Técnicas composicionales para concentraciones geoquímicas por debajo del límite de detección

In most geochemical analyses log-ratio techniques are required to analyse compositional data sets. When a chemical element is present at a low concentration in is usally identified as a value below the detection límit and added to the data set either as zero or simply by attaching a less-than label. In any case, the occirrence of such concentration prevents us from applying the log-ratio approach. We review here the tehoretical bases of the most recent proposals for dealing with these types of observation, give some advice on their practical application and illustrate their performance throgh some examples using geochemical data

Determinación del límite de detección de tres contaminantes naturales en lotes de peroxisomicina A1

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Química Analítica Biomédica) UANL

Aptasensores impedimétricos para la detección de trombina

En el presente trabajo se ha desarrollado el primer aptasensor (biosensor de aptámero) en nuestro grupo de investigación, Grup de Sensors i Biosensors de la Universidad Autònoma de Barcelona. En concreto se han desarrollado dos aptasensores para la detección de la proteína trombina, uno basado en la inmovilización de aptámeros por adsorción física, y otro basado en la inmovilización de aptámeros por enlace covalente mediante la reacción EDAC-NHS. El aptasensor utiliza la afinidad específica de la cadena de DNA (aptámero) por la proteína con la que interacciona. Los cambios de carga y estéricos del complejo aptámero proteína alteran la capacidad y la resistencia de transferencia interfacial de electrones en la superficie del electrodo. El principio de detección se basa en la detección de cambios de estas propiedades de interfase del electrodo con el marcador redox [Fe(CN)6]3- / [Fe(CN)6]4-, utilizando mediciones de Espectroscopia Electroquímica de Impedancia. El aptasensor basado en adsorción física del aptámero mostró una respuesta lineal a trombina en el rango de 7.5 a 75 pM y un límite de detección de 5pM, después de optimizar todas las condiciones experimentales. Posteriormente se estudió la especificidad del sistema respecto proteínas potencialmente interferentes presentes en suero sanguíneo, obteniendo cierta interferencia por parte de fibrinógeno e inmunoglobulina G, pero no por parte de albúmina. El sensor demostró ser regenerable mediante la ruptura del complejo formado entre el aptámero y la trombina con una solución de NaCl 2.0 M, aumento de la temperatura y agitación. El segundo aptasensor, basado en enlace covalente del aptámero mostró una respuesta lineal a trombina y limite de detección mejor que el anterior sensor; de 2.5 a 100 pM y 1.5 pM respectivamente. Aunque cabe destacar que este aptasensor está siendo optimizado actualmente.

Desarrollo y validación de ensayos rápidos para la detección de aeroalérgenos ocupacionales/ambientales: soja i proteinas séricas de paloma

Tanto el asma ocupacional como la neumonitis por hipersensibilidad, como es el pulmón del cuidador de aves, son patologías respiratorias que se pueden prevenir o disminuir su aparición mediante la evitación de la fuente antigénica. Para poder actuar de forma preventiva es de utilidad el disponer de ensayos rápidos que sean capaces de estimar la presencia de alérgeno de forma inmediata. En el marco de este proyecto de dos años de duración tenemos por objeto el desarrollar y estandarizar dos métodos rápidos, inmunocromatográficos, para la determinación de alérgenos de soja y de proteínas séricas de paloma. Alérgenos que han sido seleccionados por su importancia en el medio como agentes causales de asma y neumonitis por hipersensibilidad, respectivamente. También tenemos por objeto determinar la carga de alérgeno de soja en la fracción de partículas menores de 10 micrómetros (PM10) en los alrededores del puerto de Barcelona y comprarla con los niveles en los filtros de partículas suspendidas totales (TSP). Como pasos previos al desarrollo de los ensayos rápidos se han producido anticuerpos específicos frente al extracto de cáscara de soja de bajo peso molecular y frente al suero de paloma, se ha desarrollado un ELISA tipo sándwich para cada alérgeno y parte de los anticuerpos se ha conjugado con oro coloidal. El ensayo inmunocromatográfico para la soja presenta un límite de detección de 6.25ng/ml y ha sido validado mediante el análisis de 119 muestras ambientales, presentando una elevada especificidad y sensibilidad. El ensayo inmunocromatográfico para la determinación de antígenos séricos de paloma requiere ser validado. Mediante un métodos de ELISA de inhibición se han determinado los niveles de alérgeno de soja en filtros PM10 y TSP. A pesar de la buena correlación entre los niveles de alérgeno en ambos filtros, se observó una amplia variación en la proporción PM10/TSP entre días.

Desarrollo de microanalizadores mediante tecnología LTCC para la monitorización de parámetros ambientales

El presente proyecto recoge el trabajo experimental realizado en el Grup de Sensors i Biosensors del departamento de Química para desarrollar un dispositivo miniaturizado válido para la determinación de ión nitrito en aguas contaminadas. Dentro de esta tarea, se han construido varios dispositivos con el objetivo de determinar el diseño que presenta mayores ventajas. Se ha continuado con los experimentos a fin de establecer las condiciones óptimas de operación; trabajo que, ha consistido en la observación de la respuesta obtenida frente a diferentes condiciones de trabajo: caudal, volumen de inyección y concentración. Posteriormente, se ha caracterizado el microsistema hallando el límite de detección y la repetitividad. Finalmente, se ha concluido la parte experimental con el análisis de muestras reales a fin de validar el microsistema construido.

