Construção e caracterização de fugas de referência de gases frigorigéneos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

Caracterização de microfluxos: medição, concepção e calibração

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Física

A bio-inspired computational model for motion detection

Tese de Doutoramento (Programa Doutoral em Engenharia Biomédica)

Desarrollo de metodología e instrumentación para el análisis de compuestos de interés biológico en sistemas de flujo continuo

La cromatogafía líquida de alta perfomance (HPLC) se ha transformado en una de las herramientas analíticas preferidas en el ámbito académico, tecnológico e industrial. Aunque la técnica data de fin de la década del ´60, no ha sido hasta mediado de los años '70 que la misma ganó popularidad, fundamentalmente por los avances logrados en la reproducibilidad de la fabricación de fases estacionarias, mejores bombas de alta presión y el desarrollo de detectores más sensibles. La cromatografía líquida de alta performance es en la actualidad una técnica de gran utilidad en la química clínica y en la bioquímica. Esta técnica resulta muy útil para el análisis de compuestos a nivel de trazas dentro de las complejas matrices biológicas. El objetivo principal del presente proyecto es realizar investigaciones en el área de la Química Analítica, específicamente química bioanalítica, a fin de desarrollar metodologías y detectores electroquímicos altamente sensibles y selectivos para el análisis de compuestos de interés biológico mediante cromatografía líquida de alta presión. El proyecto comprende tres líneas íntimamente relacionadas: A) Análisis de metabolitos de catecolaminas por HPLC con apareamiento iónico, en orina de ratas cuyas madres han sido sometidas a estrés por inmovilización; esto permitirá correlacionar el efecto del estrés prenatal en los niveles de catecolaminas presentes en las crías. Esta línea está comprendida en un objetivo más amplio que es correlacionar el efecto del estrés prenatal sobre la madurez sexual de las crías. B) Análisis de antibióticos del grupo de las fluoroquinolonas mediante técnicas electroquímicas y de HPLC. Se pretenden elucidar los procesos de electrodo que ocurren durante la electrorreducción de antibióticos del grupo de las fluoroquinolonas, para de esta manera desarrollar detectores electroquímicos para sistemas de flujo continuo. C) Desarrollo de un micropotenciostato computarizado para la detección en sistemas de flujo continuo. (...) También se pretende implementar el uso de un microelectrodo anular desarrollado en la Comisión Nacional de Energía Atómica.

Espectrometría de emisiones en la interacción de radiaciones ionizantes con la materia

En el área de los estudios básicos de la física de radiaciones, el Laboratorio de Espectrometría de Radiaciones (L.E.R.) de la U.N.C. desarrolla líneas de investigación cuyos resultados son de uso directo en física de radiaciones aplicadas. (...) Objetivos generales y específicos: * Estudios de Detectores de Radiaciones Ionizantes: se continúan los estudios en Argón, teniendo como objetivo específico completar y comprobar técnicas de simulación con el método Monte Carlo para detectores con simetría cilíndrica y gradiente de campo eléctrico. * Análisis por fluorescencia de Rayos X: los objetivos específicos están dedicados a la evaluación de diseños para aumentar la eficiencia de polarización de Rayos X. En cuanto al análisis de elementos, se considerarán las posibles mejoras experimentales mediante el aumento de la relación señal-ruido en la fluorescencia con Rayos X polarizados, disminuyendo los umbrales de detección de concentración de elementos, en muestras compuestas por muchos elementos. * Dosimetría de radiaciones ionizantes: En cuanto a la dosimetría mediante LiF se planea seguir estudiando la difusión de los positrones con bajos contenidos de centros de color y la linealidad de respuesta de la vida media en función de la dosis de radiación para diferentes clases de cristales termoluminiscentes. Para la dosimetría con centelladores plásticos, se pretende en el siguiente paso, la puesta a punto final del dosímetro y electrómetro desarrollado como así también su calibración para su posterior prueba en centros de radioterapia. * Análisis de composición de elementos químicos en el cuerpo humano: En un futuro mediato, se prevé la culminación de los estudios de una nueva técnica para determinación de concentración de elementos minoritarios y mayoritarios en órganos y en extremidades por dispersión incoherente de Rayos X. Esta técnica contempla la ulterior determinación in vivo de la composición del cuerpo humano.

