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El objetivo propuesto para la Tesis Doctoral fue estudiar la aplicación de nuevas alternativas de reactores catalíticos, particularmente la aplicación de un reactor de membranas catalíticas tipo flow-through para la purificación por hidrogenación selectiva de una corriente rica en 1-buteno, contaminada con dienos y compuestos acetilénicos. Actualmente, los procesos disponibles utilizan reactores de lecho fijo. Si bien los catalizadores utilizados comercialmente poseen alta actividad y selectividad intrínseca, en las condiciones de operación presentan fuertes resistencias a la transferencia interna de materia que disminuyen su actividad y selectividad, dando lugar a la pérdida de 1-buteno. En este contexto, se prepararon y caracterizaron membranas catalíticas, impregnándolas con Pd como agente catalítico, y se diseñó un reactor para llevar a cabo ensayos empleando como reacción test la hidrogenación selectiva de 1-butino. Asimismo, se llevaron a cabo ensayos experimentales en las mismas condiciones empleando un catalizador comercial, en su tamaño original y molido, a fin de obtener su comportamiento intrínseco. Los resultados mostraron que el reactor de membrana presenta una actividad y selectividad similar a los valores intrínsecos del catalizador comercial y muy superior a la de dicho catalizador en su tamaño original. Posteriormente, se llevó a cabo el modelado y simulación de un reactor de membranas catalíticas en condiciones similares a las del proceso industrial a partir de un modelo de flujo en medios porosos. Se analizó el impacto de variables de diseño y operativas en el comportamiento del reactor para la eliminación de 1-butino y 1,3-butadieno como contaminantes de una corriente de butenos. Se realizó la simulación de un reactor trickle-bed, empleado actualmente en la industria. Con los simuladores de ambos reactores se diseñaron reactores de membrana y trickle-bed para las mismas condiciones de trabajo. Se verificó que, para un objetivo específico de contenido de impurezas el reactor de membrana presenta claras ventajas comparativas: requiere menos masa de Pd y tiene mayor selectividad a 1-buteno.

Teniendo en cuenta la capacidad del polisacárido kefiran de formar geles, se pretende profundizar el conocimiento del comportamiento de este polisacárido en sistemas complejos y utilizar los mismos como vehículo de sustancias bioactivas o microorganismos. Se han propuesto los siguientes objetivos específicos: A. Seleccionar microorganismos aislados de kefir con potencialidad probiótica. B. Utilizar los geles de kefiran como vehículos para la inclusión de componentes activos y/o microorganismos probióticos para el desarrollo de alimentos funcionales. Para ello, se propone explorar la capacidad del kefiran de formar geles mixtos con proteínas de suero de leche y azúcares, y evaluar el comportamiento de los microorganismos probióticos en dicha matriz.

En la presente tesis se resolvieron problemas analíticos relacionados con muestras complejas, mediante el desarrollo de métodos basados en la combinación de técnicas espectrofotométricas acopladas a herramientas quimiométricas. Los mismos resultaron rápidos, exactos, altamente precisos, sensibles, selectivos y económicos para ser utilizados en laboratorios que realizan control de calidad de fármacos y monitoreo de drogas. Se utilizaron métodos de calibración multivariada para modelar respuestas de primer orden, lineales y no lineales, basados en los modelos PLS-1 y redes neuronales artificiales y se manejaron aspectos de optimización experimental y validación de metodologías analíticas. Uno de los problemas analíticos estudiados fue la determinación de dexametasona fosfato de sodio en inyectables, con un método colorimétrico para la determinación de fósforo y con otro de calibración multivariada. En el caso de la determinación simultánea de dipirona y dextropropoxifeno en inyectables, los componentes activos se encontraban en proporciones altamente diferentes y para resolver el problema de la no linealidad, se utilizaron modelos no lineales de PLS y redes neuronales artificiales. También se trabajó en la determinación de carbamazepina en muestras de suero humano, mediante la aplicación de un procedimiento completamente asistido por herramientas quimiométricas, a los fines de optimizar la extracción de la carbamazepina, realizar la calibración y tratar los datos espectrales obtenidos. Por último se trabajó en la determinación simultánea de permetrina e imidacloprid en pipetas pulguicidas de uso veterinario, para lo cual se desarrolló un método de análisis basado en una técnica de espectroscopia ultravioleta combinada con un método PLS-1 de calibración multivariada.

