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En el presente trabajo de tesis se llevó a cabo la producción de IFN4N empleando células CHO-K1 y HEK293 como huéspedes y purificación. IFN4NCHO e IFN4NHEK fueron caracterizados en términos de su grado de glicosilación, farmacocinética y actividad biológica. El IFN4NCHO presentó una masa molecular aparente superior y N-glicanos altamente ramificados con un mayor contenido de ácido siálico respecto de la molécula obtenida a partir de HEK. Estudios de farmacocinética revelaron la existencia de diferencias significativas sólo en la etapa de absorción. Si bien ensayos de actividad biológica antiviral in vitro demostraron similitud entre ambas proteínas, la actividad antiproliferativa específica in vitro resultó dos veces superior para la variante obtenida en células HEK. El análisis de la actividad biológica antitumoral in vivo permitió confirmar estos resultados, demostrando la mayor potencia antitumoral del IFN4NHEK. Por otra parte se llevó a cabo la generación de nuevas muteínas hiperglicosiladas del hIFN-alfa2b, con el objetivo de optimizar la molécula IFN4N. El estudio de las nuevas moléculas permitió observar que el grado de glicosilación de las mismas se incrementó conforme aumentó el número de sitios potenciales para N-glicosilación, lo cual se tradujo en un incremento del tiempo de vida media plasmática. A su vez, las variantes carentes de la modificación R23N evidenciaron valores de ABE antiproliferativa in vitro superiores respecto del IFN4N. Los resultados de esta tesis revelan la importancia de encontrar el balance apropiado entre la actividad biológica in vitro y las propiedades farmacocinéticas para la obtención de un producto terapéutico innovador y efectivo.

Se abordó la optimización económica y ambiental del sistema de producción de bioetanol a partir de maíz considerando diferentes zonas geográficas de Argentina. Se procuró identificar opciones sustentables para la integración de biocombustibles al sector del transporte vehicular. Se evaluaron tres tecnologías de producción: a) sistema convencional, utilizando electricidad y gas natural, b) sistema de cogeneración alimentado con gas natural, y c) sistema de cogeneración alimentado con rastrojo de maíz. El estudio abarcó la producción de materias primas hasta la valorización del co-producto y uso del bioetanol en mezclas etanol/nafta. Mediante la integración de Análisis de Ciclo de Vida y técnicas de Programación Matemática, formulando problemas de optimización del tipo MILP, se obtuvieron diseños óptimos para las funciones objetivo consideradas. Se resolvieron problemas de optimización de objetivo simple (ambiental y económico separadamente) y problemas multiobjetivo a través de curvas de Pareto. Se analizó la sensibilidad de las soluciones a ciertos parámetros críticos, particularmente precios y costos. Se evaluaron diferentes escenarios de inversión, demanda y disponibilidad de insumos. El modelo matemático permitió obtener la radicación y dimensionamiento óptimos de nuevas plantas productoras, centros de almacenamiento y puntos de venta y el número óptimo de unidades de transporte que minimizan el valor actual neto o el impacto ambiental para la estructura actual de vías de comunicación del país. Se incorporaron disyunciones lógicas para estimar la rentabilidad de plantas productoras de etanol en función de la escala de producción; más específicamente, de costos de inversión de los módulos de la planta (molienda, fermentación, destilación y tratamiento).

El presente trabajo se enfoca en el e-commerce en el mundo de la moda, más puntualmente sobre la venta de indumentaria. No se trata de una empresa en particular, sino aplicado a la industria en general, para construir de cero una empresa de venta online. Para ello es necesario mencionar como parte del objeto de estudio las tendencias y evolución del e-commerce, las tecnologías aplicables al negocio y el comportamiento del consumidor en la toma de decisiones de compra.

