Diseño y caracterización de plataformas de biorreconocimiento basadas en el uso de nanoestructuras, biomoléculas y polímeros. Aplicaciones para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. Design and characterization of biorecognition platforms based on the use of nanostructures, biomolecules and polymers. Applications for the development of electrochemical (bio)sensors.

Los requerimientos de métodos analíticos que permitan realizar determinaciones más eficientes en diversas ramas de la Química, así como el gran desarrollo logrado por la Nanobiotecnología, impulsaron la investigación de nuevas alternativas de análisis. Hoy, el campo de los Biosensores concita gran atención en el primer mundo, sin embargo, en nuestro país es todavía un área de vacancia, como lo es también la de la Nanotecnología. El objetivo de este proyecto es diseñar y caracterizar nuevos electrodos especialmente basados en el uso de nanoestructuras y estudiar aspectos básicos de la inmovilización de enzimas, ADN, aptámeros, polisacáridos y otros polímeros sobre dichos electrodos a fin de crear nuevas plataformas de biorreconocimiento para la construcción de (bio)sensores electroquímicos dirigidos a la cuantificación de analitos de interés clínico, farmaco-toxicológico y ambiental.Se estudiarán las propiedades de electrodos de C vítreo, Au, "screen printed" y compósitos de C modificados con nanotubos de C (CNT) y/o nanopartículas (NP) de oro y/o nanoalambres empleando diversas estrategias. Se investigarán nuevas alternativas de inmovilización de las biomoléculas antes mencionadas sobre dichos electrodos, se caracterizarán las plataformas resultantes y se evaluarán sus posibles aplicaciones analíticas al desarrollo de biosensores con enzimas y ADNs como elementos de biorreconocimiento. Se funcionalizarán CNT con polímeros comerciales y sintetizados en nuestro laboratorio modificados con moléculas bioactivas. Se diseñarán y caracterizarán nuevas arquitecturas supramoleculares basadas en el autoensamblado de policationes, enzimas y ADNs sobre Au. Se evaluarán las propiedades catalíticas de NP de magnetita y de perovskitas de Mn y su aplicación al desarrollo de biosensores enzimáticos. Se diseñarán biosensores que permitan la detección altamente sensible y selectiva de secuencias específicas de ADNs de interés clínico. Se estudiará la interacción de genotóxicos con ADN (en solución e inmovilizado) y se desarrollarán biosensores que permitan su cuantificación. Se construirán biosensores enzimáticos para la cuantificación de bioanalitos, especialmente glucosa, fenoles y catecoles, y sensores electroquímicos para la determinación de neurotransmisores, ácido úrico y ácido ascórbico. Se diseñarán nuevos aptasensores electroquímicos para la cuantificación de biomarcadores, comenzando por lisozima y trombina y continuando con otros de interés regional/nacional.Se emplearán las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica (CV), de pulso diferencial (DPV) y de onda cuadrada (SWV); "stripping" potenciométrico a corriente constante (PSA); elipsometría; microbalanza de cristal de cuarzo con cálculo de pérdida de energía por disipación (QCM-D); resonancia de plasmón superficial con detección dual (E-SPR); espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE); microscopías de barrido electroquímico (SECM), de barrido electrónico (SEM), de transmisión (TEM) y de fuerzas atómicas (AFM); espectrofotometría UV-visible; espectroscopías IR, Raman, de masas, RMN.Se espera que la inclusión de los CNT y/o de las NP metálicas y/o de los nanoalambres en los diferentes electrodos permita una mejor transferencia de carga de diversos analitos y por ende una detección más sensible y selectiva de bioanalitos empleando enzimas, ADN y aptámeros como elementos de biorreconocimiento. Se espera una mayor eficiencia en los aptasensores respecto de los inmunosensores, lo que permitirá la determinacion selectiva de diversos biomarcadores. La modificación de electrodos con nanoestructuras posibilitará la detección altamente sensible y selectiva del evento de hibridación. La respuesta obtenida luego de la interacción de genotóxicos con ADN permitirá un mejor conocimiento de la asociación establecida, de la cinética y de las constantes termodinámicas. Los neurotransmisores podrán ser determinados a niveles nanomolares aún en muestras complejas.

Percepción y uso de flora y fauna por parte de los pobladores del sistema Laguna Mar Chiquita - Bañados del Río Dulce y área de influencia: diagnóstico e implicaciones para la conservación. Perception and use of flora and fauna by people of the system "Laguna Mar Chiquita - Bañados del Río Dulce" and it influence area: diagnosis and conservation implications.

