Design and study of self-assembled functional organic and hybrid systems for biological applications

The focus of self-assembly as a strategy for the synthesis has been confined largely to molecules, because of the importance of manipulating the structure of matter at the molecular scale. We have investigated the influence of temperature and pH, in addition to the concentration of the capping agent used for the formation of the nano-bio conjugates. For example, the formation of the narrower size distribution of the nanoparticles was observed with the increase in the concentration of the protein, which supports the fact that γ-globulin acts both as a controller of nucleation as well as stabiliser. As analyzed through various photophysical, biophysical and microscopic techniques such as TEM, AFM, C-AFM, SEM, DLS, OPM, CD and FTIR, we observed that the initial photoactivation of γ-globulin at pH 12 for 3 h resulted in small protein fibres of ca. Further irradiation for 24 h, led to the formation of selfassembled long fibres of the protein of ca. 5-6 nm and observation of surface plasmon resonance band at around 520 nm with the concomitant quenching of luminescence intensity at 680 nm. The observation of light triggered self-assembly of the protein and its effect on controlling the fate of the anchored nanoparticles can be compared with the naturally occurring process such as photomorphogenesis.Furthermore,our approach offers a way to understand the role played by the self-assembly of the protein in ordering and knock out of the metal nanoparticles and also in the design of nano-biohybrid materials for medicinal and optoelectronic applications. Investigation of the potential applications of NIR absorbing and water soluble squaraine dyes 1-3 for protein labeling and anti-amyloid agents forms the subject matter of the third chapter of the thesis. The study of their interactions with various proteins revealed that 1-3 showed unique interactions towards serum albumins as well as lysozyme. 69%, 71% and 49% in the absorption spectra as well as significant quenching in the fluorescence intensity of the dyes 1-3, respectively. Half-reciprocal analysis of the absorption data and isothermal titration calorimetric (ITC) analysis of the titration experiments gave a 1:1 stoichiometry for the complexes formed between the lysozyme and squaraine dyes with association constants (Kass) in the range 104-105 M-1. We have determined the changes in the free energy (ΔG) for the complex formation and the values are found to be -30.78, -32.31 and -28.58 kJmol-1, respectively for the dyes 1, 2 and 3. Furthermore, we have observed a strong induced CD (ICD) signal corresponding to the squaraine chromophore in the case of the halogenated squaraine dyes 2 and 3 at 636 and 637 nm confirming the complex formation in these cases. To understand the nature of interaction of the squaraine dyes 1-3 with lysozyme, we have investigated the interaction of dyes 1-3 with different amino acids. These results indicated that the dyes 1-3 showed significant interactions with cysteine and glutamic acid which are present in the side chains of lysozyme. In addition the temperature dependent studies have revealed that the interaction of the dye and the lysozyme are irreversible. Furthermore, we have investigated the interactions of these NIR dyes 1-3 with β- amyloid fibres derived from lysozyme to evaluate their potential as inhibitors of this biologically important protein aggregation. These β-amyloid fibrils were insoluble protein aggregates that have been associated with a range of neurodegenerative diseases, including Huntington, Alzheimer’s, Parkinson’s, and Creutzfeldt-Jakob diseases. We have synthesized amyloid fibres from lysozyme through its incubation in acidic solution below pH 4 and by allowing to form amyloid fibres at elevated temperature. To quantify the binding affinities of the squaraine dyes 1-3 with β-amyloids, we have carried out the isothermal titration calorimetric (ITC) measurements. The association constants were determined and are found to be 1.2 × 105, 3.6× 105 and 3.2 × 105 M-1 for the dyes, 1-3, respectively. To gain more insights into the amyloid inhibiting nature of the squaraine dyes under investigations, we have carried out thioflavin assay, CD, isothermal titration calorimetry and microscopic analysis. The addition of the dyes 1-3 (5μM) led to the complete quenching in the apparent thioflavin fluorescence, thereby indicating the destabilization of β-amyloid fibres in the presence of the squaraine dyes. Further, the inhibition of the amyloid fibres by the squaraine dyes 1-3, has been evidenced though the DLS, TEM AFM and SAED, wherein we observed the complete destabilization of the amyloid fibre and transformation of the fibre into spherical particles of ca. These results demonstrate the fact that the squaraine dyes 1-3 can act as protein labeling agents as well as the inhibitors of the protein amyloidogenesis. The last chapter of the thesis describes the synthesis and investigation of selfassembly as well as bio-imaging aspects of a few novel tetraphenylethene conjugates 4-6.Expectedly, these conjugates showed significant solvatochromism and exhibited a hypsochromic shift (negative solvatochromism) as the solvent polarity increased, and these observations were justified though theoretical studies employing the B3LYP/6-31g method. We have investigated the self-assembly properties of these D-A conjugates though variation in the percentage of water in acetonitrile solution due to the formation of nanoaggregates. Further the contour map of the observed fluorescence intensity as a function of the fluorescence excitation and emission wavelength confirmed the formation of J-type aggregates in these cases. To have a better understanding of the type of self-assemblies formed from the TPE conjugates 4-6, we have carried out the morphological analysis through various microscopic techniques such as DLS, SEM and TEM. 70%, we observed rod shape architectures having ~ 780 nm in diameter and ~ 12 μM in length as evidenced through TEM and SEM analysis. We have made similar observations with the dodecyl conjugate 5 at ca. 70% and 50% water/acetonitrile mixtures, the aggregates formed from 4 and 5 were found to be highly crystalline and such structures were transformed to amorphous nature as the water fraction was increased to 99%. To evaluate the potential of the conjugate as bio-imaging agents, we have carried out their in vitro cytotoxicity and cellular uptake studies though MTT assay, flow cytometric and confocal laser scanning microscopic techniques. Thus nanoparticle of these conjugates which exhibited efficient emission, large stoke shift, good stability, biocompatibility and excellent cellular imaging properties can have potential applications for tracking cells as well as in cell-based therapies. In summary we have synthesized novel functional organic chromophores and have studied systematic investigation of self-assembly of these synthetic and biological building blocks under a variety of conditions. The investigation of interaction of water soluble NIR squaraine dyes with lysozyme indicates that these dyes can act as the protein labeling agents and the efficiency of inhibition of β-amyloid indicate, thereby their potential as anti-amyloid agents.