Desde el descubrimiento del Bioglass 45S5 (Bioglass®) en los años 70, el cual sigue siendo un estándar de referencia por sus propiedades bioactivas, muchos estudios se han realizado con el objeto de producir estos materiales tratando de mejorar sus propiedades para diversificar sus aplicaciones. Entre los materiales derivados de dichos estudios se encuentran los vitrocerámicos bioactivos, los cuales se obtienen por cristalización controlada de vidrios, y que tienen propiedades mecánicas mejoradas y reactividad controlada con respecto a sus precursores vítreos. La formulación de los vidrios con agregados de determinados componentes puede permitir también desarrollar, por tratamiento térmico, fases cristalinas que proporcionen un aspecto estético al producto final. El objetivo general del trabajo de Tesis está basado en la obtención y caracterización de vitrocerámicos bioactivos, parcialmente preparados a partir de materias primas naturales provistas por industrias mineras nacionales (ej. feldespatos y cuarzo), y su posterior evaluación referente a propiedades físicas, químicas, y aspectos de bioactividad para sus aplicaciones en la reparación y/o reemplazo de tejidos óseos. Todas las formulaciones desarrolladas se obtuvieron teniendo en cuenta como base la composición del Bioglass 45S5 (45 % SiO2, 24,5 % Na2O, 24,5 % CaO y 6 % P2O5, en peso). A partir de allí se incorporaron distintas cantidades de Al2O3 por medio de un feldespato potásico muy puro (K2O Al2O3 3SiO2). Las composiciones de los vidrios en una primera etapa fueron obtenidas reemplazando parte del Na2O por Al2O3 y K2O, para alcanzar contenidos de 0,5 y 2,5 % en peso de Al2O3. En una segunda etapa se obtuvieron vidrios por reemplazos de Al2O3 por SiO2 y Na2O por K2O en la composición molar para alcanzar contenidos de 1,5 y 3 % molar de Al2O3, equivalentes a 2,5 y 5 % en peso. Finalmente se desarrollaron composiciones con contenidos teóricos de leucita (25, 30, 40 y 50 % en peso) y Bioglass 45S5. Todos los agregados se hicieron con el objeto de poder desarrollar fases que contuvieran Al2O3, de forma tal de no influir negativamente en la bioactividad del material e incrementando sus propiedades mecánicas. Por último, las composiciones con diferentes contenidos teóricos de leucita y Bioglass fueron nuevamente producidas, pero utilizando exclusivamente reactivos analíticos con fines comparativos respecto a los materiales producidos por medio de minerales. Las técnicas utilizadas para la caracterización y medición de propiedades fueron: Difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X, espectroscopía de fotoelectrones de rayos X, análisis térmicos, distribución de tamaño de partícula, espectroscopía infrarroja, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de rayos X dispersiva en energía, microscopía de calefacción, dilatometría, ensayos de bioactividad, compresión diametral, dureza y tenacidad. Se pudo dilucidar que es posible diseñar vitrocerámicos bioactivos utilizando parcialmente minerales naturales, tales como cuarzo y feldespato muy puros, los cuales tuvieron características muy similares a los materiales de las mismas composiciones producidos a partir de reactivos analíticos. Pudo confirmarse que la bioactividad y las propiedades mecánicas fueron variables en función de la composición, lo que esta está ligado al agregado de cuarzo y feldespato. En todos los casos los valores de las propiedades mecánicas fueron comparables con los vitrocerámicos derivados del Bioglass 45S5 comercial. Por todo lo antedicho, estos materiales podrían ser utilizados en remplazos o reparación de tejidos óseos, y además por su aspecto estético podrían utilizarse en aplicaciones odontológicas.

