladas presentaron valores de Jsc= 0.26 y 0.02 (mA/cm2) y V = 130 y 1.45 mV para las películas de 170 y 450 nm respectivamente.

Expresión genética en escherichia coli controlada por medio de temperatura y potencialmente con luz para el diseño de agentes terapéuticos

Utilizando la interfase entre la biología sintética y la nanotecnología, se propone el diseño de un material (bacteria), con sensibilidad optotérmica; es decir, que la sinergia entre la capacidad de las nanopartículas metálicas para convertir la luz absorbida en calor y la propiedad de respuesta térmica del termómetro de RNA, permitan una respuesta a la exposición de longitudes de onda concretas a nivel local, y además puedan ser controlados con el uso de incrementos globales en la temperatura del sistema, permitiendo con ello un precursor viable para el diseño posterior de nuevos agentes terapéuticos que actúen de forma específica y controlada. La metodología para construir los plásmidos incluyó métodos clásicos para su clonación (digestión, ligación y transformación), para la biosíntesis de AgNPs se trabajó con diferentes concentraciones de AgNO3, y cuatro cepas de Escherichia coli en fase log. Se comprobó la viabilidad de las cepas por medio de la técnica de la gota en superficie, así como la actividad del termosensor y expresión de la proteína mcherry.Contribuciones y Conclusiones: Se realizaron satisfactoriamente las transformaciones de Escherichia coli k

Expresión, purificación y caracterización de proteínas quiméricas de RsbP con el dominio sensorial Per‐ARNT‐Sim y dominios de respuesta histidina quinasa y fosfatasa

Los organismos monitorean una serie de señales internas y externas para ajustar su comportamiento frente a diferentes entornos. Las proteínas encargadas de la transducción de señales son llamadas proteínas sensoriales, y éstas contienen dominios sensoriales que son sensibles a las señales tales como la absorción de la luz o la unión de una sustancia química o ligando; y dominios de respuesta que poseen actividad biológica. Algunas proteínas sensoriales contienen dominios Per-­‐ARNT-­‐Sim(PAS), estos dominios son relativamente pequeños, de aproximadamente 110 aminoácidos y han sido reportados en todos los reinos de la vida. En proteínas, un dominio se caracteriza por una secuencia de aminoácidos específica, sin embargo, los dominios PAS difieren de esta definición, pero sí se caracterizan por poseer una estructura definida que consta de cinco plegamientos beta antiparalelos flanqueados por varias alfa hélices cuya estructura les permite detectar cambios físicos y químicos. Estos dominios pueden activar diferentes dominios de respuesta, que en bacterias incluyen a fosfatasa e histidina quinasa. Se planteó la siguiente hipótesis: El dominio Per-­‐ARNT-­‐Sim(PAS) de RsbP es capaz de interactuar con distintos dominios derespuesta, ya sea fosfatasa o histidina quinasa formando estructuras cuaternarias definidas. El objetivo general es: Establecer la relación estructura-­‐función de dominios PAS bacterianos determinando interacciones específicas con distintos dominios de respuesta. La metodología incluye las técnicas de clonación tradicionales, expresión y purificación de proteínas por medio de cromatografía por afinidad y por intercambio aniónico y finalmente el estudio del estado oligomérico por medio de cromatografía de exclusión. Contribuciones y Conclusiones: en el presente estudio se expresó, purificó y caracterizó el dominio sensorial PAS de RsbP (RsbP-­‐PAS) y la proteína completa RsbP de B. subtilis. Estas proteínas seexpresaron y purificaron utilizando la proteína glutatión S-­‐transferasa (GST) como proteína de fusión. Mediante cromatografía de exclusión por tamaño se determinó la estructura cuaternaria del dominio sensorial PAS de RsbP siendo un monómero y la proteína completa RsbP como tetrámero. Además en este estudio se llevó a cabo la construcción de dos proteínas quiméricas de RsbP. La primera esta compuesta de la siguiente manera, (RsbP-­‐PAS) como domino sensorial, bucle enrollado, el cual conecta al domino sensorial con el dominio de respuesta, e histidina quinasa (PAS-­‐HPK) como dominio de respuesta; y la segunda, (RsbP-­‐PAS) como domino sensorial, el primer dominio PAS del fitocromo A que conecta ambos dominios y fosfatasa como dominio de respuesta (PAS-­‐PASalt-­‐PPM). Estas proteínas se expresaron utilizando la proteína glutatión S-­‐transferasa como proteína de fusión la cual permite la purificación por afinidad. En el caso de PAS-­‐HPK se obtuvo suficiente proteína soluble, sin embargo,PAS-­‐PASalt-­‐HPK mostró la presencia de cuerpos de inclusión los cuales disminuyen el rendimiento de proteína soluble y dificultansu purificación. Es importante señalar que en estudios posteriores se mejorará la obtención de proteína soluble de las proteínas quiméricas, para mejorar sus rendimientos de purificación y su caracterización y de esta manera conocer el estado oligomérico que éstas presentan; para corroborar la teoría que el dominio PAS puede activar diferentes dominios de respuesta ya sea con la presencia del bucle enrollado y/o la presencia de dominios PAS alternos; y posteriormente determinar los mecanismos de transducción de señales que estos dominios presentan.