Estudio astrofísico de gigantes rojas y cúmulos estelares galácticos y extragalácticos

El conocimiento de las propiedades de los cúmulos estelares ha desempeñado y aún desempeña un papel fundamental en el desarrollo de la Astrofísica. Gran parte de lo que hoy sabemos acerca de la estructura y evolución de la Galaxia, e incluso acerca de la formación, estructura y evolución de las estrellas, proviene de una manera directa o indirecta del estudio de los cúmulos estelares, tanto sus propiedades globales, como las características individuales de sus miembros. Esto explica el interés del que suscribe en determinar y analizar las propiedades astrofísicas más relevantes de los miembros de los cúmulos estelares, como así también, los parámetros integrados de los mismos. En este sentido, el advenimiento de los detectores CCD permite en la actualidad extraer más y mejor información de los cúmulos estudiados. La precisión de la fotometría CCD es significativamente superior a la obtenida a partir de la fotometría fotográfica, tradicionalmente usada para estudios de cúmulos en gran escala. Usando fotometría CCD es posible derivar parámetros fundamentales de cúmulos muy compactos, cuyo estudio sería prácticamente imposible a partir de las técnicas tradicionales. Por su parte, la espectroscopía CCD es fundamental para determinar la abundancia de elementos pesados de cúmulos estelares, particularmente de aquéllos muy débiles ubicados en campos muy poblados de la Galaxia. El proyecto consiste básicamente en la obtención de datos fotométricos y espectroscopio de alta precisión de cúmulos estelares (abiertos y globulares) galácticos y extragalácticos. Dicho datos serán utilizados para: a) determinar parámetros físicos integrados de cúmulos abiertos y globulares, y propiedades individuales fundamentales de gigantes rojas pertenecientes a los mismos; b) estudiar la estructura y evolución química del disco galáctico. c) establecer el límite superior de edad de los cúmulos estelares se la Nube Mayor de Magallanes.

Diseño y desarrollo de superficies modificadas. Aplicaciones ambientales, biomédicas y farmacéuticas. Design and development of modified surfaces. Environmental, biomedical and pharmaceutical applications.

El objetivo general de este proyecto de investigación es diseñar, desarrollar y optimizar superficies con propiedades especificas para ser utilizadas como sensores y biosensores, materiales biocompatibles, columnas para separaciones por electroforesis capilar, matrices para la liberación controlada de fármacos y sorbentes para remediación ambiental. Para concretar este objetivo, se propone específicamente modificar superficies o particulas apuntando a optimizar un sistema concreto relevante en aplicaciones farmaceuticas, ambientales o biomedicas: 1. Modificacion de arcillas naturales o sinteticas para desarrollar matrices portadoras de farmacos o sorbentes para remediacion ambiental:1.1 Estudiar ilitas modificadas con Fe(III) para maximizar las propiedades adsortivas frente a aniones contaminantes como arsenico. 1.2 Sintetizar LDH de Al y Mg modificados con compuestos de interés farmacéutico para diseñar sistemas de liberación controlada.2. Modificación de canales de chips y electrodos para optimizar la separación, detección y cuantificación de compuestos farmacéutico: 2.1 Diseñar y construir microchips para la separación por EC de compuestos de base fenólica.2.2 Evaluar polímeros que mejoren la respuesta y/o estabilidad de electrodos de Carbono para ser usados como detectores amperométrico de compuestos de base fenólica en sistemas FIA y miniaturizados de análisis integrados.3. Modificación de superficies sólidas con biomoléculas para el desarrollo y optimización de superficies de bio-reconocimiento:3.1 Evaluar el comportamiento de superficies de titanio modificadas con TiO2 y depósitos inorgánicos frente a la interacción con proteínas plasmáticas (PP) para el análisis de la biocompatibilidad superficial.3.2 Diseñar y desarrollar superficies biofuncionales para el reconocimiento especifico de D-aminoácidos, anticuerpos en pacientes chagásicos y simple hebra de ADN. Las técnicas que se emplearán para llevar a cabo el proyecto dependen del tipo de sistema de estudio. En particular los estudios correspondientes al objetivo 1 se realizarán mediante análisis químicos, térmico, DXR, SEM, IR, BET así como mediante titulaciones ácido-base potenciométricas, movilidades electroforéticas, cinética e isotermas de adsorción.En general para desarrollar el objetivo 2 se utilizarán técnicas electroquímicas clásicas para la caracterización de los electrodos, los que luego se utilizarán como detectores en un sistema FIA amperométrico, mientras que los microchips se emplearán en electroforesis capilar para la separación de diferentes compuestos de interés farmacéutico.Finalmente, el objetivo 3 se llevará a cabo por un lado modificando electrodos de titanio con distintos depósitos (electroquímicas, sol-gel, térmicas) de TiO2 e hidroxiapatita y evaluando la interacción con proteínas plasmáticas para analizar la biocompatibilidad de los materiales preparados. Por otro lado, se estudiará el proceso de adsorción-desorción de D-aminoácido oxidasa, antígenos del T. Cruzi y ADN de simple hebra para optmizar la capacidad de bio-reconocimiento superficial de D-aminoácidos, anticuerpos de chagásicos y de cadena complementaria de ADN. Para concretar este objetivo se utilizarán técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopias.Debido al carácter multidisciplinario del presente proyecto de investigación, su ejecución se llevara a cabo a través de la colaboración de investigadores pertenecientes a distintas áreas de la Química y permitirá continuar con la formación de recursos humanos mediante la realización de tesis doctorales y estadías postdoctorales.