Los nucleósidos carbocíclicos son análogos de nucleósidos en los que el átomo de oxígeno del anillo furanósico está reemplazado por un grupo metileno. La ausencia de una verdadera unión glicosídica le otorga mayor estabilidad metabólica pues no son afectados por fosforilasas e hidrolasas que sí atacan a los nucleósidos convencionales. Las enzimas responsables de distintas acciones farmacológicas de los nucleósidos convencionales también reconocen los análogos carbocíclicos correspondientes, obteniéndose un amplio rango de propiedades biológicas, especialmente como agentes antivirales y antitumorales. La conformación en este tipo de drogas cumple un rol fundamental en la actividad biológica; sin embargo, los carbanucleósidos presentan una conformación distinta a la de los nucleósidos convencionales en solución, por lo que son menos efectivos. N-metano-carba-timidina (50), un carbanucleósido sintético rígido en la conformación Norte y estructuralmente relacionado al nucleósido carbocíclico natural neplanocina C (48), construido en un sistema bicíclico[3.1.0]hexano, exhibió una potentísima acción antiherpética, incluso mayor que aciclovir. Por este motivo, se llevaron a cabo estudios sintéticos para optimizar su estructura química. En los dos primeros capítulos de esta tesis se describen los antecedentes de nucleósidos, sus análogos carbocíclicos y aquellos que presentan restricciones conformacionales. También se incluye un resumen de los métodos de síntesis más comunes para la preparación de carbanucleósidos y la síntesis y actividad biológica de los compuestos más relevantes de esta familia de análogos. En el tercer capítulo se extendió el estudio de la monoprotección regioselectiva de glicoles por tratamiento con DIBAL-H y ortoformiato de metilo catalizado por nitrato cérico amónico. Este estudio surgió de la necesidad de proteger regioselectivamente un hidroxilo alílico secundario frente a uno homoalílico, durante la síntesis enantioselectiva de (+)-neplanocina F (183), realizada en nuestro laboratorio. En los capítulos cuatro y cinco se presenta la primera síntesis de nucleósidos carbocíclicos conformacionalmente restringidos en una conformación de tipo Norte, construidos en un sistema tiabiciclo[3.1.0]hexano. Para dicho estudio se desarrollaron nuevos métodos para la preparación de episulfuros fusionados a anillos de cinco miembros sintetizándose primero modelos simples de carbanucleósidos construidos sobre este sistema azufrado. N-tia-carba-timidina (273) se comportó como un agente antiherpético muy potente, comparable a aciclovir.

La biotecnología aplicada al cultivo de microalgas crece a pasos agigantados, producto de que la composición de la biomasa puede ser adaptada a fines específicos, entre los más destacados, alimentación humana y abastecimiento de energía para garantizar la seguridad social. Si bien se cultivan microalgas a escala industrial, las productividades y eficiencias alcanzadas se encuentran muy por debajo de las teóricas, y las obtenidas en laboratorio. La energía radiante es considerada el factor más influyente en el crecimiento de organismos fotosintéticos, y es utilizada como parámetro en las etapas de síntesis y escalado de bioprocesos. En la presente Tesis se propone estudiar los efectos de la calidad, la cantidad y la distribución de la radiación sobre la conducta de suspensiones de microalgas en fotobiorreactores. A través de ensayos de laboratorio, en condiciones de iluminación diseñadas y controladas, se puede obtener información (experimental y computacional, producto del modelado del campo de energía radiante) acerca de la conducta de las microalgas en sistemas de cultivo outdoor. Se dedica especial atención al desarrollo de herramientas predictivas, basadas en simulación computacional y cultivo en laboratorio, de la performance de reactores de mayor escala iluminados con luz solar, una energía renovable de costo nulo. Contar con metodologías de laboratorio rápidas y precisas, para estimar la productividad de cepas de microalgas en reactores varios, permite evitar gastos de tiempo y dinero asociados al diseño, puesta en funcionamiento y escalado de bioprocesos.