Comparative Study of a Real-Time PCR Assay Targeting senX3-regX3 versus Other Molecular Strategies Commonly Used in the Diagnosis of Tuberculosis.

BACKGROUND Nucleic acid amplification tests are increasingly used for the rapid diagnosis of tuberculosis. We undertook a comparative study of the efficiency and diagnostic yield of a real-time PCR senX3-regX3 based assay versus the classical IS6110 target and the new commercial methods. METHODS This single-blind prospective comparative study included 145 consecutive samples: 76 from patients with culture-confirmed tuberculosis (86.8% pulmonary and 13.2% extrapulmonary tuberculosis: 48.7% smear-positive and 51.3% smear-negative) and 69 control samples (24 from patients diagnosed with non-tuberculous mycobacteria infections and 45 from patients with suspected tuberculosis which was eventually ruled out). All samples were tested by two CE-marked assays (Xpert®MTB/RIF and AnyplexTM plus MTB/NTM) and two in-house assays targeting senX3-regX3 and the IS6110 gene. RESULTS The detection limit ranged from 1.00E+01 fg for Anyplex, senX3-regX3 and IS6110 to 1.00E+04 fg for Xpert. All three Xpert, senX3-regX3 and IS6110 assays detected all 37 smear-positive cases. Conversely, Anyplex was positive in 34 (91.9%) smear-positive cases. In patients with smear-negative tuberculosis, differences were observed between the assays; Xpert detected 22 (56.41%) of the 39 smear-negative samples, Anyplex 24 (61.53%), senX3-regX3 28 (71.79%) and IS6110 35 (89.74%). Xpert and senX3-regX3 were negative in all control samples; however, the false positive rate was 8.7% and 13% for Anyplex and IS6110, respectively. The overall sensitivity was 77.6%, 85.7%, 77.3% and 94.7% and the specificity was 100%, 100%, 90.8% and 87.0% for the Xpert, senX3-regX3, Anyplex and IS6110 assays, respectively. CONCLUSION Real-time PCR assays targeting IS6110 lack the desired specificity. The Xpert MTB/RIF and in-house senX3-regX3 assays are both sensitive and specific for the detection of MTBC in both pulmonary and extrapulmonary samples. Therefore, the real time PCR senX3-regX3 based assay could be a useful and complementary tool in the diagnosis of tuberculosis.

Validación y cuantificación de sulfuros de hidrógeno (H2S) en agua intersticial de sedimentos marinos recientes

Para la validación del método analítico de cuantificación de sulfuros en aguas intersticiales se analizaron varios parámetros: la especificidad, determinándose que el único compuesto formado es el azul de metileno con absorbancia máxima a 670 nm; la linealidad en intervalo de 3 a 36 μM (y= 0,0319 x +0,0142) con coeficiente de regresión 0,9983; la repetitividad obteniéndose promedio de 0,1043% y CV de 5,0811. La reproducibilidad se analizó con la prueba t de Student, determinándose que t calculado límite de detección obtenido fue 0,01989 μM con el método recomendado por IUPAC. Las muestras del Callao (EFC2 y EFC5) indican que las concentraciones de H2S en el agua intersticial varían, siendo importante la presencia de Zona de Mínimo de Oxígeno (ZMO).

Uso predictivo de la procalcitonina en infecciones bacterianas severas en niños. Revision sistemática de la literatura

La procalcitonina deriva de una preprohormona. Tanto la Pre-PCT como la PCT son indetectables en sujetos sanos o sus concentraciones son inferiores al límite de detección de las técnicas utilizadas para su cuantificación, la elevación en su valor se ha asociado con infecciones bacterianas, sin embargo no hay claridad de su efecto como predictor de estas infecciones en niños. Objetivo: Evaluar la procalcitonina como predictor de cuadros de infección bacteriana severa en la población infantil. Metodología: Se utilizaron buscadores y metabuscadores de bases de datos online sobre temas en salud siguiendo las recomendaciones del Manual Cochrane. Resultados: Se encontraron cinco estudios que cumplen los criterios de inclusión y exclusión del estudio. Basado en esta revisión existe evidencia de uso predictivo de la PCT en formas de infección bacteriana severa en población infantil, pero todavía no existe suficiente evidencia para ser tomado como predictor único de sepsis. La PCT tiene documentado su valor clínico en el diagnóstico asociado a infección bacteriana severa, pero debe ser tomado dentro de una valoración clínica y paraclínica completa, así como tampoco existe suficiente evidencia de un uso sistemático dentro de las instituciones de salud, debido a que hace falta más estudios que evalúen su costo-efectividad e impacto en la comunidad. Conclusiones: La especificidad y sensibilidad de la PCT asociada a un diagnóstico de infección bacteriana severa es suficientemente buena. El punto de corte más recomendado en todos los estudios de acuerdo al área resultante de la curva de ROC fue 0,5 ng/ml, medido por prueba semicuantitativa Términos: Procalcitonina, infecciones bacterianas, niños

