Catálogo de publicaciones

Se analizó la modulación de la inversión energética de la abeja recolectora en la fuente de alimento en función del flujo de sacarosa provisto. Para ello, se puso a punto un dispositivo respirométrico que mide la tasa metabólica de la abeja en vuelo libre de recolección. Analizando el comportamiento de abejas individuales se encontró que tanto la tasa metabólica como Ia carga de buche aumentan con el flujo de sacarosa, pero para una misma carga la tasa metabólica aumenta con el flujo de sacarosa. Del mismo modo, se encontró una fuerte correlación entre la tasa metabólica y la temperatura. Analizando el comportamiento de grupos de abejas entrenadas, se encontró que su distribución depende del flujo de sacarosa provisto y que otro tanto ocurre con las abejas que son reclutadas a dicha fuente de alimento. Finalmente se encontró que la tasa metabólica de la abeja individual se halla correlacionada con la presión de recolección. Estos resultados sugieren que a nivel social, se regularia el número de abejas que intentan recolectar en cada fuente de alimento de acuerdo al flujo de sacarosa. A nivel individual, se regularían el nivel de actividad recolectora indicado por la tasa metabólica y la temperatura torácica.

Mandile, M. (2016). Aspectos epidemiológicos y evolutivos de los rotavirus humanos del grupo A: Implicancias en el desarrollo e implementación de vacunas. (Tesis de doctorado). Universidad Nacional de Quilmes, Bernal, Argentina.

Las aproximaciones autoconsistentes de campo medio constituyen una de las más importantes herramientas teóricas para tratar el problema cuántico de muchos cuerpos, proporcionando una descripción y un punto de partida apropiados para desarrollos más complejos. Dentro de este contexto, el objetivo de esta tesis es extender y analizar las teorías cuánticas de campo medio, tanto estáticas como dinámicas, en base a consideraciones de carácter estadístico, situándolas de este modo dentro de un marco más amplio y flexible que el usual. La idea central que nos anima es la de basar la descripción de un sistema en un conjunto particular de observables, considerados relevantes para el fenómeno en estudio. Este modo de descripción es impulsado por la complejidad del problema cuántico de muchos cuerpos, y además, en ciertos casos por la necesidad de preservar solo la información significativa acerca del sistema. De este modo, se enfoca la atención sobre un subconjunto de variables, descartando las muchas otras restantes por medio de un adecuado esquema aproximado. Las teorías usuales de campo medio constituyen aquel caso especial de nuestro tratamiento en el que el conjunto de observables relevantes se encuentra formado por operadores de un cuerpo. A tales efectos, se desarrolla un formalismo general apropiado que permite abordar este tipo de extensión. Se examinan en profundidad diversos tipos de situaciones específicas, abarcando situaciones de equilibrio (Cap. I-IV), como así también problemas dependientes del tiempo (Cap. V-VI).

Las Yungas del noroeste argentino han sido fuertemente afectadas por el desmonte de tierras prístinas, en particular de pedemonte, para el cultivo extensivo. El objetivo de esta tesis fue estudiar, a través de una cronosecuencia, el efecto del desmonte y el tiempo bajo uso agrícola sobre las comunidades microbianas del suelo (CMS) en una zona productiva de la región. El muestreo se realizó sobre tres fincas como réplicas independientes de cada categoría de uso: 0, 3-5, 11-14 y 28-30 años de cultivo. Se evaluaron aspectos estructurales y funcionales de las CMS, así como su resistencia y resiliencia al estrés hídrico. Luego de 3-5 años de cultivo se destacó una reducción en biomasa microbiana y funciones hidrolíticas (fosfatasa ácida y amonificación), y un incremento en respiración basal y cociente metabólico qCO2 (i.e., menor eficiencia metabólica). Asimismo, con PCR cuantitativo se detectó una reducción en la abundancia de metanótrofos totales y de tipo II. La mayoría de las variables se estabilizaron (biomasa, actividad hidrolítica) o restablecieron parcialmente (respiración, qCO2) a lo largo de la cronosecuencia. En respuesta al estrés hídrico impuesto, las CMS de larga historia agrícola presentaron la mayor resistencia y resiliencia en biomasa, estructura de ácidos grasos de los fosfolípidos y eficiencia metabólica. Por su parte, las CMS de monte de destacaron por su resiliencia en estos aspectos y mayor resistencia en la utilización de un sustrato recalcitrante, mientras que las de corta historia agrícola se mostraron en general más frágiles y variables. Los resultados sugieren que las CMS se alteran marcadamente con posterioridad al desmonte, en respuesta a cambios en la cobertura vegetal y a las labores ligadas a esta transición, en tanto que sucesivos años bajo el mismo manejo agrícola parecen inducir una homogeneización de las CMS junto con una adaptación a las condiciones impuestas por la agricultura.