La transferencia in vivo del gen de la timidina kinasa del virus herpes-1 seguido por la administración de la prodroga ganciclovir (HSV-tk/GCV) y su posterior activación in situ, surgió como una estrategia de terapia génica eficaz para el tratamiento de tumores experimentales y humanos. Se había demostrado la existencia de un efecto “bystander” por el cuál las células no modificadas por el gen también eran eliminadas por GCV activado por el gen HSV-tk. Sin embargo, su validez fue cuestionada desde diferentes perpectivas, entre ellas el sistema de transferencia y el modelo tumoral utilizado. Dada la disparidad de resultados en diferentes modelos experimentales, construimos un vector retroviral conteniendo el gen de HSV-tk y obtuvimos células productoras de vectores retrovirales (VPC). Utilizando dichas células como fuente de tranferencia génica, estudiamos la eficiencia de transducción in vivo en células malignas sobre tres modelos tumorales distintos: melanoma murino B16, melanoma humano IIB-MEL-LES y glioblastoma de rata C6. En estudios in vitro pudimos observar un efecto bystander sólo en células C6. Los estudios in vivo mostraron una inhibición del crecimiento tumoral en los dos modelos de melanoma cuando las células eran co-inoculadas con VPC productoras de vectores retrovirales portando el gen HSV-tk (VPC-tk) y tratadas con GCV. Sin embargo, el 100% de los animales fue capaz de desarrollar tumores en ambos modelos . Bajo las mismas condiciones experimentales, 70% de las ratas fueron capaces de rechazar células de glioma C6 transferidas de modo intracraneal por técnicas estereótaxicas y el 50% de los animales mostró un aumento significativoen el tiempo de sobrevida. El tratamiento de tumores C6 establecidos con VPC-tk y GCV, llevó a la cura del 33% de los animales. Las ratas que rechazaron el tumor primario fueron capaces de desarrollar una respuesta inmune de memoria que lleva al rechazo de desafíos contralaterales con células parentales. A los efectos de aumentar el efecto terapéutico estudiamos el efecto antitumoral de la tranferencia del gen de interleuquina-12 solo o en combinación con el gen HSV-tk y tratamiento con GCV, sobre tumores de cerebro intracraneales y los mecanismos involucrados en el rechazo tumoral. Luego de la transferencia i.c.de células productoras VPC-IL12, se lograba suprimir el crecimiento de tumores C6, aún en tumores establecidos de 10 días. La combinación con células VPC-tk y GCV tuvo mejor efecto terapéutico que los dos tratamientos por separado sobre tumores incipientes. Los estudios de los mecanismos asociados a la respuesta antitumoral demostraron la participación de eventos inmunológicos y no inmunológicos. Secciones histológicas de cerebros con expresión local de IL-12 mostraron una activación inmediata de macrófagos/microglia y su reclutamiento a áreas intratumorales. La expresión de IL-12 también fue capaz de estimular un reclutamiento de PMN e inducir necrosis de vasos tumorales, mientras los vasos del parénquima normal no se vieron afectados. Por otro lado, el tratamiento con HSV-tk/GCV mostró un infiltrado mayoritario de células CD5+. Además, únicamente la combinación de IL-12 y HSV-tk/GCV fue capaz de reclutar células CD4+ y CD8+ cuando el tratamiento era aplicado a tumores de gran tamaño. Los animales sobrevivientes desarrollaron una inflamación crónica en el sitio de inyección primario compuesto de macrófagos y linfocitos en distintas proporciones según el tipo de terapia inicial aplicado. Este infiltrado crónico no fue perjudicial para el cerebro ya que no se observaron evidencias de desmielinización ni tampoco daños neurológicos asociados. Por lo tanto este estudio provee las bases para comprender los mecanismos involucrados en la respuesta antitumoral inducida por IL-12, sola o en combinación con el sistema del gen suicida y apoya el uso de la terapia combinada para el tratamiento de tumores de cerebro. Un clon de VPC terapéutico portando el gen de HSV-tk fue también seleccionado para su utilización en protocolos clínicos. Este clon mostró una mayor eficacia antitumoral que la preparación original. Finalmente, se construyeron y caracterizaron nuevos vectores para su uso en terapia génica, basados en sistemas regulables e inducibles por condiciones exógenas (tetraciclina) y endógenas del tumor (hipoxia tumoral).

En esta tesis se describe el diseño, construcción y análisis de datos del primer lidar Raman multiángulo de Sudamérica. Este sistema fué construido en base a características definidas por los Observatorios Pierre Auger y Cherenkov Telescope Array, en los cuales se planea instalar. Se realiza una descripción de los criterios de diseño y selección de cada componente, muchos de los cuales son producto de simulaciones. Una de las características más importantes de este sistema es su alto grado de automatización, tanto en los procesos involucrados en la toma de datos, como en el procesamiento de los mismos. Se desarrolló un hardware y un software que dota al sistema de estas características, como también, los algoritmos de pre-procesamiento e inversión de sus señales. Todo este trabajo le aporta a la División Lidar la capacidad de nuevos procedimientos en el desarrollo de sus lidares, en la automatización del proceso de adquisición de datos, y en el procesamiento de la inversión de las señales adquiridas.