Tecnologias para investigação da DAC: relação entre publicações científicas e utilização clínica

FUNDAMENTO: Apesar de algumas evidências sugerirem associação entre a exposição de uma tecnologia na literatura científica e sua difusão na prática clínica, poucos estudos avaliaram essa associação. OBJETIVO: O objetivo deste estudo é analisar se o padrão de publicação científica sobre duas tecnologias competitivas utilizadas na avaliação da doença arterial coronária (DAC) reflete o que ocorre na prática clínica. MÉTODOS: Avaliou-se o número de artigos científicos publicados anualmente na literatura médica (interesse científico global na tecnologia) sobre duas tecnologias utilizadas na avaliação da doença arterial coronária: tomografia computadorizada por feixe de elétrons e tomografia computadorizada com múltiplos detectores. Foi também analisado o número de países que publicam anualmente artigos científicos sobre essas tecnologias (interesse geográfico na tecnologia). RESULTADOS: A tomografia computadorizada por feixe de elétrons (electron beam computed tomography - EBCT) apresentou ápice de "interesse científico global" em 2001, com 127 artigos publicados. Após esse ápice, o "interesse científico global" diminuiu cerca de 50% em 2008. Em oposição, o "interesse científico global" pela tomografia computadorizada com múltiplos detectores (multidetector computed tomography - MDCT) aumentou progressivamente até 2007, com 454 artigos publicados nesse ano. O "interesse científico geográfico" pela EBCT teve ápice em 2002, com 14 países publicando sobre essa tecnologia. Após esse ápice, "o interesse científico geográfico" declinou em quase 25% até 2008, com 11 países publicando artigos sobre essa tecnologia. Em oposição, o "interesse científico geográfico" pela MDCT aumentou progressivamente até 2008, com 37 países publicando artigos sobre ela. CONCLUSÃO: A literatura científica médica é compatível com a substituição da EBCT pela MDCT na avaliação da DAC.

Fibrose miocárdica em pacientes com cardiomiopatia hipertrófica com alto risco para morte súbita cardíaca

FUNDAMENTO: A estratificação de risco para morte súbita na cardiomiopatia hipertrófica (CMH), continua a ser um verdadeiro desafio devido à grande heterogeneidade da sua apresentação, em que a maioria dos indivíduos permanecem assintomáticos por toda sua vida e outros apresentam a morte súbita como primeiro sintoma. Recentes trabalhos vêm sugerindo que a fibrose miocárdica pode constituir-se em um importante substrato para as arritmias ventriculares malignas, responsáveis pela morte súbita nesta doença. OBJETIVO: Avaliação da prevalência e quantificação da fibrose miocárdica (FM), em pacientes com CMH com alto risco ou recuperados de morte súbita, portadores de cardiodesfibrilador implantável (CDI). MÉTODOS: Vinte e oito pacientes com CMH portadores de CDI foram submetidos à tomografia computadorizada com múltiplos detectores, para realização da técnica de realce tardio, e avaliação da fibrose miocárdica. RESULTADOS: 96% dos pacientes apresentavam fibrose miocárdica (20,38 ± 15,55 gramas) correspondendo a 15,96 ± 10,20% da massa miocárdica total. A FM foi significativamente mais prevalente que os demais fatores de risco clássicos para morte súbita. CONCLUSÃO: Concluímos que existe uma alta prevalência de fibrose miocárdica em pacientes com cardiomiopatia hipertrófica de alto risco ou recuperados de morte súbita, como neste grupo - portadores de cardiodesfibrilador implantável. A maior prevalência da fibrose miocárdica comparada aos fatores de risco de pior prognóstico levantam a hipótese de que a fibrose miocárdica possa ser um importante substrato potencialmente necessário na gênese das arritmias desencadeadoras da morte súbita.