La percepción, consumo y manejo de recursos naturales forma parte del conocimiento tradicional de distintas poblaciones humanas e involucra diversidad de actividades (recolección de plantas, caza y pesca, etc). Entre los vegetales, el uso de plantas medicinales se destaca por su persistencia y ubicuidad. El recurso animal, a través de la caza y la pesca, es fundamental como fuente de alimento y empleo. El sistema Mar Chiquita-Bañados del Río Dulce se destaca por su biodiversidad y la existencia de prácticas tradicionales de uso. La presión por conversión de ambientes naturales a tierras dedicadas al cultivo es fuerte, afectando principalmente a los bosques autóctonos, y las especies animales que en él habitan. Además, la desaparición de ambientes naturales conlleva la pérdida de prácticas tradicionales de uso, con la consiguiente deculturación. El presente trabajo evaluará la percepción y utilización de recursos naturales por los pobladores del área de influencia de Bañados del Río Dulce y Laguna Mar Chiquita, centrándose en plantas medicinales, peces, aves y mamíferos, a la vez de indagar sobre la diversidad de percepciones y conductas de apropiación de los recursos, dado que en la región coexisten diferentes pautas socio-culturales de acuerdo al grupo de procedencia. Como metodología básica para la recolección de datos de percepción y uso se utilizarán encuestas semi-estructuradas. Sobre el origen étnico y lazos sociales se relevarán de fuentes escritas sobre procedencia, pautas de elección de pareja y formas de residencia. Los muestreos de fauna a campo se realizarán al azar estratificados en pastizal, bosque, y áreas relacionadas a humedales en busca de huellas, heces y señales de la presencia de especies animales focales, a la vez de prospección visual y auditiva. Los datos obtenidos acerca del conocimiento y uso del ambiente se presentarán y analizarán mediante técnicas específicas para análisis de datos antropológicos cualitativos y madiante ANOVA. Los datos sobre origen y lazos serán analizados según indicadores de endogamia geográfica e indicadores de endogamia reproductiva. Los datos de presencia de las especies se utilizarán para desarrollar modelos de distribución regional y de nicho ecológico. Se espera caracterizar en forma diferencial la percepción y uso del ambiente de acuerdo al origen o área de residencia, a la vez de generar mapas de distribución de especies focales. Asimismo, se propondrán acciones de conservación de la biodiversidad, tales como cartillas o talleres tendientes a reforzar y re-significar los conocimientos locales sobre el uso de flora y fauna.

Asociatividad y redes interorganizacionales. El caso de la Red Social de la 5ta. Associativity and interorganizational networks. The case of the Social Network of "la 5ta".

En investigaciones anteriores el equipo trabajó sobre el concepto de asociatividad en las prácticas de emprendimientos socioeconómicos y cooperativas surgidos luego de la crisis del 2001 en Argentina. Las conclusiones de dichas investigaciones se agrupan en dos categorías. La primera identifica como un obstáculo importante para generar y sostener la asociatividad, al elevado grado de desconfianza y fragmentación del tejido social, que dificulta la conformación de formas organizacionales asociativas más allá de las emprendidas por personas vinculadas por lazos afectivos previos. La segunda categoría de conclusiones corresponde a las dificultadas asociadas a los niveles de formalidad requeridos por las políticas públicas que promueven la constitución de formas asociativas.Sobre estos antecedentes se propone el análisis otras formas asociativas de mayor envergadura tales como las redes interorganizacionales, que superan la asociatividad entre individuos e incluyen a diversas organizaciones (de la sociedad civil, actores estatales, instituciones educativas, cooperativas, etc.). Estas redes, que incluyen a las formas asociativas estudiadas anteriormente por el equipo, se diferencian de ellas en que los vínculos trascienden el contexto primario de los actores, no necesariamente se asientan sobre estructuras de coordinación formales y cuentan con una cierta trayectoria de construcción colectiva que sirve de base y sustento a proyectos sociales en sectores de alta vulnerabilidad. El objetivo de la investigación es describir y analizar las características de la asociatividad en una de estas redes existente en la ciudad de Córdoba, en especial en lo que hace al diseño organizacional y funcionamiento asociativo, identificando el proceso de incidencia de la misma en políticas públicas y los factores que favorecen y obstaculizan ese proceso. La metodología consiste en la construcción conjunta, con los propios actores, de los problemas de investigación para desde allí comprender y sistematizar sus propias prácticas con el objetivo de generar un conocimiento capaz de potenciar su dinámica y enriquecer la construcción teórica en torno a estas formas organizacionales. La red elegida es la Red Social de la 5ta, compuesta por alrededor de 30 organizaciones entre las que se cuentan OSC y organismos públicos de distintos niveles (provincial y municipal). Funciona desde el año 1998 en la zona sudeste de la ciudad de Córdoba uno de los sectores que concentra los índices más altos de pobreza y morbilidad y mortalidad materno infantil de la ciudad. El deterioro de la situación económica y el progresivo abandono del Estado han convertido gran parte de la zona donde se articula la Red en una zona marginal, adjudicataria en el imaginario público del estigma de peligrosidad. En este marco, el objetivo de la Red es mejorar a calidad de vida de la comunidad a través de acciones conjuntas y del establecimiento de acuerdos con otros actores institucionales.