El estudio de los sistemas supramoleculares de interés biológico requiere de la colaboración interdisciplinaria de diversas ramas del conocimiento. En estos sistemas complejos la organización de los individuos genera procesos cooperativos que resultan impredecibles a través de la simple adición del comportamiento individual. Las células que forman los organismos más complejos pueden crecer en medios quasi-artificiales para el estudio de sus propiedades individuales o de grupo. Estas constituyen per se sistemas complejos capaces de sentir y procesar las señales provenientes del medio en el que se desarrollan y desencadenar un conjunto de funcionalidades y comportamiento dependientes de su origen y que de fine su fenotipo para cada condición particular. Las células constituyen entes inteligentes que responden a perturbaciones proporcionadas por el entorno y dan cuenta de sus características fisicoquímicas y bioquímicas. Las células en los tejidos pueden percibir un conjunto de señales biofísicas y bioquímicas e integrarlas para cambiar su estado dinámico. En este sentido las células son "materiales inteligentes" y este comportamiento es de gran importancia para el diseño de nuevos materiales con aplicaciones particulares. La adhesión celular es el primer paso en muchos procesos fisiológicos, como la cicatrización de heridas, o patológicos, como las infecciones bacterianas y la propagación tumoral. La adhesión celular juega también un papel preponderante en la ingeniería de tejidos y en el diseño de superficies utilizadas en implantes médicos. Por eso resulta necesario conocer el efecto de cambios locales en las propiedades de los materiales que forman el medio o matriz extracelular (MEC), tales como cambios en la composición, micro-topografía, rigidez, etc., sobre el comportamiento de las células. La propagación de los sistemas multicelulares conlleva variaciones espacio-temporales de las interacciones entre los individuos y con el entorno durante el desarrollo de fenómenos colectivos. De esta manera queda condicionada la expansión de la población celular y la movilidad de cada célula, determinando la organización y el crecimiento del sistema. En esta tesis se observarán y describirán procesos que tienen lugar en los cultivos celulares en distintos entornos y que resultan comunes al crecimiento y expansión de sistemas complejos en general, tanto de origen inorgánico como orgánico. Además, se intentará modificar la funcionalidad de las células a través del cambio en las condiciones del medio en el que se desarrollan. Se propone avanzar en el conocimiento de la dinámica de sistemas supramoleculares de interés biológico y el papel que juegan en ella su organización y respuesta funcional. Se prevé caracterizar la fenomenología del comportamiento de sistemas multicelulares in vitro y como influye el cambio de las propiedades fisicoquímicas del entorno. Se conoce que los procesos celulares dependen de las interacciones recíprocas y dinámicas de las células con el microambiente que las rodea. Este les proporciona estímulos bioquímicos y mecánicos determinados por las células vecinas y el entorno extra-celular. El tema resulta de particular interés para la ingeniería de biomateriales enfocada al estudio de regeneración de tejidos y la comprensión de los procesos y transformaciones que ocurren en la propagación de ciertos tejidos y tumores. En general, estos procesos son el resultado de la coordinación espacio-temporal de la diferenciación, la proliferación y la migración celular, estos tres regulados por un conjunto complejo de señales fisicoquímicas dinámicas que se generan en el ambiente extra-celular. Esta tesis trata del uso de cultivos celulares para estudiar diversos aspectos del crecimiento y expansión de sistemas celulares y propiedades de materiales biocompatibles. Se comenzará con una breve descripción de algunos de los descubrimientos y desarrollos más importantes vinculados a los cultivos celulares, tanto procariotas como eucariotas, y sus aplicaciones. Continuará con una breve descripción de técnicas de análisis utilizadas en física y química aplicadas a sistemas biológicos. Un gran número de biomateriales se desarrollaron para modular las funcionalidades de las células y son brevemente descriptos al final del marco teórico. A continuación se describirán e interpretarán los resultados obtenidos a partir de cada sistema de estudio. En el capítulo 1 se estudiará el fenotipo celular y la fenomenología de la propagación de colonias con geometrías quasi-circulares y quasi-lineales. En el capítulo 2 se analizarán los cambios que produce en el fenotipo celular y en el mecanismo de propagación de las colonias la modificación de las propiedades reológicas del medio de cultivo. A continuación, en el capítulo 3, se mostrará como la presencia de agentes solubles con bioactividad en el medio de cultivo afecta las características celulares y la dinámica de crecimiento de las colonias. En todos los casos se vincularán los cambios morfológicos y dinámicos globales de la colonia con las características microscópicas de la misma, como la aparición de heterogeneidades espacio-temporales y los cambios en la movilidad y fenotipo celulares. En los capítulos 4, 5 y 6 se describirá la interacción de las células con numerosas superficies poliméricas fabricadas utilizando la técnica de ensamblado de capa por capa y cómo las características de las multicapas obtenidas determinan la adhesión celular. En el capítulo 4 se mostrarán las características de la adhesión de células epiteliales sobre multicapas de polielectrolitos de distintas composiciones. Además, se propondrá una estrategia para mejorar las propiedades adhesivas de multicapas de biopolielectrolitos basada en el ensamblado de un bloque formado por polielectrolitos de origen natural sobre un bloque inferior que contiene el policatión de origen natural pero un polianión sintético. En el capítulo 5 se propondrá otra técnica para mejorar la adhesión celular sobre películas de biopolielectrolitos basada en el recocido térmico de las mismas. Luego, en el capítulo 6, se mostrará que el recocido térmico de multicapas de otra composición disminuye la adhesión celular y bacteriana sobre esta superficie. En el capítulo 7 se mostrará como la microestructuración del sustrato permite controlar la dirección de los movimientos celulares y permite validar la aplicación de ciertos modelos universales a la dinámica de crecimiento de la interfase de una colonia. Finalmente se presentarán algunas conclusiones generales.