Perfusão miocárdica dinâmica por tomografia computadorizada de dupla fonte de raio X

Relatamos caso de perfusão dinâmica e quantitativa pela tomografia computadorizada de múltiplos detectores de dupla fonte de Raio X em um paciente de 44 anos, com diagnóstico prévio de doença coronariana. A tomografia demonstrou quantitativamente déficit de perfusão miocárdica nos territórios irrigados por artérias com estenoses significativas confirmadas pela angiotomografia e pela cineangiocoronariografia. A tomografia computadorizada com dupla fonte de Raio X permitiu a avaliação dinâmica perfusional e anatômica, em um único estudo, durante o controle evolutivo desse paciente.

Relação entre cintilografia miocárdica e angiotomografia na avaliação da doença coronariana

FUNDAMENTO: A angiotomografia coronariana por múltiplos detectores (Angio TC) tem demonstrado boa acurácia para detecção de estenose coronariana. Embora essa técnica seja promissora para avaliação da DAC, sua correlação com a manifestação funcional da doença ainda não está bem estabelecida. OBJETIVO: Avaliar se a presença de DAC e o grau de obstrução coronariana avaliados pela Angio TC se associam com alterações no exame de Cintilografia de Perfusão Miocárdica (CPM). MÉTODOS: Estudo observacional, retrospectivo, que incluiu consecutivamente 99 pacientes com DAC conhecida ou suspeita. Realizaram-se exames de CPM e Angio TC. Comparamos a presença de defeitos de perfusão pela CPM com a presença de DAC e grau de obstrução luminal pela Angio TC. Utilizou-se para a análise estatística o teste t de Student, ANOVA, o teste qui-quadrado (ou teste de Fisher para n < 5). Foi realizada análise multivariada por regressão logística e o critério de significância foi o nível de 5%. RESULTADOS: A média de idade foi 62 ± 11,4 anos, sendo 46 (71,7%) homens. A análise das variáveis foi realizada por paciente (n = 99) e por território de irrigação coronariana (n = 297). Dos 67 territórios que apresentaram DAC significativa pela Angio TC, 44,8% apresentaram CPM alterada. Considerando-se o grau de estenose, CPM alterada esteve presente em 18,7% dos territórios com estenose não significativa, 45,28% dos territórios com estenose moderada e 42,8% dos territórios com lesões graves. CONCLUSÕES: A Angio TC é um bom método para exclusão da DAC. No entanto, sua utilização para avaliação da gravidade da estenose e sua repercussão funcional não demonstrou boa correlação.

Estructura de la comunidad de macroinvertebrados del arroyo Achiras (Córdoba, Argentina): análisis previo a la construcción de una presa

La regulación de ríos y arroyos mediante diques modifica parámetros que influyen directamente sobre la biota. En la cuenca endorreica Achiras-del Gato ha finalizado recientemente la construcción de una presa de mediana envergadura que alterará las características limnológicas del sistema y la estructura de las comunidades bentónicas. Este estudio aporta los primeros registros del macrobentos de este sistema lótico y analiza la variación espacio-temporal de la estructura de la comunidad en tramos pedemontanos del arroyo Achiras. Durante un año, antes de la construcción de la presa, se colectaron muestras de zoobentos y se registraron variables abióticas en correderas y rabiones de dos sitios del arroyo, uno situado río arriba del área del dique y otro aguas abajo de la misma. Para cada sitio, hábitat y estación del año se determinó abundancia, frecuencia, riqueza taxonómica, Índice de Shannon y equidad, y se analizaron mediante ANOVA de una y tres vías. Los atributos de las comunidades de referencia se complementaron con la determinación de taxa exclusivos e indicadores y detectores ecológicos. En el primer sitio se registraron 73 taxa, Simulium fue más abundante y Leptohyphes eximius Eaton, 1882, más frecuente. En el segundo se hallaron 75 taxa, Caenis fue más abundante y Cricotopus sp. 3 más frecuente. La abundancia y la riqueza fueron significativamente mayores en primavera, y la diversidad en rabiones de invierno. Se determinó que los atributos de la comunidad estuvieron afectados por la época de muestreo. El arroyo Achiras posee un régimen hídrico freático-pluvial, con caudales bajos en invierno y altos en verano, por lo que se esperan cambios en la biota nativa y la integridad del sistema en respuesta a la reducción de la variabilidad hidráulica cuando el funcionamiento de la presa altere el caudal natural.

