An Overview on the Field of Micro- and Nanotechnologies for Synthetic Peptide-Based Vaccines

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New signal processing algorithms for automated external defibrillators

[ES]La fibrilación ventricular (VF) es el primer ritmo registrado en el 40\,\% de las muertes súbitas por paro cardiorrespiratorio extrahospitalario (PCRE). El único tratamiento eficaz para la FV es la desfibrilación mediante una descarga eléctrica. Fuera del hospital, la descarga se administra mediante un desfibrilador externo automático (DEA), que previamente analiza el electrocardiograma (ECG) del paciente y comprueba si presenta un ritmo desfibrilable. La supervivencia en un caso de PCRE depende fundamentalmente de dos factores: la desfibrilación temprana y la resucitación cardiopulmonar (RCP) temprana, que prolonga la FV y por lo tanto la oportunidad de desfibrilación. Para un correcto análisis del ritmo cardiaco es necesario interrumpir la RCP, ya que, debido a las compresiones torácicas, la RCP introduce artefactos en el ECG. Desafortunadamente, la interrupción de la RCP afecta negativamente al éxito en la desfibrilación. En 2003 se aprobó el uso del DEA en pacientes entre 1 y 8 años. Los DEA, que originalmente se diseñaron para pacientes adultos, deben discriminar de forma precisa las arritmias pediátricas para que su uso en niños sea seguro. Varios DEAs se han adaptado para uso pediátrico, bien demostrando la precisión de los algoritmos para adultos con arritmias pediátricas, o bien mediante algoritmos específicos para arritmias pediátricas. Esta tesis presenta un nuevo algoritmo DEA diseñado conjuntamente para pacientes adultos y pediátricos. El algoritmo se ha probado exhaustivamente en bases de datos acordes a los requisitos de la American Heart Association (AHA), y en registros de resucitación con y sin artefacto RCP. El trabajo comenzó con una larga fase experimental en la que se recopilaron y clasificaron retrospectivamente un total de 1090 ritmos pediátricos. Además, se revisó una base de arritmias de adultos y se añadieron 928 nuevos ritmos de adultos. La base de datos final contiene 2782 registros, 1270 se usaron para diseñar el algoritmo y 1512 para validarlo. A continuación, se diseñó un nuevo algoritmo DEA compuesto de cuatro subalgoritmos. Estos subalgoritmos están basados en un conjunto de nuevos parámetros para la detección de arritmias, calculados en diversos dominios de la señal, como el tiempo, la frecuencia, la pendiente o la función de autocorrelación. El algoritmo cumple las exigencias de la AHA para la detección de ritmos desfibrilables y no-desfibrilables tanto en pacientes adultos como en pediátricos. El trabajo concluyó con el análisis del comportamiento del algoritmo con episodios reales de resucitación. En los ritmos que no contenían artefacto RCP se cumplieron las exigencias de la AHA. Posteriormente, se estudió la precisión del algoritmo durante las compresiones torácicas, antes y después de filtrar el artefacto RCP. Para suprimir el artefacto se utilizó un nuevo método desarrollado a lo largo de la tesis. Los ritmos desfibrilables se detectaron de forma precisa tras el filtrado, los no-desfibrilables sin embargo no.

Recognition of Membrane-Bound Fusion-Peptide/MPER Complexes by the HIV-1 Neutralizing 2F5 Antibody : Implications for Anti-2F5 Immunogenicity

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QM/MM and Classical Molecular Dynamics Simulation of Histidine-Tagged Peptide Immobilization on Nickel Surface

The hybrid quantum mechanics (QM) and molecular mechanics (MM) method is employed to simulate the His-tagged peptide adsorption to ionized region of nickel surface. Based on the previous experiments, the peptide interaction with one Ni ion is considered. In the QM/MM calculation, the imidazoles on the side chain of the peptide and the metal ion with several neighboring water molecules are treated as QM part calculated by "GAMESS", and the rest atoms are treated as MM part calculated by "TINKER". The integrated molecular orbital/molecular mechanics (IMOMM) method is used to deal with the QM part with the transitional metal. By using the QM/MM method, we optimize the structure of the synthetic peptide chelating with a Ni ion. Different chelate structures are considered. The geometry parameters of the QM subsystem we obtained by QM/MM calculation are consistent with the available experimental results. We also perform a classical molecular dynamics (MD) simulation with the experimental parameters for the synthetic peptide adsorption on a neutral Ni(100) surface. We find that half of the His-tags are almost parallel with the substrate, which enhance the binding strength. Peeling of the peptide from the Ni substrate is simulated in the aqueous solvent and in vacuum, respectively. The critical peeling forces in the two environments are obtained. The results show that the in-tidazole rings are attached to the substrate more tightly than other bases in this peptide.