Producción de factores de virulencia por fitopatógenos bacterianos de soja. Utilización de productos naturales como biocontrol. Production of virulence factors by soybean bacterial phytopathogens. The use of natural products as biocontrolers.

En Argentina el cultivo de soja ocupa el primer lugar en superficie sembrada. El 90% de la producción se obtiene en la zona central del pais. La siembra directa favorece la multiplicación y supervivencia de fitopatógenos causantes de tizón y pústula bacterianos. El tizón es producido por Pseudomonas syringae pv. glycinea observándose manchas marrones en las hojas. Produce gran variedad de toxinas: coronatina, faseolotoxina, siringomicina, tabtoxina, proteínas “nucleation ice”, entre otras, las cuales contribuyen a la clorosis y necrosis. En la infección, además, están involucrados exopolisacáridos (levano y alginato). La celulosa ha sido relacionada en la adhesión bacteriana y en la formación de biofilm. La pústula es causada por Xanthomonas axonopodis pv. glycines. Produce manchas pequeñas con una pequeña pústula de color claro. Libera enzimas como α-amilasa, proteasa, endo β-mannanasa, actividad peptolítica, que degradan componentes vegetales. Xantan, producido por X. axonopodis es uno de los componentes necesarios para la formación de biofilm. Este último es considerado un importante factor de virulencia porque proporciona una estrategia de colonización que otorga mayor resistencia a ambientes desfavorables, tolerancia a antimicrobianos, producción de metabolitos y exoenzimas, etc. Actualmente el control de bacterias fitopatógenas se realiza mediante pesticidas con alta toxicidad para los consumidores y el ambiente. Para evitar las bacteriosis en la práctica se sugiere la rotación de cultivos y utilizar semillas certificadas. Se están probando compuestos naturales derivados de plantas medicinales como pesticidas; estos se pueden dividir en varias categorías fitoquímicas. Varios estudios confirman la actividad antibacteriana, antifúngica y antiviral de estos productos. Extractos vegetales con alto contenido de flavonoides y aceite esenciales poseen una importante actividad antibacteriana. Además, algunos aceites esenciales podrían estar incidiendo en la liberación y/o producción de biofilm, exopolisacáridos y exoproteínas. La gran incidencia de las infecciones por fitopatógenos y las pérdidas económicas que estas acarrean hacen que su control presente grandes dificultades para la agricultura sustentable en soja de nuestro país. En este trabajo se propone estudiar los diferentes factores de virulencia de cepas bacterianas fitopatógenas y evaluar el rol que cumplen en el proceso de la enfermedad en cultivos de soja y desarrollar estrategias para el control de bacteriosis vegetales aplicando productos naturales aislados de plantas aromáticas. La correcta utilización de productos antimicrobianos de origen natural aplicados sobre el cultivo y/o sobre las semillas evitaría la dispersión de la enfermedad y la eliminación al medio ambiente de productos contaminantes no deseados. In Argentina, soybean cultivation occupies the first place; 90% of this cereal is produced in the central region of the country. Intensive tillage practices favour multiplication and survival of bacterial phytopathogens causing blight and pustule diseases. Pseudomonas syringae pv. glycinea produce several toxins like coronatine, faseolotoxine, siringomicine, tabtoxine and proteins of nucleation ice that contribute to the develop of chlorosis and necrosis, characteristic of bacterial blight. It also produces levan and alginate, cellulose and biofilm. Pustule disease is caused by Xanthomonas axonopodis pv glycines, which produce enzymes like α-amilase, protease, endo β-mannanase, peptolitic activity, xanthan and biofilm. Nowadays the control of phytopathogenic bacteria consists in the application of pesticides that are toxic for the environment and man. Natural products from medicinal plants are a new alternative for the treatment of phytopathogens. Researches made with phytochemical compounds (flavonoids, phenols, quinones, cummarines, essential oils, terpenes) support the antimicrobial activity of these natural products. What is more, these substances could suppress the biofilm, exoproteins and exopolisaccharides formation and release of them. The infections caused by phytopathogens provoke economical loses and its control presents big difficulties in our country. The proposal of this work is the characterization of phytopatoghenic strains, its virulence factors and the role they play in the disease process. The development of a new alternative for the control of vegetable bacteriosis using natural products obtained from aromatic plants and the correct application of them on sown fields or on seeds is also an objective in this work.