Information needs for a purchase of fairtrade coffee

This research investigates what information German Fairtrade coffee consumers search for during pre-purchase information seeking and to what extent information is retrieved. Furthermore, the sequence of the information search as well as the degree of cognitive involvement is highlighted. The role of labeling, the importance of additional ethical information and its quality in terms of concreteness as well as the importance of product price and organic origin are addressed. A set of information relevant to Fairtrade consumers was tested by means of the Information Display Matrix (IDM) method with 389 Fairtrade consumers. Results show that prior to purchase, information on product packages plays an important role and is retrieved rather extensively, but search strategies that reduce the information processing effort are applied as well. Furthermore, general information is preferred over specific information. Results of two regression analyses indicate that purchase decisions are related to search behavior variables rather than to socio-demographic variables and purchase motives. In order to match product information with consumers’ needs, marketers should offer information that is reduced to the central aspects of Fairtrade.

On-the-Fly Maintenance of Series-Parallel Relationships in Fork-Join Multithreaded Programs

A key capability of data-race detectors is to determine whether one thread executes logically in parallel with another or whether the threads must operate in series. This paper provides two algorithms, one serial and one parallel, to maintain series-parallel (SP) relationships "on the fly" for fork-join multithreaded programs. The serial SP-order algorithm runs in O(1) amortized time per operation. In contrast, the previously best algorithm requires a time per operation that is proportional to Tarjan’s functional inverse of Ackermann’s function. SP-order employs an order-maintenance data structure that allows us to implement a more efficient "English-Hebrew" labeling scheme than was used in earlier race detectors, which immediately yields an improved determinacy-race detector. In particular, any fork-join program running in T₁ time on a single processor can be checked on the fly for determinacy races in O(T₁) time. Corresponding improved bounds can also be obtained for more sophisticated data-race detectors, for example, those that use locks. By combining SP-order with Feng and Leiserson’s serial SP-bags algorithm, we obtain a parallel SP-maintenance algorithm, called SP-hybrid. Suppose that a fork-join program has n threads, T₁ work, and a critical-path length of T[subscript ∞]. When executed on P processors, we prove that SP-hybrid runs in O((T₁/P + PT[subscript ∞]) lg n) expected time. To understand this bound, consider that the original program obtains linear speed-up over a 1-processor execution when P = O(T₁/T[subscript ∞]). In contrast, SP-hybrid obtains linear speed-up when P = O(√T₁/T[subscript ∞]), but the work is increased by a factor of O(lg n).