Biosensors based on vertically interrogated optofluidic sensing cells

El objetivo de la presente tesis doctoral es el desarrollo de un nuevo concepto de biosensor óptico sin marcado, basado en una combinación de técnicas de caracterización óptica de interrogación vertical y estructuras sub-micrométricas fabricadas sobre chips de silicio. Las características más importantes de dicho dispositivo son su simplicidad, tanto desde el punto de vista de medida óptica como de introducción de las muestras a medir en el área sensible, aspectos que suelen ser críticos en la mayoría de sensores encontrados en la literatura. Cada uno de los aspectos relacionados con el diseño de un biosensor, que son fundamentalmente cuatro (diseño fotónico, caracterización óptica, fabricación y fluídica/inmovilización química) son desarrollados en detalle en los capítulos correspondientes. En la primera parte de la tesis se hace una introducción al concepto de biosensor, en qué consiste, qué tipos hay y cuáles son los parámetros más comunes usados para cuantificar su comportamiento. Posteriormente se realiza un análisis del estado del arte en la materia, enfocado en particular en el área de biosensores ópticos sin marcado. Se introducen también cuáles son las reacciones bioquímicas a estudiar (inmunoensayos). En la segunda parte se describe en primer lugar cuáles son las técnicas ópticas empleadas en la caracterización: Reflectometría, Elipsometría y Espectrometría; además de los motivos que han llevado a su empleo. Posteriormente se introducen diversos diseños de las denominadas "celdas optofluídicas", que son los dispositivos en los que se va a producir la interacción bioquímica. Se presentan cuatro dispositivos diferentes, y junto con ellos, se proponen diversos métodos de cálculo teórico de la respuesta óptica esperada. Posteriormente se procede al cálculo de la sensibilidad esperada para cada una de las celdas, así como al análisis de los procesos de fabricación de cada una de ellas y su comportamiento fluídico. Una vez analizados todos los aspectos críticos del comportamiento del biosensor, se puede realizar un proceso de optimización de su diseño. Esto se realiza usando un modelo de cálculo simplificado (modelo 1.5-D) que permite la obtención de parámetros como la sensibilidad y el límite de detección de un gran número de dispositivos en un tiempo relativamente reducido. Para este proceso se escogen dos de las celdas optofluídicas propuestas. En la parte final de la tesis se muestran los resultados experimentales obtenidos. En primer lugar, se caracteriza una celda basada en agujeros sub-micrométricos como sensor de índice de refracción, usando para ello diferentes líquidos orgánicos; dichos resultados experimentales presentan una buena correlación con los cálculos teóricos previos, lo que permite validar el modelo conceptual presentado. Finalmente, se realiza un inmunoensayo químico sobre otra de las celdas propuestas (pilares nanométricos de polímero SU-8). Para ello se utiliza el inmunoensayo de albumina de suero bovino (BSA) y su anticuerpo (antiBSA). Se detalla el proceso de obtención de la celda, la funcionalización de la superficie con los bioreceptores (en este caso, BSA) y el proceso de biorreconocimiento. Este proceso permite dar una primera estimación de cuál es el límite de detección esperable para este tipo de sensores en un inmunoensayo estándar. En este caso, se alcanza un valor de 2.3 ng/mL, que es competitivo comparado con otros ensayos similares encontrados en la literatura. La principal conclusión de la tesis es que esta tipología de dispositivos puede ser usada como inmunosensor, y presenta ciertas ventajas respecto a los actualmente existentes. Estas ventajas vienen asociadas, de nuevo, a su simplicidad, tanto a la hora de medir ópticamente, como dentro del proceso de introducción de los bioanalitos en el área sensora (depositando simplemente una gota sobre la micro-nano-estructura). Los cálculos teorícos realizados en los procesos de optimización sugieren a su vez que el comportamiento del sensor, medido en magnitudes como límite de detección biológico puede ser ampliamente mejorado con una mayor compactación de pilares, alcanzandose un valor mínimo de 0.59 ng/mL). The objective of this thesis is to develop a new concept of optical label-free biosensor, based on a combination of vertical interrogation optical techniques and submicron structures fabricated over silicon chips. The most important features of this device are its simplicity, both from the point of view of optical measurement and regarding to the introduction of samples to be measured in the sensing area, which are often critical aspects in the majority of sensors found in the literature. Each of the aspects related to the design of biosensors, which are basically four (photonic design, optical characterization, fabrication and fluid / chemical immobilization) are developed in detail in the relevant chapters. The first part of the thesis consists of an introduction to the concept of biosensor: which elements consists of, existing types and the most common parameters used to quantify its behavior. Subsequently, an analysis of the state of the art in this area is presented, focusing in particular in the area of label free optical biosensors. What are also introduced to study biochemical reactions (immunoassays). The second part describes firstly the optical techniques used in the characterization: reflectometry, ellipsometry and spectrometry; in addition to the reasons that have led to their use. Subsequently several examples of the so-called "optofluidic cells" are introduced, which are the devices where the biochemical interactions take place. Four different devices are presented, and their optical response is calculated by using various methods. Then is exposed the calculation of the expected sensitivity for each of the cells, and the analysis of their fabrication processes and fluidic behavior at the sub-micrometric range. After analyzing all the critical aspects of the biosensor, it can be performed a process of optimization of a particular design. This is done using a simplified calculation model (1.5-D model calculation) that allows obtaining parameters such as sensitivity and the detection limit of a large number of devices in a relatively reduced time. For this process are chosen two different optofluidic cells, from the four previously proposed. The final part of the thesis is the exposition of the obtained experimental results. Firstly, a cell based sub-micrometric holes is characterized as refractive index sensor using different organic fluids, and such experimental results show a good correlation with previous theoretical calculations, allowing to validate the conceptual model presented. Finally, an immunoassay is performed on another typology of cell (SU-8 polymer pillars). This immunoassay uses bovine serum albumin (BSA) and its antibody (antiBSA). The processes for obtaining the cell surface functionalization with the bioreceptors (in this case, BSA) and the biorecognition (antiBSA) are detailed. This immunoassay can give a first estimation of which are the expected limit of detection values for this typology of sensors in a standard immunoassay. In this case, it reaches a value of 2.3 ng/mL, which is competitive with other similar assays found in the literature. The main conclusion of the thesis is that this type of device can be used as immunosensor, and has certain advantages over the existing ones. These advantages are associated again with its simplicity, by the simpler coupling of light and in the process of introduction of bioanalytes into the sensing areas (by depositing a droplet over the micro-nano-structure). Theoretical calculations made in optimizing processes suggest that the sensor Limit of detection can be greatly improved with higher compacting of the lattice of pillars, reaching a minimum value of 0.59 ng/mL).