La encapsulación de aceites ricos en ácidos grasos poliinsaturados surge como una estrategia para retardar y/o minimizar el deterioro oxidativo, permitiendo la obtención de ingredientes innovadores. El objetivo del trabajo fue avanzar en la comprensión de la influencia de los factores físico-químicos e interacciones que afectan la estabilidad de ácidos grasos poliinsaturados en cápsulas de polielectrolitos naturales para el desarrollo de alimentos funcionales. En particular, se evaluó el comportamiento de la goma exudada de Prosopis alba (GAL) como excipiente no convencional. Se definió el método de extracción y purificación más conveniente, y se profundizó el estudio de su estructura molecular y toxicidad por medio de técnicas in vivo. Se evaluó la funcionalidad de la goma en términos de las propiedades de hidratación, emulsificantes, reológicas, antioxidantes y de sorción, encontrándose numerosos puntos de similitud con la goma arábiga. La incorporación de GAL como material de pared en cápsulas de polielectrolitos (alginato, quitosano) confirió mayor estabilidad al aceite y mejores propiedades tecnológicas. El estudio integral de las propiedades físico-químicas, estructurales y de estabilidad de las capsulas permitió avanzar en el conocimiento de las interacciones involucradas. La incorporación de los encapsulados en hamburguesas mejoró las propiedades nutricionales y de estabilidad durante el almacenamiento y cocción. Los resultados advierten la potencial aplicación de GAL en el desarrollo de nuevos sistemas de encapsulación, con los beneficios adicionales que derivan del uso de una fuente autóctona actualmente no utilizada y renovable.