CODAPACK3D. A new version of Compositional Data Package

The statistical analysis of compositional data should be treated using logratios of parts, which are difficult to use correctly in standard statistical packages. For this reason a freeware package, named CoDaPack was created. This software implements most of the basic statistical methods suitable for compositional data. In this paper we describe the new version of the package that now is called CoDaPack3D. It is developed in Visual Basic for applications (associated with Excel©), Visual Basic and Open GL, and it is oriented towards users with a minimum knowledge of computers with the aim at being simple and easy to use. This new version includes new graphical output in 2D and 3D. These outputs could be zoomed and, in 3D, rotated. Also a customization menu is included and outputs could be saved in jpeg format. Also this new version includes an interactive help and all dialog windows have been improved in order to facilitate its use. To use CoDaPack one has to access Excel© and introduce the data in a standard spreadsheet. These should be organized as a matrix where Excel© rows correspond to the observations and columns to the parts. The user executes macros that return numerical or graphical results. There are two kinds of numerical results: new variables and descriptive statistics, and both appear on the same sheet. Graphical output appears in independent windows. In the present version there are 8 menus, with a total of 38 submenus which, after some dialogue, directly call the corresponding macro. The dialogues ask the user to input variables and further parameters needed, as well as where to put these results. The web site http://ima.udg.es/CoDaPack contains this freeware package and only Microsoft Excel© under Microsoft Windows© is required to run the software. Kew words: Compositional data Analysis, Software

VII Jornadas de Intercambio de Experiencias Educativas : Avilés, 10, 11 y 12 de noviembre de 2008.

Resumen basado en el de la publicación

Experiencia gastronómica mundial en el contexto nacional colombiano: "Le Monde Chez Moi" restaurante temático

“Le Monde Chez Moi” Restaurante temático es un proyecto de emprendimiento del sector gastronómico de Bogotá, en el barrio Salitre; su concepto se centra en ofrecer a los clientes platos internacionales que se servirán en cuatro diferentes zonas, que son: América, Europa, Asia, Oceanía-África; el consumidor tendrá la oportunidad de elegir entre estos lugares cuál descubrir y para ello se sentará en la zona que desee con ambientación cultural propia de cada una; y podrá decidir por un menú de aquel lugar; o de cualquiera de los otros tres.

Pizca de Azúcar

Este documento contiene el plan de emprendimiento de Pizca de Azúcar, empresa que se dedicará a prestar un servicio de entretenimiento por medio de Clases de Cocina, dando la opción a los consumidores de escoger tanto el menú como el lugar. La empresa cuenta con 4 productos que se dividen en clases a domicilio para grupos o individual y clases en la sede para grupos o individual.

Evaluación de impacto nutricional del programa Centros Infantiles de Cultura Productiva (CICP) Tocancipá 2010.

Introducción: El programa Centros Infantiles de Cultura Productiva (CICP), es propio de Tocancipá, a cargo de la Gerencia de Desarrollo Social Municipal, consiste en centros de atención a niños de 5 a 12 años, SISBEN 1 y 2 que reciben apoyo nutricional y en tareas escolares, dentro de las iniciativas mundiales de desarrollo del Milenio, el Plan Nacional de Desarrollo 2006-2010 y el Plan de Desarrollo Municipal 2008-2011. Metodología: Estudio pre-experimental postest con grupo de comparación para evaluar estado nutricional, de niños del programa CICP en la zona centro del municipio en 2010, evaluó 286 escolares con indicadores antropométricos Talla/Edad, IMC/Edad según los patrones OMS 2007. Clasificación nutricional determinada mediante z score con el software Anthro Plus, prueba t para poblaciones independientes, en software SPSS 15. Resultados: Prevalencia de riesgo de talla baja para la edad 28,7%, de talla baja para la edad 12,9%, sobrepeso 12,6%, obesos 2,4%, riesgo de delgadez 15% p y delgadez el 2,8%, en el total de las observaciones. Análisis de menú ofrecido en el programa CICP en un día de observación evidencia aporte del 100% de requerimientos diarios, sin considerar el consumo de alimentos de cada niño en el hogar. Conclusiones: No existe diferencia estadísticamente significativa entre los grupos. La prevalencia de obesidad en el grupo beneficiario del CICP es 3,9% vs. 1,3% en grupo control, relacionado con aportes nutricionales, lo que contrasta con la proporción de delgadez del 4,7% en grupo CICP vs 1,3% en grupo control. Es necesario realizar un estudio de seguimiento para confirmar hallazgos del presente estudio.