High sensitivity biosensors based on shear mode AIN resonators for in liquid operation

El diagnóstico y detección temprana de enfermedades son clave para reducir la tasa de mortalidad, las hospitalizaciones de larga duración y el desaprovechamiento de recursos. En los últimos años se ha impulsado, mediante un aumento de la financiación, el desarrollo de nuevos biosensores de bajo coste capaces de detectar y cuantificar cantidades muy pequeñas de especies biológicas de una forma barata y sencilla. El trabajo presentado en esta Tesis Doctoral describe la investigación llevada a cabo en el desarrollo de sensores gravimétricos basados en resonadores de ondas acústicas de volumen (BAW) de estructura maciza (SMR). Los dispositivos emplean películas delgadas de A1N como material piezoeléctrico y operan en modo de cizalladura, para así poder detectar especies biológicas en medio líquido. El principio de funcionamiento de estos sensores se basa en la variación que experimenta la frecuencia de resonancia al quedar una pequeña masa adherida a su superficie. Necesitan operar en modo de cizalladura para que su resonancia no se atenúe al trabajar en medio líquido, así como ofrecer una superficie capaz de ser funcionalizada específicamente para la especie biológica a detectar. El reto planteado en esta tesis requiere un acercamiento pluridisciplinar al problema que incluye el estudio de los diferentes materiales que constituyen la estructura multicapa que forma un SMR, el diseño y fabricación del dispositivo y del sistema de fluídica, la funcionalización bioquímica de la superficie del sensor, la demostración de la capacidad de detección de especies biológicas y finalmente el diseño y fabricación de la electrónica asociada para la detección de la señal eléctrica. Todas esas tareas han sido abordadas en las distintas etapas del desarrollo de esta tesis y las contribuciones más relevantes se describen en el documento. En el campo de desarrollo de los materiales, se propone un proceso en dos etapas para la pulverización reactiva de capas de A1N que contengan microcristales inclinados capaces de excitar el modo de cizalladura. Se caracteriza la velocidad acústica del modo de cizalladura en todos los materiales que componen la estructura, con el fin de poder obtener un diseño más adecuado del reflector acústico. Se propone un nuevo tipo de material aislante de alta impedancia acústica consistente en capas de W03 pulverizadas que presenta ciertas ventajas tecnológicas frente a las capas convencionales de Ta205. Respecto del diseño del transductor, se estudia la influencia que tienen los con tactos eléctricos extendidos del resonador necesarios para poder adaptar el sistema de fluídica a la estructura. Los resultados indican que es necesario trabajar sobre sustratos aislantes (tanto el soporte como el espejo acústico) para evitar efectos parásitos asociados al uso de capas metálicas bajo los electrodos del resonador que dañan su resonancia. Se analiza la influencia de las diferentes capas del dispositivo en el coeficiente de temperatura de la frecuencia (TCF) del resonador llegando a la conclusión de que las dos últimas capas del reflector acústico afectan significativamente al TCF del SMR, pudiendo reducirse ajusfando adecuadamente sus espesores. De acuerdo con los resultados de estos estudios, se han diseñado finalmente resonadores SMR operando a f .3 GHz en modo de cizalladura, con un área activa de 65000 /xm2, contactos eléctricos que se extienden f .7 mm y factores de calidad en líquido de f 50. Las extensiones eléctricas permiten adaptar el resonador a un sistema de fluídica de metacrilato. Para la detección de especies biológicas se realiza un montaje experimental que permite circular 800 ¡A por la superficie del sensor a través de un circuito cerrado que trabaja a volumen constante. La circulación de soluciones iónicas sobre el sensor descubierto pone de manifiesto que las altas frecuencias de operación previenen los cortocircuitos y por tanto el aislamiento de los electrodos es prescindible. Se desarrolla un protocolo ad-hoc de funcionalización basado en el proceso estándar APTESGlutaraldehído. Se proponen dos alternativas novedosas para la funcionalización de las áreas activas del sensor basadas en el uso de capas de oxidación de Ir02 y su activación a través de un plasma de oxígeno que no daña al dispositivo. Ambos procesos contribuyen a simplificar notablemente la funcionalización de los sensores gravimétricos. Se utilizan anticuerpos y aptámeros como receptores para detectar trombina, anticuerpo monoclonal IgG de ratón y bacteria sonicadas. Una calibración preliminar del sensor con depósitos de capas finas de Si02 de densidad y espesor conocidos permite obtener una sensibilidad de 1800 kHz/pg-cm2 y un límite de detección of 4.2 pg. Finalmente se propone el prototipo de un circuito electrónico de excitación y lectura de bajo coste diseñado empleando teoría de circuitos de microondas. Aunque su diseño y funcionamiento admite mejoras, constituye la última etapa de un sistema completo de bajo coste para el diagnóstico de especies biológicas basado en resonadores SMR de A1N. ABSTRACT Early diagnosis and detection of diseases are essential for reducing mortality rate and preventing long-term hospitalization and waste of resources. These requirements have boosted the efforts and funding on the research of accurate and reliable means for detection and quantification of biological species, also known as biosensors. The work presented in this thesis describes the development and fabrication of gravimetric biosensors based on piezoelectric AlN bulk acoustic wave (BAW) solidly mounted resonators (SMRs) for detection of biological species in liquid media. These type of devices base their sensing principles in the variation that their resonant frequency suffers when a mass is attached to their surface. They need to operate in the shear mode to maintain a strong resonance in liquid and an adequate functionalisation of their sensing area to guarantee that only the targeted molecules cause the shift. The challenges that need to be overcome to achieve piezoelectric BAW resonators for high sensitivity detection in fluids require a multidisciplinary approach, that include the study of the materials involved, the design of the device and the fluidic system, the biochemical functionalisation of the active area, the experimental proof-of-concept with different target species and the design of an electronic readout circuit. All this tasks have been tackled at different stages of the thesis and the relevant contributions are described in the document. In the field of materials, a two-stage sputtering deposition process has been developed to obtain good-quality AlN films with uniformly tilted grains required to excite the shear mode. The shear acoustic velocities of the materials composing the acoustic reflector have been accurately studied to ensure an optimum design of the reflector stack. WO3 sputtered films have been proposed as high acoustic impedance material for insulating acoustic reflectors. They display several technological advantages for the processing of the resonators. Regarding the design, a study of the influence of the electrical extensions necessary to fit a fluidic system on the performance of the devices has been performed. The results indicate that high resistivity substrates and insulating reflectors are necessary to avoid the hindering of the resonance due to the parasitic effects induced by the extensions. The influence of the different layers of the stack on the resultant TCF of the SMRs has also been investigated. The two layers of the reflector closer to the piezoelectric layer have a significant influence on the TCF, which can be reduced by modifying their thicknesses accordingly. The data provided by these studies has led to the final design of the devices, which operate at 1.3 GHz in the shear mode and display an active area of 65000 /xm2 and electrical extensions of 1.7 mm while keeping a Qahear=150 in liquid. The extensions enable to fit a custom-made fluidic system made of methacrylate. To perform the biosensing experiments, an experimental setup with a liquid closed circuit operating at constant flow has been developed. Buffers of ionic characteristics have been tested on non-isolated devices, revealing that high operation frequencies prevent the risk of short circuit. An ad-hoc functionalisation protocol based on the standard APTES - Glutaraldehyde process has been developed. It includes two new processes that simplify the fabrication of the transducers: the use of IrO2 as oxidation layer and its functionalisation through an O2 plasma treatment that does not damage the resonators. Both antibodies and aptamers are used as receptors. In liquid sensing proof-of-concept experiments with thrombin, IgG mouse monoclonal antibody and sonicated bacteria have been displayed. A preliminary calibration of the devices using SiO2 layers reveals a sensitivity of 1800 kHz/pg-cm2 and a limit of detection of 4.2 pg. Finally, a first prototype of a low-cost electronic readout circuit designed using a standard microwave approach has been developed. Although its performance can be significantly improved, it is an effective first approach to the final stage of a portable low-cost diagnostic system based on shear mode AlN SMRs.