In this work, different strategies for multidimensional data generation were evaluated, and potentialities of chemometrics algorithms were explored for the analysis of complex samples. Analytical methods were developed for descriptive and predictive studies of several chemical systems, by combination of different analytical techniques with chemometric data modelling. Two analytical methods were developed for the determination of emergent contaminants in water, including an analyte-itrium based system by using chromatographic resolution coupled to fluorescence detection and a capillary electrophoresis with UV detection methodology. Furthermore, an analytical method based on flow injection analysis was proposed for the determination of doxorubicin in human plasma. On another hand, a new methodology by using an EC-QCL laser as light source was developed for mid-IR transmission measurements of macromolecules. Alcohol presence and temperature effects were evaluated on a model protein and polypeptide, respectively. The temperature effect was also evaluated by using circular dichroism. Chemometrics algorithms for second-order data modelling, such as MCR-ALS, allowed the resolution of mixture analysis problems, reaching chemical-conformational information on macromolecules behaviour. Finally, 3 analytical strategies for third-order data generation were analysed. These were based on a chromatographic procedure coupled to detection excitation-emission fluorescence matrices. Instrument requirements were evaluated and a detailed analysis of the generated data was performed, evaluating the complexity of the analysis considering the data pre-processing and the data processing.

Sumario: Una historia de la vacunación - La causalidad de las enfermedades y su tratamiento Edward Jenner y el descubrimiento de la primera vacuna - Tres ideas que confluyeron en el planteo de la teoría de los gérmenes Las vacunas de laboratorio - Las vacunas en el Siglo XX - Vacunas contra B. pertussis - Cuadro de situación actual de pertussis–problemáticas vigentes - Algunas hipótesis para explicar la reemergencia de pertussis - Hipótesis de trabajo planteada en esta tesis - La vacunología reversa - El primer paso de la estrategia Otros ejemplos de aplicación de la vacunología reversa en bibliografía - Aplicabilidad de la estrategia para B. pertussis - Selección in silico de los candidatos vacunales de B. pertussis - Construcción de una base de datos unificada para la selección in silico de candidatos - Integración de la información y selección final de los candidatos - Obtención de los candidatos vacunales de B. pertussis - Pasos seguidos en la obtención de los candidatos vacunales de B. pertussis - Selección in vitro de los candidatos vacunales de B. pertussis - Selección in vivo de los candidatos vacunales - Modelo de protección en ratones - Evaluación de la capacidad protectora de los candidatos seleccionados - Diferentes visiones en vacunología.

La tuberculosis sigue siendo un problema de salud a nivel mundial. Un millon y medio de personas al ano mueren por esta enfermedad siendo la primera causa de muerte entre los infec- ˜ tados con el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV). El microorganismo causante de la enfermedad, Mycobacterium tuberculosis (Mtb.), es una bacteria de crecimiento lento que vive dentro de los macrofagos del hospedador, en donde puede residir por años sin producir ningún´ síntoma de la infeccion en un estado que se conoce como de latencia. Dentro del macrofago la mycobacteria se encuentra sometida a una serie de condiciones de estres como son la hipoxia, la falta de nutrientes y la presencia de especies reactivas de oxígeno y nitrogeno (ERON). Mtb dispone de varios mecanismos de proteccion en dicho ambiente de los que se vale para sobre- vivir durante años. ˜ El presente trabajo de tesis tiene como principal objetivo proponer nuevos procedimientos para el descubrimiento de blancos relevantes para la fase latente de Mtb. Se encuentra dividido en tres partes: La primera parte trata sobre el armado de una base de datos de proteínas particular de Mycobacterium tuberculosis, llamada TuberQ. Dicha base de datos cuenta con informacion genómica contextual (expresión en