La capacidad de los seres vivos para responder a estímulos y procesar información proveniente de sus entornos ha alentado a los científicos a desarrollar nanosistemas integrados que muestren funciones y capacidades similares. En este sentido, los poros biológicos han sido una gran fuente de inspiración debido a su exquisito control sobre el transporte de iones hacia dentro y fuera de las células, una característica que en última instancia juega un papel preponderante en múltiples procesos fisiológicos como por ejemplo, en la transducción de estímulos físicos en señales nerviosas. El desarrollo de nanoporos y nanocanales abióticos, que responden a determinados estímulos químicos, físicos o biológicos produciendo señales “iontrónicas”, es ahora una realidad gracias a la combinación de las ciencias de las superficies “blandas” con distintas técnicas de nanofabricación. La interacción entre la riqueza funcional de componentes moleculares prediseñados y las notables características físicas de los nanoporos y nanocanales desempeña un papel crítico en la integración racional de las funciones moleculares en los entornos nanofluidicos, lo que nos permite prever y diseñar nanosistemas biomiméticos basados en nanoporos que responden a una variedad de estímulos externos tales como pH, potencial redox, concentración de moléculas, temperatura o luz. La transducción de estos estímulos en una respuesta "iontrónica" predefinida puede amplificarse explotando el nanoconfinamiento y efectos fisicoquímicos tales como distribución de carga, restricciones estéricas, desplazamientos de equilibrio o cambios locales en la concentración iónica, por citar algunos ejemplos. Mientras que en las últimas décadas los científicos y tecnólogos se han centrado principalmente en sus aspectos fundamentales y en el estudio en profundidad de sus interesantes propiedades de transporte, desde hace varios años la investigación de sistemas nanofluídicos ya ha empezado a desplazarse hacia el desarrollo de aplicaciones prácticas específicas. En este trabajo doctoral se muestran diversas formas de construcción de dispositivos nanofluidicos iontrónicos utilizando como herramienta fundamental la técnica ion-track-etching de fabricación de nanocanales junto con técnicas de modificación de superficies para conferir responsividad específica a diferentes estímulos, entre ellos el pH, concentración de potasio, azúcares, urea e incluso, potencial eléctrico. Las técnicas de modificación utilizadas en esta tesis van desde la formación de monocapas de moléculas funcionales covalentemente unidas a la superficie de los nanocanales o lapolimerización química y electroquímica de polímeros conductores hasta la formación de ensamblados electroestáticos híbridos biológicos combinando polielectrolitos y enzimas.