Odour nuisance in Ireland and the potential use of olfactometry for the control of odours

Odour nuisance in other European countries has led to the development of techniques which employ panels of human assessors for the determination of environmental odours. Odour measurement is not widely practised in Ireland, yet local authorities are frequently in receipt of odour derived public complaints. This dissertation examines the fundamentals of odour nuisance in terms of how we perceive odours, common sources of environmental odours, the principles of odour measurement (in particular the Sutch pre-standard on olfactometry) and the extent to which odour nuisance is a problem in Ireland. The intention is to provide a reference document for use by those interested parties in the country who may be variously involved in policy making, legislative development, enforcement of environmental law or any person who has an interest in odours and the public nuisance they can give rise to. In particular the aim was to provide previously undocumented information on the prevalence of odour nuisance in Ireland, the exercision of the available powers to control odours, and the possible value of odour measurement as part of a regulatory process. A questionnaire was circulated to all local authorities in the country and 82% responded with information on their experiences and views on the subject of odours. The results of the survey are presented in summary and detailed form.

The use of forensic polycyclic aromatic hydrocarbon signatures and Compound Ratio Analysis Techniques (CORAT) for the source characterisation of petrogenic/pyrogenic environmental releases.

This study utilised recent developments in forensic aromatic hydrocarbon fingerprint analysis to characterise and identify specific biogenic, pyrogenic and petrogenic contamination. The fingerprinting and data interpretation techniques discussed include the recognition of: The distribution patterns of hydrocarbons (alkylated naphthalene, phenanthrene, dibenzothiophene, fluorene, chrysene and phenol isomers), • Analysis of “source-specific marker” compounds (individual saturated hydrocarbons, including n-alkanes (n-C5 through 0-C40) • Selected benzene, toluene, ethylbenzene and xylene isomers (BTEX), • The recalcitrant isoprenoids; pristane and phytane and • The determination of diagnostic ratios of specific petroleum / non-petroleum constituents, and the application of various statistical and numerical analysis tools. An unknown sample from the Irish Environmental Protection Agency (EPA) for origin characterisation was subjected to analysis by gas chromatography utilising both flame ionisation and mass spectral detection techniques in comparison to known reference materials. The percentage of the individual Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAIIs) and biomarker concentrations in the unknown sample were normalised to the sum of the analytes and the results were compared with the corresponding results with a range of reference materials. In addition, to the determination of conventional diagnostic PAH and biomarker ratios, a number of “source-specific markers” isomeric PAHs within the same alkylation levels were determined, and their relative abundance ratios were computed in order to definitively identify and differentiate the various sources. Statistical logarithmic star plots were generated from both sets of data to give a pictorial representation of the comparison between the unknown sample and reference products. The study successfully characterised the unknown sample as being contaminated with a “coal tar” and clearly demonstrates the future role of compound ratio analysis (CORAT) in the identification of possible source contaminants.

An analysis of the use of photogrammetric sorting to audit construction and demolition waste production on site

This study analyses the area of construction and demolition waste (C & D W) auditing. The production of C&DW has grown year after year since the Environmental Protection Agency (EPA) first published a report in 1996 which provided data for C&D W quantities for 1995 (EPA, 1996a). The most recent report produced by the EPA is based on data for 2005 (EPA, 2006). This report estimated that the quantity of C&DW produced for that period to be 14 931 486 tonnes. However, this is a ‘data update’ report containing an update on certain waste statistics so any total provided would not be a true reflection of the waste produced for that period. This illustrates that a more construction site-specific form of data is required. The Department of Building and Civil Engineering in the Galway-Mayo Institute of Technology have carried out two recent research projects (Grimes, 2005; Kelly, 2006) in this area, which have produced waste production indicators based on site-specific data. This involved the design and testing of an original auditing tool based on visual characterisation and the application of conversion factors. One of the main recommendations of these studies was to compare this visual characterisation approach with a photogrammetric sorting methodology. This study investigates the application of photogrammetric sorting on a residential construction site in the Galway region. A visual characterisation study is also carried out on the same project to compare the two methodologies and assess the practical application in a construction site environment. Data collected from the waste management contractor on site was also used to provide further evaluation. From this, a set of waste production indicators for new residential construction was produced: □ 50.8 kg/m2 for new residential construction using data provided by the visual characterisation method and the Landfill Levy conversion factors. □ 43 kg/m2 for new residential construction using data provided by the photogrammetric sorting method and the Landfill Levy conversion factors. □ 23.8 kg/m2 for new residential construction using data provided by Waste Management Contractor (WMC). The acquisition of the data from the waste management contractor was a key element for testing of the information produced by the visual characterisation and photogrammetric sorting methods. The actual weight provided by the waste management contractor shows a significant difference between the quantities provided.