diversas condiciones que simulan el estrés du- rante la vida dentro del macrofago), información estructural retirada del RSCB PDB o genera a partir de modelado comparativo, calculos de drogabilidad estructural, determinaciones de sensi- bilidad a estres por la presencia de residuos cisteína/tirosina o la presencia de centros metalicos oxidables (Fe, Cu, Zn) y una reconstruccion de los principales metabolismos de Mtb. Combinamos esta informacion mediante el uso de una función de puntuación para clasificar los blan- cos moleculares respecto a su relevancia como blancos terapeuticos contra Mtb. en condiciones de estres. Se clasificaron de esta forma miles de proteínas, en particular proteínas novedosas pertenecientes a la vía de síntesis de micotiol) o blancos ya descriptos (como la vía de síntesis de acido micólico). En la segunda parte nos encargamos de realizar un estudio mediante tecnicas bioinformáticas y de química computacional de la familia de proteínas perteneciente a las Cyclopropane Mycolic Acid Synthases (CMAS), dichas enzimas forman parte de la vía de síntesis de acido micólico y se encuentran validadas como potenciales blancos terapeuticos. Estas enzimas son metiltrans- ferasas dependientes de S-adenosil-L-metionina (SAM) con una particularidad, cada una posee una selectividad marcada y un producto específico pudiendo realizar reacciones tan diversas como la ciclopropilacion o generar grupos metil-alcoholes a partir de olefinas. Encontramos los determinantes moleculares de la selectividad de los productos en las distintas CMAS, proponiendo algunos cambios puntuales para poder validar estos resultados experimentalmente. En la ultima parte de este trabajo de tesis nos abocamos a dise nar un protocolo de búsqueda virtual de compuestos específicos para la subfamilia de enzimas CMAS que contienen un ión bicarbonato en su sitio activo (cmaA1-2, pcaA, mmaA2 y umaA) utilizando a umaA como referencia. En esta seccion proponemos distintos grupos miméticos al bicarbonato (Urea, Glicina, Carbamato, Acido metoxiacético y Hidroxifuranona) que pueden actuar como farmacóforos buscando en la base de datos ZINC. Esta base de datos de mas de 30.000 compuestos fue uti- lizada para realizar la busqueda virtual con una posterior estimación de las energ ías de unión mediante dinamica molecular y MM-PBSA. Concluimos que los mejores compuestos están basados en Urea y Glicina debido, en parte, a la interaccion que pueden realizar con sus grupos amino con un glutamico presente en el sitio activo de este subconjunto de CMAS. En resumen, hemos generado un pipeline bioinformatico que permite la elección de blan- cos con los criterios que el usuario prefiera, probado mecanismos de reaccion de las CMAS y utilizado esta informacion para proponer nuevas moléculas con actividad bactericida.

Trabajo Final (Especialización en Tecnologías Multimedia para Desarrollos Educativos)--UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2015

Trabajo Final (Especialización en Tecnologías Multimedia para Desarrollos Educativos)--UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2015

La enseñanza del pensamiento lógico y la programación en el ámbito universitario, se viene realizando de forma muy estructurada, siguiendo patrones y formas de enseñanza muy rígidas; y cada año nos damos cuenta que los alumnos, en esta primera etapa se encuentran con serios problemas en su desempeño académico debido a que el pensamiento lógico, computacional y la abstracción son habilidades que no les fueron enseñadas y por lo tanto, no la tienen adquirida de su paso por los otros niveles del sistema educativo. “Las tecnologías digitales y las redes sociales han hecho visibles las prácticas comunicativas que imperan en la educación: transmisivas y reproductoras donde las aulas actúan como si se tratara de un medio de comunicación masivo, un emisor y decenas o cientos de receptores. En muchas ocasiones se utilizan tecnologías para la conectividad pero, para repetir las viejas concepciones pedagógicas de la reproducción y el aislamiento” (Aparici, 2011). El Pensamiento computacional es una habilidad fundamental para todos, no sólo para los informáticos, puesto que ayuda a desarrollar habilidades importantes, como ser la capacidad