Las diferentes máquinas de vapor para la producción de energía mecánica y eléctrica tienen una larga historia que comenzó en el siglo XV (T. Savery) y empezó a generalizarse en relación con las minas de carbón en Inglaterra (J. Watt). Originalmente la fuente de energía necesaria para su funcionamiento se logró usando leña y luego carbón mineral. En el siglo XX se comenzaron a utilizar los hidrocarburos y diferentes gases, fuentes que han predominado hasta la actualidad. Los problemas actuales relacionados con las fuentes mencionadas, tales como el comienzo de la declinación de los combustibles no renovable y la contaminación ambiental que causa su uso, ha llevado a un interés creciente por la utilización de las energía renovables tales como la solar, eólica, biocombustibles y otros.Desde 1980, el Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional (INENCO) y otras instituciones de la Argentina están realizando desarrollos destinados a la sustitución de los combustibles convencionales por las llamadas energías renovables. En relación con la energía solar se han considerado dos tecnologías diferentes para la generación eléctrica, el uso de los sistemas fotovoltaicos y la generación solar térmica con uso de concentradores. Ambos tienen características muy diferenciadas que implican distintas posibilidades de uso, que en algunos casos se superponen.El INENCO lleva a cabo estudios relacionados con la producción de electricidad por la vía solar térmica que cuenten con características tales como:1.- Generadores con producciones grandes, encontrándose en la actualidad sistemas en construcción con potencias de 500 MW en EEUU con sistemas de torre central (Palen Solar Electric Generating System), Australia con equipos del tipo Fresnel lineal, uno de 44 MW (Kogan Creek Solar Boost) en construcción y otro de 9 MW en operación (Liddell Power Station). También se encuentra una planta solar con sistema de torre central en operación, en EEUU, denominada Ivanaph, con un potencia de 377 MW, transformándose ésta en líder en el mercado en finales del 2013 y principios del 2014.2.- Cubran un rango grande de potencias, desde las decenas de kW para aplicaciones puntuales a nivel industrial hasta las potencias ya mencionadas para la producción de energía destinada a las grandes ciudades y centros industriales.3.- Las centrales térmicas puedan generar no solo energía eléctrica sino también térmica destinada a usos industriales.4.- La generación de energía térmica tiene la ventaja de que puede almacenarse a costos más bajos que la energía eléctrica. La mayoría de las nuevas centrales térmicas están acumulando energía térmica con reservas de 7 a 10 horas, por lo que pueden cubrir la demanda eléctrica pico que se genera en las primeras horas de la noche. En este momento se está generalizando la acumulación con sales fundidas, lo que permite llegar a altas temperaturas y tiene precios bajos.5.- Existen equipos con diferentes características, siendo los más comunes los de torre central, los que usan espejos cilindro-parabólicos, los que utilizan motores stirling con espejos esféricos y los de tipo Fresnel lineal, que hace uso de espejos planos ligeramente curvados. En la actualidad, las diferentes tecnologías son utilizadas, encontrándose en una etapa de comparaciones económicas destinadas a determinar en qué condiciones uno u otro tipo resulta más conveniente.6.- La generación eléctrica también es diversa pudiéndose utilizar turbinas, motores stirling, máquinas reciprocantes o el uso intermedio de producción de vapor orgánicos con volúmenes específicos menores que el agua. Los motores stirling tienen los mejores rendimientos pero su tamaño actual es pequeño, en el orden de los 25 kW. Los motores reciprocantes se han utilizado para potencias pequeñas, del orden de decenas de kW por su bajo costo, pero actualmente están creciendo y se producen motores con potencias de varios MW. Las turbinas cubren un rango muy grande, pero las de pequeña potencia resultan muy caras.En el INENCO se ha centrado el interés en los generadores de vapor de tipo Fresnel debido a su bajo costo. Por otro lado su tecnología es relativamente sencilla y pueden ser construidos totalmente en la Argentina con materiales locales. Los sistemas de generación solar térmica pueden usarse en regiones con alta radiación solar ya que los espejos necesitan de irradiación directa para su funcionamiento. A nivel mundial existen 7 regiones de alta radiación. Afortunadamente, la zona NOA de la Argentina forma parte de una de ellas junto con el norte de Chile y el Sureste de Bolivia. Las potencias disponibles de energía solar constituyen la mayor reserva de energía renovable, asegurando que esta fuente podrá generar la energía suficiente a nivel mundial para asegurar la disponibilidad a largo plazo. A título de ejemplo se puede citar que una superficie del orden de 20 x 20 km2, muy pequeña en relación a las superficies disponibles en la cercanía de los Andes, puede generar toda la energía que se consume actualmente nuestro país.El panorama actual de las políticas en Energías Renovables en Argentina, a través del plan Nacional RenovAr, en sus distintas fases, resulta promisorio y alentador para el aumento de proyectos de generación eléctrica en base a recursos renovables, sobre todo de índole eólica y solar. Este plan impulsa al desarrollo de este tipo de proyectos por lo cual el estudio de la tecnología de concentración solar para la generación termo ? energética se enmarca directamente en la situación actual de la República Argentina.