Propuesta metodológica para el análisis y protección de la calidad del agua subterránea de acuerdo con los requerimientos de la Directiva Marco y la Directiva derivada de Aguas Subterráneas

La protección de las aguas subterráneas es una prioridad de la política medioambiental de la UE. Por ello ha establecido un marco de prevención y control de la contaminación, que incluye provisiones para evaluar el estado químico de las aguas y reducir la presencia de contaminantes en ellas. Las herramientas fundamentales para el desarrollo de dichas políticas son la Directiva Marco del Agua y la Directiva Hija de Aguas Subterráneas. Según ellas, las aguas se consideran en buen estado químico si: • la concentración medida o prevista de nitratos no supera los 50 mg/l y la de ingredientes activos de plaguicidas, de sus metabolitos y de los productos de reacción no supera el 0,1 μg/l (0,5 μg/l para el total de los plaguicidas medidos) • la concentración de determinadas sustancias de riesgo es inferior al valor umbral fijado por los Estados miembros; se trata, como mínimo, del amonio, arsénico, cadmio, cloruro, plomo, mercurio, sulfatos, tricloroetileno y tetracloroetileno • la concentración de cualquier otro contaminante se ajusta a la definición de buen estado químico enunciada en el anexo V de la Directiva marco sobre la política de aguas • en caso de superarse el valor correspondiente a una norma de calidad o a un valor umbral, una investigación confirma, entre otros puntos, la falta de riesgo significativo para el medio ambiente. Analizar el comportamiento estadístico de los datos procedentes de la red de seguimiento y control puede resultar considerablemente complejo, debido al sesgo positivo que suelen presentar dichos datos y a su distribución asimétrica, debido a la existencia de valores anómalos y diferentes tipos de suelos y mezclas de contaminantes. Además, la distribución de determinados componentes en el agua subterránea puede presentar concentraciones por debajo del límite de detección o no ser estacionaria debida a la existencia de tendencias lineales o estacionales. En el primer caso es necesario realizar estimaciones de esos valores desconocidos, mediante procedimientos que varían en función del porcentaje de valores por debajo del límite de detección y el número de límites de detección aplicables. En el segundo caso es necesario eliminar las tendencias de forma previa a la realización de contrastes de hipótesis sobre los residuos. Con esta tesis se ha pretendido establecer las bases estadísticas para el análisis riguroso de los datos de las redes de calidad con objeto de realizar la evaluación del estado químico de las masas de agua subterránea para la determinación de tendencias al aumento en la concentración de contaminantes y para la detección de empeoramientos significativos, tanto en los casos que se ha fijado un estándar de calidad por el organismo medioambiental competente como en aquéllos que no ha sido así. Para diseñar una metodología que permita contemplar la variedad de casos existentes, se han analizado los datos de la Red Oficial de Seguimiento y Control del Estado Químico de las Aguas Subterráneas del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (Magrama). A continuación, y dado que los Planes Hidrológicos de Cuenca son la herramienta básica de las Directivas, se ha seleccionado la Cuenca del Júcar, dada su designación como cuenca piloto en la estrategia de implementación común (CIS) de la Comisión Europea. El objetivo principal de los grupos de trabajo creados para ello se dirigió a implementar la Directiva Derivada de Agua Subterráneas y los elementos de la Directiva Marco del Agua relacionadas, en especial la toma de datos en los puntos de control y la preparación del primer Plan de Gestión de Cuencas Hidrográficas. Dada la extensión de la zona y con objeto de analizar una masa de agua subterránea (definida como la unidad de gestión en las Directivas), se ha seleccionado una zona piloto (Plana de Vinaroz Peñiscola) en la que se han aplicado los procedimientos desarrollados con objeto de determinar el estado químico de dicha masa. Los datos examinados no contienen en general valores de concentración de contaminantes asociados a fuentes puntuales, por lo que para la realización del estudio se han seleccionado valores de concentración de los datos más comunes, es decir, nitratos y cloruros. La estrategia diseñada combina el análisis de tendencias con la elaboración de intervalos de confianza cuando existe un estándar de calidad e intervalos de predicción cuando no existe o se ha superado dicho estándar. De forma análoga se ha procedido en el caso de los valores por debajo del límite de detección, tomando los valores disponibles en la zona piloto de la Plana de Sagunto y simulando diferentes grados de censura con objeto de comparar los resultados obtenidos con los intervalos producidos de los datos reales y verificar de esta forma la eficacia del método. El resultado final es una metodología general que integra los casos existentes y permite definir el estado químico de una masa de agua subterránea, verificar