de resolver problemas, de abstracción y modelado, la especificación de situaciones problemáticas, el diseño, evaluación y prueba, entre otras. No sólo aplicables al área de informática específicamente, sino que puede mejorar el desempeño en otras áreas del conocimiento. Basándonos en la capacidad de análisis que tenemos los seres humanos, puede mejorar el rendimiento del pensamiento matemático, que es donde las ciencias de la computación tienen su origen. La informática y los ordenadores facilitan la propagación de pensamiento computacional, que implica: la resolución de problemas, el diseño de sistemas, y la comprensión del comportamiento humano, haciendo uso de los conceptos fundamentales de la misma, la cual incluye una serie de herramientas mentales que reflejan el verdadero campo de la misma. La fuerte incorporación de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) no solo en el ámbito académico sino también en todos los ámbitos de nuestra vida, ha contribuido satisfactoriamente. Las mismas sirven de apoyo a lo largo de las clases presenciales que se les brindan a los alumnos. “Las TIC permiten el desarrollo de nuevos materiales didácticos de carácter electrónico que utilizan diferentes soportes. Los nuevos soportes de información, como Internet o los discos digitales, más allá de sus peculiaridades técnicas, generan una gran innovación comunicativa, aportando un lenguaje propio, unos códigos específicos orientados a generar modalidades de comunicación alternativas (hipertextos, multimedios) y nuevos entornos de aprendizaje colaborativo, sin limitaciones temporales ni espaciales”.(García V. y González R., 2006) Las TIC facilitan el trabajo grupal y colaborativo ya que posibilitan el acceso a todo tipo de información, el proceso de datos de manera rápida y fiable, canales de comunicación inmediata, sincrónica y asincrónica para difundir información y contactar a los compañeros de grupo. El elemento más revolucionario de las TIC sin duda es Internet. Esta red, con el apoyo de los ordenadores y de la telefonía convencional y móvil, supone que en cualquier momento y en cualquier lugar, podemos acceder a la información que necesitemos, difundir datos a todo el mundo y comunicarnos con cualquier persona, nos abre las puertas de una nueva era en la que podemos realizar "a distancia" nuevas actividades, que hasta hace muy poco eran imposibles e impensables. Internet facilita instrumentos para mejorar los canales de información y comunicación tradicionales de la enseñanza a distancia, permitiendo a los estudiantes un mayor control de su trabajo y al docente un mayor y mejor seguimiento de las actividades que realizan los alumnos. La utilización de TIC con fines educativos “…representan y transmiten la información a través de múltiples formas expresivas provocando la motivación del usuario; y ayudan a superar las limitaciones temporales y/o distancias geográficas entre docentes y educandos y de este modo, facilitan extender la formación más allá de las formas tradicionales de la enseñanza presencial”. (Área Moreira, 2002) En particular, la Asignatura Informática perteneciente a las carreras de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Agrimensura, actualmente cuenta con un aula virtual en la plataforma (E-ducativa) proporcionada por la Universidad Nacional del Nordeste Virtual (UNNE Virtual) y es utilizada como complemento de las clases presenciales, pero no existe aplicación alguna (Sitio Web) o aplicación multimedia que se base en un modelo comunicativo endógeno, como bien lo expresa (Kaplún, 1998), “el educando es el sujeto de la educación”, y cuyo contenido se organice para favorecer el proceso de aprendizaje y autoaprendizaje, como también, la construcción del conocimiento lógico y el pensamiento computacional de los estudiantes cuya adquisición favorecerá su paso por las demás asignaturas de la carrera, como dice (Osuna, 2001),“…Las prácticas de enseñanza no pueden ser analizadas desde el buen uso o no de las TIC, sino desde las propuestas didácticas, es decir, desde las maneras en que se promueve la reflexión.”