Remoción de compuestos fenólicos de aguas residuales de la refinación del petróleo mediante electrocoagulación, fenton y foto-fenton

En la presente investigación se evaluó la aplicación de los tratamientos de electrocoagulación (EC), Fenton y foto-Fenton para remover compuestos fenólicos presentes en el agua residual de una refinería del petróleo, y cumplir con el nivel regulatorio de descarga establecido por la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés). En el proceso de electrocoagulación se evaluaron las variables de tiempo de tratamiento, densidad de corriente, tipo de electrodo, tipo de configuración, posición de los electrodos, pH y agitación, mediante un diseño experimental. Al agua electrocoagulada se le aplicó el tratamiento Fenton, en el cual se evaluaron las variables de concentración de H2O2, Fe2+, y el tiempo de tratamiento. Con el fin de mejorar los porcentajes de mineralización del agua electrocoagulada se aplicó el tratamiento foto-Fenton con luz ultravioleta, en el cual se evaluaron los efectos de las concentraciones de H2O2, Fe2+ y aireación. Conclusiones y contribuciones: Para el tratamiento de electrocoagulación, las mejores condiciones de operación se obtienen bajo las siguientes condiciones: 40 mAcm-2, tiempo de tratamiento de 20 min, pH 7, agitación de 155 rpm, con electrodos orientados horizontalmente en configuración monopolar en paralelo, usando electrodos de hierro; bajo estas condiciones se remueve 52.4% de fenoles totales y 42.3% de COT. La aplicación al agua residual electrocoagulada del tratamiento Fenton, conduce a la degradación de los compuestos fenólicos remanentes del tratamiento de EC a concentraciones menores a 1 ppm y 57.6 % de remoción de COT, siendo las condiciones siguientes las mejores obtenidas: concentración de 19.8 mgL-1 de Fe2+ y 612 mgL-1 de H2O2 en un tiempo de reacción de 15 min a pH 3. Los mejores resultados del tratamiento foto-Fenton aplicado al agua electrocoagulada se obtienen con 306 mgL-1 de H2O2, 19.8 mgL-1 de Fe2+, y con aplicación de aire, alcanzando una remoción de 88% de COT.

Actividad anti-giardia in vitro de los compuestos de foeniculum vulgare y citrus aurantifolia