la existencia de impactos significativos en la calidad del agua subterránea y evaluar la efectividad de los planes de medidas adoptados en el marco del Plan Hidrológico de Cuenca. ABSTRACT Groundwater protection is a priority of the EU environmental policy. As a result, it has established a framework for prevention and control of pollution, which includes provisions for assessing the chemical status of waters and reducing the presence of contaminants in it. The measures include: • criteria for assessing the chemical status of groundwater bodies • criteria for identifying significant upward trends and sustained concentrations of contaminants and define starting points for reversal of such trends • preventing and limiting indirect discharges of pollutants as a result of percolation through soil or subsoil. The basic tools for the development of such policies are the Water Framework Directive and Groundwater Daughter Directive. According to them, the groundwater bodies are considered in good status if: • measured or predicted concentration of nitrate does not exceed 50 mg / l and the active ingredients of pesticides, their metabolites and reaction products do not exceed 0.1 mg / l (0.5 mg / l for total of pesticides measured) • the concentration of certain hazardous substances is below the threshold set by the Member States concerned, at least, of ammonium, arsenic, cadmium, chloride, lead, mercury, sulphates, trichloroethylene and tetrachlorethylene • the concentration of other contaminants fits the definition of good chemical status set out in Annex V of the Framework Directive on water policy • If the value corresponding to a quality standard or a threshold value is exceeded, an investigation confirms, among other things, the lack of significant risk to the environment. Analyzing the statistical behaviour of the data from the monitoring networks may be considerably complex due to the positive bias which often presents such information and its asymmetrical distribution, due to the existence of outliers and different soil types and mixtures of pollutants. Furthermore, the distribution of certain components in groundwater may have concentrations below the detection limit or may not be stationary due to the existence of linear or seasonal trends. In the first case it is necessary to estimate these unknown values, through procedures that vary according to the percentage of values below the limit of detection and the number of applicable limits of detection. In the second case removing trends is needed before conducting hypothesis tests on residuals. This PhD thesis has intended to establish the statistical basis for the rigorous analysis of data quality networks in order to conduct the evaluation of the chemical status of groundwater bodies for determining upward and sustained trends in pollutant concentrations and for the detection of significant deterioration in cases in which an environmental standard has been set by the relevant environmental agency and those that have not. Aiming to design a comprehensive methodology to include the whole range of cases, data from the Groundwater Official Monitoring and Control Network of the Ministry of Agriculture, Food and Environment (Magrama) have been analysed. Then, since River Basin Management Plans are the basic tool of the Directives, the Júcar river Basin has been selected. The main reason is its designation as a pilot basin in the common implementation strategy (CIS) of the European Commission. The main objective of the ad hoc working groups is to implement the Daughter Ground Water Directive and elements of the Water Framework Directive related to groundwater, especially the data collection at control stations and the preparation of the first River Basin Management Plan. Given the size of the area and in order to analyze a groundwater body (defined as the management unit in the Directives), Plana de Vinaroz Peñíscola has been selected as pilot area. Procedures developed to determine the chemical status of that body have been then applied. The data examined do not generally contain pollutant concentration values associated with point sources, so for the study concentration values of the most common data, i.e., nitrates and chlorides have been selected. The designed strategy combines trend analysis with the development of confidence intervals when there is a standard of quality and prediction intervals when there is not or the standard has been exceeded. Similarly we have proceeded in the case of values below the detection limit, taking the available values in Plana de Sagunto pilot area and simulating different degrees of censoring in order to compare the results obtained with the intervals achieved from the actual data and verify in this way the effectiveness of the method. The end result is a general methodology that integrates existing cases to define the chemical status of a groundwater body, verify the existence of significant impacts on groundwater quality and evaluate the effectiveness of the action plans adopted in the framework of the River Basin Management Plan.