Fil:Saluzzi, María Elena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

El software distribuido que resulta de los nuevos paradigmas que están emergiendo, tales como el de computación orientada a servicios (SOC), computación en la nube e internet de las cosas, está transformando el mundo de los sistemas de software de modo de dar soporte a aplicaciones capaces de responder y adaptarse a los cambios en su entorno de ejecución, dando impulso a lo que se conoce como la economía de las APIs. La idea que subyace a la economía de las APIs es que es posible construir piezas de software a partir de componer servicios previamente registrados en repositorios y provistos por terceros. Esto promete una generación de aplicaciones ejecutando sobre recursos computacionales y una infraestructura de comunicación globalmente distribuidos que, en tiempo de ejecución son reconfiguradas dinámica y transparentemente mediante la intervención de un middleware dedicado. Esta reconfiguración está sujeta a la negociación de un acuerdo de nivel de servicio - SLA [25]. En este paradigma los servicios de software son accedidos a través de sus APIs. Muchos de los aspectos relacionados con la provisión de fundamentos formales y herramientas para dar soporte a estos nuevos paradigmos han sido resueltos en los últimos años [66], sin embargo algunos permanecen abiertos. En particular la habilidad para proveer una infraestructura capaz de llevar a cabo los procesos de discovery y bindig de manera completamente automática es aún un desafío abierto [33, 59]. En esta tesis contribuimos a este objetivo haciendo foco en dos aspectos del problema: (1) la provisión de elementos formales capaces de capturar las particularidades de estos paradigmas siendo la más relevante el hecho de que no es posible saber en tiempo de diseño qué servicio, si es que alguno, podrá satisfacer un determinado requerimiento y (2) la necesidad de ser capaces de determinar en tiempo de ejecución si existe un servicio particular, en un repositorio dado, capaz de satisfacer un determinado requerimiento. Como contribución al punto (1) proporcionamos una semántica operacional para las Asynchronous Relational Networks [24] que captura tanto las transiciones internas como las acciones de reconfiguración que ocurren durante la ejecución de un servicio. También extendimos esta semántica con la habilidad para capturar reconfiguraciones no incrementales con respecto a la estructura, de modo de dar soporte a la falta de confiabilidad derivada de la infraestructura de ejecución. Como contribución al punto (2) exploramos el uso de CFSMs [9] en nuestro modelo para expresar tanto requerimientos como contratos de provisión de servicio. De esta manera recurrimos al mecanismo dado en [38] para proveer un chequedo de interoperabilidad automático para servicios. También extendimos las CFSMs y las equipamos con datos y condiciones de tipo asunción/garantía en la forma de fórmulas de primer orden sobre esos datos. De este modo transformamos a las CFSMs en un mecanismo apropiado para expresar y chequear contratos funcionales restringidos.

El objetivo principal de esta Tesis está centrado en el estudio de las fluctuaciones cuánticas de vacío y en particular del efecto Casimir para situaciones fuera del equilibrio. Para ello, en el presente trabajo se combinan, básicamente, dos métodos funcionales de gran poder: por una parte, se utiliza el formalismo de integrales de camino temporal cerrado (ó CTP de sus siglas en inglés) para el estudio de la evolución temporal de valores medios cuánticos; mientras que por otro lado, se incorpora el formalismo de la funcional de influencia de Feynman y Vernon como herramienta fundamental para el tratamiento de la dinámica de sistemas cuánticos abiertos. En una primera parte, se analizó una de las posibles formas de abordar el efecto Casimir en medios disipativos en un régimen estacionario y de equilibrio térmico, mediante un formalismo de cuantización canónica en el estado estacionario. En este punto, discutimos los posibles modelos físicos de permitividad de los medios materiales, conectando natural y necesariamente la teoría del movimiento Browniano cuántico al problema de la fuerza de Casimir con medios materiales reales. Luego, y como modelo más cercano al que representa el interés de la tesis, planteamos un problema de condiciones iniciales para un campo escalar en interacción con grados de libertad que representan a las principales propiedades de la materia. En este modelo, obtuvimos el régimen estacionario como el límite de tiempos largos, lo que nos llevó a una formulación conceptualmente correcta para la cuantización canónica en el límite estacionario. Posteriormente, extendimos el enfoque al caso del campo electromagnético. Logramos resolver las dificultades propias que impone un campo de gauge de tipo vectorial al momento de cuantizar, y ganamos generalidad en los modelos de medios materiales al poder representar materiales anisótropos (birrefringencia). Finalmente, a partir del formalismo desarrollado y de los modelos planteados, estudiamos el caso del efecto Casimir en su situación más realista: consideramos un campo electromagnético en interacción con materia en un contexto fuera del equilibrio. Abordamos el problema de dos placas paralelas semi-infinitas (problema de Lifshitz) de forma completa, estudiando al mismo tiempo varios de sus aspectos termodinámicos. Obtuvimos fórmulas analíticas exactas, demostrando que el estado estacionario de dicho escenario presenta dos contribuciones para la presión, una asociada a las condiciones iniciales del campo y la otra asociada a los baños térmicos que actúan de entorno sobre el material de las placas. Al mismo tiempo, la transferencia de calor (estudiada a través del vector de Poynting) presenta sólo una de las contribuciones, la asociada a los baños térmicos. Palabras claves: teoría de campos fuera del equilibrio - efecto Casimir - cuantización - sistemas cuánticos abiertos