Giardia lamblia es un protozoario parásito que habita el intestino delgado de humanos y otros vertebrados además de ser el agente responsable de la giardiasis. El fármaco de primera línea para tratar esta parasitosis es el metronidazol, el cual posee efectos adversos considerables, presenta potencial teratogénico y embriotóxico y está considerado como posible carcinógeno en humanos. Los productos naturales son una alternativa eficaz y con menos efectos secundarios para el tratamiento de la giardiasis. En el presente trabajo se determinó la Concentración Inhibitoria media (CI50) de los extractos hexánicos de Foeniculum vulgare y Citrus aurantifolia y algunos de sus constituyentes principales en contra de los trofozoítos de G. lamblia utilizando la técnica del microensayo. También se evaluó la citotoxicidad de los compuestos más activos sobre células Vero empleando el método de exclusión con azul de tripano. Contribuciones y Conclusiones: Los extractos hexánicos de F. vulgare (CI50 89.33 μg/ml) y C. aurantifolia (CI50 185.78 μg/ml) presentaron actividad anti-Giardia in vitro. Los compuestos puros más activos presentes en el extracto hexánico de F. vulgare son Trans,trans-2,4- undecadienal (CI50 72.11 μg/ml) , (+)-Canfeno (CI50 181.13 μg/ml), p-Anisaldehído (CI50 196.78 μg/ml) y (-)-Carvona (CI50 207.01 μg/ml). Mientras que los compuestos puros más activos presentes en el extracto hexánico de C. aurantifolia son Citral (CI50 58.44 μg/ml), Geraniol (CI50 229.01 μg/ml), 3-Metil-1,2-ciclopentanediona (CI50 207.01 μg/ml), 4-Hexen-3-ona (CI50 34.35 μg/ml) y (-)-Carvona (CI50 207.01 μg/ml). De todos ellos el 4-hexen-3ona es el compuesto puro más activo y con el mejor índice de selectividad (IS 19.6820). Ninguno de los compuestos fue tan activo como el metronidazol, sin embargo, ninguno fue tan citotóxico como este.

Evaluación de producción biosurfactantes utilizando residuos agrícolas y agroindustriales

Los biosurfactantes pueden ser utilizados para promover la biodegradación de hidrocarburos por biorremediación. Los Biosurfactantes tienen diferentes ventajas sobre los surfactanres químicos incluyendo la baja toxicidad y alta biodegradabilidad y efectividad en valores de pH y temperaturas extremas. en cuanto a la producción de Biosurfactante, observamos que el sustrato que mayor cantidad produce es el de bagazo de caña, seguido de la harina de piñón.

Alteraciones de la marcha y el equilibrio en adultos mayores con diagnóstico de diabetes tipo 2 e hipertensión arterial

Propósito y método de estudio: el propósito del estudio fue conocer la relación de la sensibilidad de los pies, índice de masa corporal, presión arterial, frecuencia cardiaca, circunferencia de cintura, tiempo de consumo de medicamentos prescritos y tiempo de diagnóstico de diabetes tipo 2 y de hipertensión arterial con los parámetros de la marcha y equilibrio de adultos mayores entre 65 y 75 años de edad. El diseño fue descriptivo correlacional. El tamaño de la muestra fue de 204 participantes que se calculó mediante el paquete nQuery Advisor versión 4.0, con una potencia del 90%, nivel de significancia de .05, tamaño de efecto mediano R2= 9%, para una regresión múltiple de ocho variables. El muestreo fue no probabilístico por cuota en tres casas club del Desarrollo Integral de la Familia del estado de Nuevo León. Para medir las variables de interés se utilizaron un baumanómetro digital, báscula, estadímetro, cinta métrica, monofilamentos, el sistema GAITRite® Electronic Walkway, la Batería Corta de Desempeño Físico. Contribución y conclusiones: Los factores que contribuyeron significativamente a los parámetros de la marcha y el equilibrio fueron el índice de masa corporal, circunferencia de la cintura y sensibilidad de los pies. Los adultos mayores con presencia de diabetes tipo 2 e hipertensión arterial, más la presencia de neuropatía periférica y sobrepeso/obesidad, presentan los parámetros de la marcha y el equilibrio afectados con mayor severidad que los que no presentan neuropatía periférica y tienen peso normal.