Seguridad de los antipsicoticos en embarazo en pacientes con psicosis. Revisión sistemática

Enfermedades mentales de tipo psicótico en gestantes se han asociado con mayor número de resultados negativos. Los síntomas psicóticos durante el embarazo se presentan aproximadamente 7.1 por 100.000 casos. Dentro de las consecuencias se incluye mayor riesgo de parto pretérmino, bajo peso al nacer, alteraciones placentarias, malformaciones congénitas de predominio cardiovascular y mayor tasa de muertes perinatales. Como abordaje terapéutico son frecuentes los antipsicóticos de primera generación, aceptados como seguros pero en menor grado se han considerados los antipsicóticos de segunda generación pues ha sido escasamente evaluada su seguridad durante la gestación. Aún existe controversia sobre los potenciales efectos secundarios de algunos antipsicóticos dado los resultados contradictorios. Métodos: Revisión sistemática de la literatura de artículos que proporcionaron mejor evidencia para determinar cuáles antipsicóticos de elección durante la gestación en pacientes con esquizofrenia de acuerdo a su perfil de seguridad. Se evaluó calidad metodológica reconociendo particularidades y resultados de los estudios incluidos. Resultados: De 39 estudios seleccionados, cinco fueron incluidos en esta revisión, clasificándose como nivel de evidencia IIa y evaluados según su calidad metodológica con escala NOS. Se evaluó paso placentario de antipsicóticos, malformaciones fetales, complicaciones obstétricas como parto pretérmino, bajo y alto peso fetal, complicaciones respiratorias, diabetes gestacional, aborto espontáneo, entre otros. Discusión: Se debe sopesar el riesgo-beneficio, la significancia estadística, la significancia clínica y las particularidades de las pacientes a tratar. Conclusión: Los estudios analizados evaluaron diferentes medicamentos antipsicóticos, dificultando consolidación de información en especial en conclusiones solidas ante algunas premisas como fármacos de elección.

El Arazá en Colombia. Características, producción y potencial exportador

Se realizó un análisis de las propiedades físicas del arazá, sus características y los cultivos y se planteó el potencial exportador, escogiendo a Canadá como mercado objetivo.

Archivo digital de imágenes diagnósticas enfocado a tórax y abdomen de Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología

Introducción: El desarrollo del archivo docente de imágenes diagnósticas, permite al Departamento de Imágenes compartir y difundir el conocimiento de la colección de casos e imágenes radiológicas reales con mayor rapidez y facilidad en el acceso a las mismas por parte de todo el personal de la Clínica Fundación Cardio-Infantil – Instituto de Cardiología, a través por portal web “e-cardio”, contribuyendo así en la formación académica del personal médico, técnico y administrativo. Metodología: Este trabajo no responde a ningún tipo de estudio epidemiológico, sino a una colección de imágenes y reseñas radiológicas de casos de patología torácica y cardiovascular, procedentes de pacientes de la Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología, con el fin de conformar un archivo digital docente. Resultados: Se recolectaron 1.148 radiografías impresas, previamente rotuladas según el Index for Radiological Diagnoses 4 edición y de archivos individuales 3.512 imágenes. Utilizando los criterios de inclusión y exclusión, se realizó la selección de imágenes para continuar el procedimiento. Se descartaron 278 radiografías impresas por no tener rotulo, estar en mal estado general, o rotulación incorrecta. En el caso de los archivos digitales, se descartaron 1435 imágenes, utilizando el mismo procedimiento. Conclusión: Iniciar la conformación y montaje del primer archivo docente de la Clínica Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología. Motivar a los profesionales médicos de la Clínica Fundación Cardio Infantil, y especialmente a los residentes de Radiología, para que estén en un proceso de aprendizaje continúo, fortaleciendo su autoevaluación, y todo ello para beneficio final de los pacientes y de la misma Institución.

Descripción del comportamiento basal y transoperatorio de los nivels de NIRS cerebral en pacientes con cardiopatias congenitas cianosantes sometidos a cirugia paliativa o correctiva y su correlación con las variables fisiologicas determinantes del flujo sanguineo cerebral

La lesión neurológica es un riesgo latente en pacientes sometidos a cirugía cardiaca, en cirugía para corrección de cardiopatías congénitas puede tener una incidencia tan alta como del 26%, por lo cual es necesario contar con herramientas cada vez más acertadas y que puedan ayudar a disminuir esta incidencia; la saturación regional cerebral medida por NIRS constituye una herramienta válida, que permite una evaluación continua y de forma no invasiva, que puede servir para este fin. El presente estudio pretende determinar una asociación entre los niveles de saturación regional de oxígeno cerebral en los pacientes con cardiopatías congénitas cianosantes y las variables fisiológicas determinantes del aporte de oxígeno, asumiendo una hipoxemia crónica para estos pacientes. Se realizó un estudio de correlación para estas variables, para lo cual se evaluaron de forma sistemática estas en pacientes sometidos a cirugía cardiaca en la Fundación Cardioinfantil Instituto de Cardiología, que cumplían con los criterios de inclusión, hasta completar una muestra de 31 pacientes, en los cuales no se realizó ninguna intervención, catalogándolo como riesgo menor que el mínimo, cumpliendo con los criterios de Helsinki.Se encontró una correlación significativa entre los valores de NIRS cerebral con los contenidos arteriales, capilares y venoso de oxígeno en el análisis bivariado, encontrándose para estos pacientes niveles más bajos de estos contenidos como también para el consumo de oxígeno, no se encontró asociación significativa con la saturación arterial ni venosa de oxígeno, parece existir una relación significativa entre los niveles más bajos de NIRS con el resultado neurológico, estos hallazgos sin embargo no fueron significativos en el análisis multivariado.