. Por todo lo expuesto, es importante desarrollar un Sitio Web que pueda aportar a la enseñanza de la programación, una herramienta actualizada con abundante información y bibliografía propia de la asignatura, recursos como: videos explicativos, software de programación para descargar e instalar; ejemplo de ejercicios prácticos resueltos, para alumnos y docentes de la carrera ingeniería. Un Sitio Web donde el alumno encuentre lo que necesita para aprender a programar en lenguaje C, y a su vez compartir sus creaciones, favoreciéndolo en su recorrido, durante el cursado de la asignatura Informática. Además de material académico (propio de la asignatura), y ampliatorio para la enseñanza de la programación, en el que se incluirá un espacio dinámico para foros de debate, duda y opinión; la posibilidad de comunicación online (vía mail y chat online), con los docentes de la asignatura y entre alumnos; como así también contendrá actividades interactivas con diferentes niveles de complejidad, que permitirán mejorar la adquisición del pensamiento lógico y computacional y la posibilidad de publicar los ejercicios que ha resuelto y compartirlo con sus el resto de los alumnos y docentes del curso. Todo ello contribuirá, mediante la resolución de problemas y utilizando las técnicas de programación estructurada, poner en práctica la interpretación lógica de los ejercicios propuestos, la capacidad de reducción de un problema largo en sub-problemas más pequeños, la incrustación, transformación o simulación, que son propias del pensamiento computacional. En base a este análisis el objetivo del presente trabajo fue introducir nuevas estrategias didácticas para la enseñanza de la programación apoyadas en el uso de tecnologías digitales para alumnos de la Asignatura Informática de las carreras de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (UNNE-FACENA).

La Tuberculosis (TBB) y Paratuberculosis bovina (PTB) son las principales enfermedades que limitan el desarrollo de la industria lechera y de la carne en Argentina, siendo importantes en el contexto de la Sanidad animal debido a las grandes pérdidas económicas que producen en el ganado bovino. La TBB es producida por M. bovis. El hospedador primario es el bovino, pero otras especies de interés económico, así como también especies salvajes se infectan con esta micobacteria. La TBB es considerada una de las zoonosis más importantes en Argentina, siendo más expuestos los trabajadores rurales y de frigorífico, así como, los que consumen leche cruda sin pasteurizar. No existen vacunas comerciales contra la TBB, por lo tanto disponer de métodos de diagnóstico confiables para la identificación de los animales enfermos es esencial. La prueba oficial de diagnóstico más empleada, aprobada por el SENASA, es la intradermoreacción (IDR) con PPD-B, la cual consiste en la inoculación intradérmica de un derivado proteico purificado de la cepa de M. bovis AN5 (PPD-B), y la posterior medición de la reacción de hipersensibilidad retardada producida. La PPD-B es una mezcla de componentes, principalmente proteínas y lípidos de M. bovis. El principal inconveniente de la IDR radica en que algunas proteínas presentes en la PPD-B se encuentran en otras micobacterias, lo cual disminuye la especificidad, ya que animales sensibilizados por exposición previa a otras micobacterias también responden a este reactivo. En la última década se desarrollaron nuevas pruebas para el diagnóstico de tuberculosis, la más difundida consiste en la medición de IFN- luego de la estimulación de linfocitos con PPD-B o antígenos específicos de M. bovis. Otro método utilizado para el diagnóstico de TBB es la prueba de ELISA, sin embargo esta sólo permite detectar animales en estados severos de la enfermedad o en estado de anergia. Por otro lado, la PTB es una enfermedad infecciosa, producida por M. avium subsp. paratuberculosis (MAP), la cual se caracteriza por una enteritis crónica que resulta en un deterioro progresivo del animal enfermo. Afecta principalmente al ganado bovino, ovino y caprino. El diagnóstico de certeza de PTB es el aislamiento de MAP, pero este es un microorganismo de crecimiento muy lento. Por estas razones, los métodos inmunológicos para el diagnóstico de PTB resultan más efectivos para aplicar en una campaña de erradicación de la enfermedad que el cultivo. El diagnóstico inmunológico de PTB es