Violencia escolar y consumo de alcohol en estudiantes de secundaria

Propósito y Método del Estudio: El propósito del estudio fue conocer la relación entre la violencia escolar y el consumo de alcohol en estudiantes de secundaria del área metropolitana de Monterrey, Nuevo León. El diseño fue descriptivo correlacional, el muestreo fue aleatorio con asignación proporcional al tamaño del estrato, conformado por cada grado escolar. El tamaño de muestra se determinó en base a una correlación considerando un nivel de confianza de 95%, para una prueba bilateral. Se obtuvo una muestra de 420 estudiantes. Se utilizó una Cedula de Datos Personales y de Consumo de Alcohol, el test AUDIT y los Indicadores de la Calidad de la Convivencia en Educación Secundaria Obligatoria. El estudio se apegó al Reglamento de la Ley General en materia de Investigación para la Salud (1987). Contribución y Conclusiones: La prevalencia de violencia escolar en los estudiantes fue de 42.4%, para el indicador de victimización fue de 12.4%, para agresión 11.9% y para percepción de confrontación 34.5%. Así mismo, se reporta que la prevalencia de consumo de alcohol alguna vez en la vida fue de 45.5%, la prevalencia de consumo en el último año fue de 23.8%, el consumo en el último mes fue de 10.7% y el consumo en los últimos siete días fue de 4.5%. Los estudiantes comenzaron a beber alcohol en promedio a los 12 años de edad. En cuanto a los tipos de consumo de alcohol, el 63% presentó un consumo sensato, 23% un consumo dependiente y 14% un consumo dañino. De acuerdo a los resultados se encontró que a medida que avanza la edad, se presenta mayor violencia escolar (H= 31.58, p< .001). Además de acuerdo al coeficiente de correlación de Spearman se encontró relación positiva y significativa entre la variable de violencia escolar y el consumo de alcohol (rs= .236, p <.001), es decir, a mayor violencia escolar mayor consumo de alcohol. En cuanto a los indicadores de victimización, igualmente mostraron relación positiva y significativa con el consumo de alcohol (rs= .349, p <.001), lo cual demuestra que a mayor victimización mayor consumo de alcohol. Por otra parte el indicador de agresión no mostró dicha relación (rs= .171, p= .20), al igual que el indicador de percepción de confrontación (rs= .177, p=.10).

Síntesis de BaBiO₃ y Sr₂Bi₂O₅ para su evaluación en procesos fotoinducidos en la degradación de rodamina b y conversión del agua.

Propósito y Método del estudio: En este trabajo se estudió la influencia del método de síntesis en las propiedades fisicoquímicas, fotocatalíticas y fotoelectroquímicas del BaBiO3 y el Sr2Bi2O5. En primera instancia, se realizó la síntesis de los materiales por la técnica de estado sólido (pos-tratamiento con molienda mecánica) e hidrotermal. Para la síntesis en hidrotermal se exploraron 3 diferentes temperaturas: 130, 150, 170 °C. Los materiales obtenidos fueron caracterizados mediante Difracción de Rayos-X (DRX), Espectroscopía de Reflectancia Difusa (ERD), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Fisisorción de Nitrógeno. Posteriormente se realizó la evaluación de las propiedades fotocatalíticas de los materiales obtenidos en la degradación de rodamina B. Las pruebas fotocatalíticas se realizaron en un reactor tipo Batch, utilizando una lámpara de Xenón de 6000 K. El estudio fotocatalítico finalizó con el cálculo de parámetros cinéticos tales como la constante de velocidad aparente (k) y tiempo de vida media (t1/2). Los resultados mostraron que el BaBiO3 sintetizado por reacción de estado sólido presentó la mayor eficiencia fotocatalitica. Para incrementar la eficiencia fotocatalitica de los materiales sintetizados se adicionaron superficialmente partículas de NiO en porcentajes de 3, 5 y 10 % al bismutato de estroncio y bario, utilizando para ello el método de impregnación. Los materiales fueron caracterizados y probados en la degradación de rodamina B. Por otro lado, para conocer el grado de eficiencia de los materiales se realizó el estudio fotoelectroquímico para determinar la posición de las bandas de conducción y valencia de cada uno de ellos. El grado de mineralización de la rodamina B se analizó mediante análisis de Carbón Orgánico Total (COT) y adicionalmente se realizaron pruebas de reproducibilidad para determinar la estabilidad de los materiales ante la exposición de ciclos sucesivos de irradiación. Contribuciones y conclusiones: Se lograron obtener los Bismutatos de Estroncio y Bario mediante la reacción en estado sólido a 800 y 900 °C. Mientras que por el método de hidrotermal se obtuvieron los materiales a 130, 150 y 170°C, seguido de un tratamiento térmico a 700°C. Los resultados de electroquímica mostraron que el material de Sr2Bi2O5 es apto para generar procesos de oxidación y reducción. La adición de NiO no proporcionó mejora en la eficiencia fotocatalítica, lo que se atribuyó a las aglomeraciones de partículas sobre la superficie de los materiales. Los materiales obtenidos por estado sólido presentaron la mayor actividad fotocatalítica en degradación de rodamina B, comparados con los obtenidos por el método de hidrotermal, por lo que el factor que domina la actividad fotocatalítica de estos materiales fue principalmente la cristalinidad. Además los materiales presentaron buena estabilidad ante ciclos sucesivos de irradiación y mostraron un buen grado de mineralización de la rodamina B.