Determinación de metales pesados y evaluación de la biotransferencia de especies inorgánicas de arsénico en leche bovina cruda

Propósito y método de estudio: En el presente estudio se evaluó el factor de biotransferencia (FBT) de arsénico (As) inorgánico en leche bovina cruda a través de agua de consumo en zonas contaminadas con este metaloide en México. Las muestras de leche y agua fueron colectadas en municipios de Durango, San Luis Potosí y Zacatecas zonas lugares donde se lleva a cabo la minería y con antecedente de contaminación por As. Para el análisis de As total fue empleado el método de digestión acida asistido por microondas (EPA 3052). La extracción de especies inorgánicas de As fue asistida por microondas empleando H3PO4 0.3 M a 90 °C durante 30 min, para su posterior separación en una resina de intercambio aniónico fuerte (SAX). La determinación de As total y de especies de arsénico se llevó a cabo por Espectrometría de Masas con Fuente de Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-MS). Adicionalmente en las muestras leche previamente digeridas se analizó el contenido total de Pb, Cd, Cu, Zn y Fe por ICP-MS con la finalidad de evaluar el grado de contaminación por estos metales y establecer una correlación con la concentración de As en leche y el posible origen de la contaminación. Contribuciones y conclusiones La concentración de As total en el agua de la mayoría de las zonas de estudio superó el límite permisible para agua de consumo según la norma oficial NOM-127-SSA1-1994-2000 (25 μg/L). En cuanto a las muestras de leche, las concentraciones de As se encontraron entre el límite de detección y 472.80 μg/kg, siendo los estados de Durango y San Luis Potosí los que presentaron las concentraciones mayores. Las concentraciones de los otros metales analizados en leche mostraron que el promedio de Pb en leche en Zacatecas y San Luis Potosí, superó el límite permisible de acuerdo a la Comisión Europea. Así mismo para el caso del Cd la concentración media en el estado de San Luis Potosí superó los niveles ya reportados. Las zonas de San Luis Potosí, Durango y Zacatecas presentaron niveles altos de metales esenciales (Zn, Cu y Fe). Además se encontró que para los metales analizados (Pb, Cd, Cu, Zn y Fe) se presentó una correlación positiva estadísticamente significativa (p < 0.05) con As en leche, lo cual sugiere una fuente de contaminación común la minera que se realiza en los sitios de estudio. En cuanto a la concentración de especies de As inorgánico en leche, las concentraciones para la especie de As (V) fueron mayores (79.60-242.20 μg/kg) que las de As (III) (31.00-96.81 μg/kg); dado que la especie de As (V) presenta un menor grado de toxicidad podría indicar menor riesgo para la población que ingiere este alimento. Por último, se determinó el FBT de especies de As inorgánicas a través del agua de consumo, obteniéndose valores superiores a los ya reportados para As total (2.6 x 10-6 a 6 x 10-4); sin embargo, no se encontró una correlación significativa entre As en leche y arsénico en agua (p ˃0.05), lo cual sugiere que el agua no es la única vía de exposición de este metaloide. Para una posterior evaluación del factor de biotransferencia se sugiere el analizar el contenido de As en alimento y el suelo donde habita el organismo e incorporar estas fuentes de contaminación al modelo del FBT.