Elaboració d'un protocol basat en XML per a una xarxa de sensors

La progressiva reducció de dimensió i cost en els dispositius electrònics, la dràstica retallada de consum elèctric i la independència de què això els dota han fet créixer en els últims temps l'interès de les comunitats científiques i tecnològiques per les xarxes sense fils de petits dispositius. Per altra banda, l'XML (eXtensible Markup Language) és un metallenguatge extensible que ha esdevingut un estàndard per a l'intercanvi d'informació estructurada entre diferents plataformes. L'objectiu d'aquest treball és explorar les possibilitats que pot oferir la introducció de l'XML en les xarxes de sensors amb l'elaboració d'un protocol de comunicació basat en aquest llenguatge i demostrar la transparència en el canvi de plataforma. Per fer-ho, es disposa de dos dispositius amb capacitat de comunicació sense fils equipats amb detectors de temperatura, lluminositat, efecte Hall i nivell de càrrega de la bateria. El projecte constarà de dues parts: una, més extensa, dedicada al desenvolupament del programari per a aquests dispositius, encarregat de obtenir les lectures dels diferents sensors i emetre-les per la xarxa utilitzant el llenguatge XML, i una altra, per recollir aquesta informació present a la xarxa, interpretar-la, salvar-la en una base de dades i exposar-la al món en una plana web. El programari dels dispositius sensors s'escriurà en llenguatge nesC dins el sistema tinyOS que és el sistema operatiu que equipen. La part d'explotació de les dades es desenvoluparà sota la plataforma .NET de Microsoft.

GNSS signal detection based on first-order absolute statistics

Aquest projecte es centra principalment en el detector no coherent d’un GPS. Per tal de caracteritzar el procés de detecció d’un receptor, es necessita conèixer l’estadística implicada. Pel cas dels detectors no coherents convencionals, l’estadística de segon ordre intervé plenament. Les prestacions que ens dóna l’estadística de segon ordre, plasmada en la ROC, són prou bons tot i que en diferents situacions poden no ser els millors. Aquest projecte intenta reproduir el procés de detecció mitjançant l’estadística de primer ordre com a alternativa a la ja coneguda i implementada estadística de segon ordre. Per tal d’aconseguir-ho, s’usen expressions basades en el Teorema Central del Límit i de les sèries Edgeworth com a bones aproximacions. Finalment, tant l’estadística convencional com l’estadística proposada són comparades, en termes de la ROC, per tal de determinar quin detector no coherent ofereix millor prestacions en cada situació.

Medidas dos níveis de radônio em diferentes tipos de ambientes internos na região da Baixada Santista, SP

OBJETIVO: Exposições a altos níveis do gás radioativo radônio podem causar câncer de pulmão e, conseqüentemente, o conhecimento da concentração deste gás em ambientes internos é importante, do ponto de vista de proteção radiológica, para a população de um modo geral. Neste trabalho realizaram-se monitorações passiva e integrada de radônio em alguns tipos de ambientes fechados na região da Baixada Santista, SP, tais como túneis, galpão de fertilizantes, "shopping center", lojas de cerâmica e residências, com o objetivo de se avaliar os níveis de concentração existentes nestes locais. MATERIAIS E MÉTODOS: As medidas de concentração de radônio foram realizadas utilizando a técnica do registro de traços de partículas alfa em folhas plásticas de Makrofol E, na geometria de copo fechado ("cup method"). RESULTADOS: Os teores de radônio encontrados nos ambientes internos estudados neste trabalho variaram entre 17 e 263 Bq/m³, em razoável acordo com os valores divulgados na literatura por outros autores para ambientes similares. CONCLUSÃO: De modo geral, os resultados obtidos estão abaixo dos limites máximos recomendados pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP), não necessitando, portanto, que sejam implementadas ações de intervenção nos locais estudados.