Producción y caracterización de la superóxido dismutasa a (SodA) de nocardia brasiliensis en pichia pastoris

Introducción: A mediados de los años 70’s del siglo pasado el descubrimiento de la tecnología del ADN recombinante marca el inicio de la era de la biotecnología moderna. La implementación de estas tecnologías permitió la utilización de organismos como sistemas de expresión que a lo largo de los años ha generado la producción de una gran variedad de productos biológicos. Dentro de estos sistemas Pichia pastoris es un sistema de expresión ampliamente utilizado debido a sus características tales como la producción de proteínas en grandes cantidades, la liberación de los productos al medio de cultivo, la obtención de productos complejos que requieren modificaciones postraduccionales típicas de los eucariotas o que contienen puentes disulfuro, entre otras. Nocardia brasiliensis es una bacteria parcialmente ácido-alcohol resistente la cual forma colonias granulares, con hifas aéreas escasas, sus colonias exhiben un color anaranjado pardo con bordes en blanco. N. brasiliensis es patógena para el ser humano y es el agente causal del actinomicetoma. El actinomicetoma es una enfermedad crónica generalmente localizada en las extremidades. Se caracteriza por ser un proceso lento de tumefacción con nódulos, abscesos y fístulas.La Superóxido Dismutasa (SOD) es una enzima reductora polimérica que cataliza la conversión del ión superóxido a peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular. La SOD ha sido propuesta como un factor de virulencia de microorganismos patógenos, cuya acción consiste en bloquear los efectores oxidativos del estallido respiratorio iniciado por los fagocítos en el fagolisosoma. Este mecanismo ha sido descrito para bacterias de los géneros Mycobacterium, Rhodococcus y Nocardia. Objetivo: producir y caracterizar la Superóxido Dismutasa A (SODA) de Nocardia brasiliensis en Pichia pastoris. Metodología: se realizó el diseño de primers adicionando secuencias de sitios de corte para las enzimas XhoI y AvrII, así como una cola de histidinas en el extremo 5’ para la amplificación del gen sodA de N. brasiliensis a partir del ADN genómico de Nocardia brasiliensis. El amplicón se clonó en el vector de expresión pPIC9. Se llevó a cabo la transformación por electroporación de levaduras Pichia pastoris GS115. La producción de SOD se llevó a cabo en inducciones de 96 h con metanol como agente inductor. Los sobrenadantes se dializaron con membranas de celulosa. Los dializados se observaron por SDS-PAGE y western blot. Se analizó la actividad funcional de la enzima con el SOD Assay kit de Sigma Aldrich. Resultados: Por reacción en cadena de la polimerasa se obtuvo una secuencia de 625 pb correspondiente al gen sodA. El fragmento se ligó al vector de expresión pPIC9 y fue caracterizado con las enzimas de restricción XhoI y AvrII. Las cepas trasformadas de P. pastoris GS115 se caracterizaron con el gen aox1 obteniendo cepas Mut+ y Muts. Los análisis por SDSPAGE mostraron bandas no observadas en el control negativo de expresión mientras en los western blot solo una de las clonas mostró señal. Los análisis de actividad funcional sugieren inhibición de la reacción enzimática infiriendo presencia de la proteína SOD en el medio dializado. Conclusiones: Se logró la construcción del sistema de expresión Pichia pastoris con el casete de expresión de la SOD de N. brasiliensis. Así como la generación de cepas Mut+y Muts. En los ensayos de actividad funcional se observó inhibición de la reacción enzimática.