Estrategias políticas y costo beneficio económico en el proceso de la firma de un tratado comercial. Estudio de Caso TLC Colombia - Corea del Sur (2009-2013).

Este estudio de caso analiza en qué medida la firma del Tratado de Libre Comercio entre Colombia y Corea del Sur obedece a estrategias políticas y/o costo beneficio económico por parte de este último. La hipótesis en el presente trabajo es que la firma del TLC entre ambos países se debe a la existencia de intereses compartidos. Por un lado, existen intereses económicos, debido a que Corea del Sur es un actor racional que busca siempre maximizar sus beneficios a través del aumento del tamaño de sus mercados. En este sentido, Colombia le sirve como plataforma para exportación de productos coreanos utilizando los acuerdos comerciales ya establecidos. Así mismo, existen intereses políticos que son permeados por medio de la cooperación internacional y que le pueden servir al Estado surcoreano en un proceso de búsqueda de legitimar de su imagen dentro del Sistema Internacional vis-a-vis de su relación con Corea del Norte. Este trabajo será de tipo descriptivo y explicativo. Para el desarrollo se utilizará la metodología cualitativa, ya que se ahonda en las especificidades del caso para entender cómo se dio éste fenómeno en particular. Como fuentes de recolección de información se utilizan entrevistas y análisis de documentos oficiales de la Embajada de Corea y discursos del Embajador Choo Jong Youn.

Acción de organizaciones no gubernamentales frente a las semillas genéticamente modificadas en Colombia

Los efectos ambientales, económicos, sociales y culturales generados por las Semillas Genéticamente Modificadas-SGM y su control por empresas transnacionales como Monsanto, han incentivado la acción colectiva liderada por ONGs, tanto internacionalmente como en Colombia. El objetivo principal es analizar cómo la ONG “Semillas” ha incidido en las políticas colombianas relacionadas con la introducción y uso de SGM durante el periodo 2002-2013. Se centra en la Teoría de Redes Transnacionales de Defensa expuesta por M. Keck y K. Sikkink (1998). Además, se analiza el papel de las ONGs ambientales y las corporaciones transnacionales. El argumento central es que al crear vínculos con actores nacionales e internacionales y vincularse con redes y campañas con impacto transnacional, “Semillas” ha posicionado la lucha en contra de las SGM y ha logrado presionar al Estado influyendo parcialmente en sus políticas y leyes, al igual que en su posición y discurso frente al uso de SGM.

Modelo de recolección de residuos sólidos botellas plásticas y latas utilizando como aliado el sistema de transporte masivo en Bogotá

En las grandes ciudades, la disposición de residuos se ha convertido en un problema ambiental de magnitud mundial con impacto negativo por el manejo inadecuado de los residuos sólidos diarios. El propósito es utilizar el sistema de transporte publico de Bogotá (Transmilenio) como punto de recolección de botellas plásticas y latas, para crear un proyecto de responsabilidad ambiental el cual tendrá resultados positivos a nivel cultural, social, y a largo plazo, financieramente. A través del estudio de diferentes propuestas tanto locales como internacionales, fueron identificados los principales factores de éxito de estos proyectos los cuales se incluyeron para adecuar la presente propuesta para la ciudad de Bogotá teniendo en cuenta sus actuales condiciones. Después de identificar las características requeridas para Bogotá, se realizó un estudio demográfico para poder saber cuántos ciudadanos estarían dispuestos a participar. Como resultado, muchos pasajeros de Transmilenio esperan una retribución económica en el costo del pasaje del sistema. La prueba piloto se diseñó de acuerdo con la cantidad de envases recolectados, incluyendo el tipo de vehículos, como también la cantidad de personas y maquinas necesarias para el éxito del proyecto. Con la propuesta del proyecto completa, se realiza una evaluación financiera y económica para identificar los costos y gastos. La conclusión final de esta propuesta es que el modelo propuesto puede ser aplicado en Bogotá dadas sus características. Los beneficios sociales y ambientales también se destacan, como también el cambio cultural por parte de los ciudadanos hacia las prácticas ecológicas.