principalmente serológico debido a que en estadios tempranos de la enfermedad se detectan anticuerpos. Contrariamente a lo que sucede con TBB, el diagnóstico serológico en PTB permite detectar con mayor especificidad los animales infectados que las pruebas que miden respuesta celular. Actualmente hay varios kits comerciales serológicos disponibles con diferentes antígenos, pero estos han demostrado discrepancia en la capacidad de ser detectados por todos los animales infectados. También hay vacunas comerciales disponibles para PTB, pero estas no son utilizadas en nuestro país debido a que interfieren con el diagnóstico de TBB. Por lo mencionado, en este trabajo se identificaron y evaluaron antígenos específicos de M. bovis y MAP para mejorar el diagnóstico de ambas enfermedades y poder contar en el futuro con herramientas que permitan la utilización de vacunas en desarrollo para la erradicación de la TBB y PTB. Para este fin, se identificaron por técnicas de proteómica, antígenos en aquellas fracciones proteicas más inmunogénicas de la PPD-B. A partir de las proteínas identificadas, se evaluaron 2 mezclas de antígenos altamente inmunogénicos identificados ya en trabajos previos en nuestro laboratorio, ESAT- 6, CFP-10, MPB-83, MPB-70, HSPX y TB10.3. Además de ser altamente inmunogénicos ESAT-6 y CFP-10 tienen la ventaja de que no se encuentran en la vacuna BCG, con lo cual son útiles para un diagnóstico DIVA (diferenciando vacunados de infectados). Estas mezclas resultaron ser más específicas que la PPD-B al no ser detectadas por animales vacunados con BCG, ni animales con PTB o sanos. Para mejorar la sensibilidad de estas mezclas se incluyeron otras proteínas identificadas en este estudio, no estudiadas hasta el momento: FixB y CFP2. Las nuevas mezclas incluyendo a estas proteínas, fueron evaluadas por las técnicas de IFN- e IDR, en animales naturalmente infectados con M. bovis, animales con PTB y animales sanos. En base a estos resultados, se observó que FixB aumentó la sensibilidad de las mezclas sin comprometer la especificidad. Luego estas mezclas fueron evaluadas en una prueba serológica, siendo detectadas también específicamente por los sueros de animales infectados con M. bovis. Nuestros resultados demuestran que una nueva mezcla compuesta por las proteínas recombinantes CFP-10, ESAT-6, MPB83 y FixB, es un promisorio nuevo reactivo para aplicar al diagnóstico específico de TBB tanto celular como serológico, sin interferencias con animales sensibilizados con otras micobacterias o vacunados con BCG. En cuanto la evaluación de antígenos de MAP para utilizar en el diagnóstico de PTB, se evaluó un panel de 51 antígenos por la técnica de MAPIA. Esto permitió seleccionar 7 antígenos específicos: Map2513, Map1693c, Map2020, Map0038, Map1272, CSP, Map0210c, los cuales fueron detectados específicamente por los sueros de animales con PTB. En base a esto, se realizó una mezcla con los 7 antígenos (M1-PTB), la cual se evaluó también por MAPIA. Por otra parte se identificaron proteínas antigénicas a partir de PPD-A (Derivado proteico purificado a partir de M. avium por técnicas de proteómica identificándose 3 proteínas las cuales también se evaluaron por la técnica de MAPIA, conformando una segunda mezcla (M2-PTB). esta mezcla resultó sensible, pero no específica. Luego M1-PTB y M2-PTB fueron evaluadas con mayor cantidad de sueros de animales con PTB y con un grupo de animales con TBB por la técnica de ELISA, comparando con el ELISA convencional PPA-3 que utiliza un antígeno protoplasmático de MAP. M1- PTB tuvo sensibilidad del 33% y no exhibió reacción cruzada con sueros de animales sanos y la reactividad con el suero de animales con TBB fue muy baja mostrando una mayor especificidad que el ELISA-PPA-3. El panel de 51 antígenos también fue evaluado por la técnica de IFN-ningún antígeno de MAP demostró capacidad de liberar esta citoquina en valores que permitan su utilización en un test que mida respuesta celular. Los resultados presentados en este trabajo sugieren que varios antígenos específicos tanto de M. bovis como de MAP pueden mejorar la detección de la infección pudiendo permitir además el uso de vacunas tanto contra PTB como TBB, sin que estas interfieran en el diagnóstico.