Determinación de Aflatoxina M1en quesillos artesanales comercializados en los mercados de la ciudad de Cuenca mediante la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

Este estudio se realizó con el objeto de conocer el nivel de aflatoxina M1 (AFM1) presenteen quesillos artesanales comercializados en los mercados 9 de Octubre, 12 de Abril, 10 de Agosto y Feria Libre de la Ciudad de Cuenca mediante la técnica de Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC)y su grado de adecuación con la normativa de Brasilcorrespondiente a 2.5 ug/Kg de AFM1 en quesos. Se analizaron 33 muestras, donde 7 muestras fueron positivas de las cuales 4 estaban entre el límite de detección y cuantificación (0,04 – 0,08ug/kg), 3 fueron cuantificables, siendo la máxima concentración 0.83 ug/kg.Los valores de AFM1 fueron inferiores al límite máximo permitido por la normativa , por lo tanto, las distintas muestras de quesillos artesanales comercializados en los mercados 9 de Octubre, 12 de Abril, 10 de Agosto y Feria Libre de la Ciudad de Cuenca estudiadas en esta investigación podrían considerarse aptas para el consumo humanoen cuanto a exposición a AFM1.

Empleabilidad y Adaptabilidad de los jóvenes con inteligencia límite y sus procesos de integración laboral: Hacia un modelo de formación y de orientación para su inserción en el mundo del trabajo

ii. Aquest estudi planteja un model de formació i d'orientació per la millora de l’empleabilitat i l’adaptabilitat d’un grup especialment vulnerable, els joves amb intel•ligència límit, a partir d’un procés de detecció de necessitats de les competències bàsiques i laborals exigides pel mercat de treball. El model sorgeix de l’estudi dels programes i actuacions de formació i d’orientació que els serveis locals d’ocupació i/o d'integració laboral dissenyen i desenvolupen per la inserció laboral dels joves amb intel•ligència límit en el mercat de treball obert i competitiu.

Detección precoz de cáncer de cérvix según los discursos de las matronas de atención primaria en Segovia, España

OBJETIVO: Analizar los discursos de las matronas de atención primaria sobre el acceso y la utilización del Programa Preventivo de Cáncer de Cérvix. PROCEDIMIENTOS METODOLÓGICOS: Se desarrolló un estudio cualitativo en un área de baja densidad poblacional, Segovia, España, que cuenta con un alto porcentaje de población rural, entre 2008 y 2009. Se utilizó como técnica la entrevista semi-estructurada. Se realizaron diez entrevistas a las matronas de atención primaria de las 16 Zonas Básicas de Salud. El análisis de la información se basó en las propuestas de la Teoría Fundamentada. ANÁLISIS DE RESULTADOS: El acceso y utilización del Programa Preventivo de Cáncer de Cérvix se relaciona con la utilización de la consulta de la matrona por las mujeres, sus vivencias de los exámenes de citología vaginal y su percepción de riesgo a padecer un cáncer de cuello uterino. La barrera percibida es la distancia para acceder a la consulta de la matrona, y para las mujeres inmigrantes, además son barreras la posibilidad de no disponer de tarjeta sanitaria y desconocer la existencia del Programa. La exclusión social es también considerada una barrera de acceso y utilización. Se identificó como el principal facilitador, la recomendación de los médicos de familia de participar en el Programa. CONCLUSIONES: Las matronas perciben desigualdades de acceso y utilización del Programa Preventivo de Cáncer de Cérvix que se relacionan tanto con características individuales de las mujeres, como con el medio geográfico donde viven y con la propia estructura del Programa. Hay situaciones de vulneración de la equidad en colectivos de mujeres poco representadas a nivel encuestal, como las mujeres inmigrantes y las que residen en zonas rurales.