Maestría en Ingeniería Biomédica
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Publicación Acceso abierto Efecto de las fuerzas viscoelásticas, friccionales e inerciales en la potencia mecánica pulmonar(Universidad EIA, 2024) Palacio Sánchez, Andrés Felipe ; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Jiménez Posada, León DaríoRESUMEN: la ventilación mecánica es crucial en el manejo de la insuficiencia respiratoria y puede inducir la lesión pulmonar inducida por ventilador (ventilator-induced lung injury, VILI) si no se administra correctamente. La comprensión de la potencia mecánica pulmonar, definida como la energía transferida al sistema respiratorio por unidad de tiempo, es esencial para minimizar este riesgo. Este estudio evalúa cómo la resistencia en la vía aérea, la compliance y las fuerzas viscoelásticas e inerciales afectan la potencia mecánica y, consecuentemente, el riesgo de VILI. Se empleó una metodología de simulación computacional para explorar la relación entre la potencia y los factores mecánicos pulmonares mencionados. Se realizaron múltiples simulaciones variando la resistencia en la vía aérea, la compliance y las propiedades viscoelásticas e inerciales, evaluando su impacto en la potencia mecánica, así como en los niveles de estrés y strain pulmonar. Los resultados revelaron que, aunque la resistencia en la vía aérea y las fuerzas viscoelásticas tienen un impacto claro en la potencia mecánica (r = 0.385 y r = 0.648, respectivamente), su influencia en los niveles de estrés y strain es limitada. Inversamente, la compliance mostró una relación negativa significativa con la potencia mecánica —r correlación negativa significativa—, indicando que, a mayor compliance, menor es la potencia aplicada. Este factor también tuvo el efecto más pronunciado en la reducción del strain pulmonar, con una fuerte correlación negativa (r = –1.00) y una influencia significativa en la reducción del estrés pulmonar (r = –0.878). La sensibilidad y la especificidad para detectar condiciones lesivas fueron analizadas utilizando los resultados de las simulaciones computacionales. Según la ecuación propuesta, se reveló que la potencia mecánica no identificó correctamente ningún caso lesivo basado en los criterios definidos de estrés y strain. Este resultado era esperado, ya que las simulaciones no alcanzaron valores que cumplieran con los criterios definidos para el estrés y el strain, y, por tanto, se anticipaba una baja sensibilidad debido a la ausencia de simulaciones que demostraran un compromiso significativo de ellos. La especificidad, del 50 %, indicó que la medida fue moderadamente efectiva en identificar correctamente las condiciones no lesivas. Este estudio aporta evidencia importante sobre cómo diversos factores mecánicos influencian la potencia mecánica y su rol en el desarrollo de la VILI, subrayando la importancia de ajustar cuidadosamente la configuración de la ventilación mecánica para mitigar el riesgo de lesión pulmonar. Los hallazgos sugieren nuevas direcciones para futuras investigaciones y la optimización de las prácticas de ventilación mecánica en pacientes críticamente enfermos.Publicación Acceso abierto Exoesqueleto ocupacional para brindar confort y reducir esfuerzo durante el levantamiento de cargas(Universidad EIA, 2024) Bonilla Sánchez, RománRESUMEN: los trastornos musculoesqueléticos (TME) son la principal causa de discapacidad laboral en el mundo, donde prevalecen el dolor de espalda y dolor en articulaciones del miembro superior, que suelen estar asociados a tareas de alta demanda física como la manipulación manual de cargas. Recientes avances en tecnología de asistencia han permitido el desarrollo de exoesqueletos ocupacionales con el potencial para mejorar el desempeño y prevenir TME, ofreciendo una alternativa para las situaciones en las cuales no es posible sustituir la mano de obra humana por procesos automatizados. Estos dispositivos suelen brindar soporte durante actividades que requieren tener los brazos elevados por encima de la cabeza, o levantamiento de cargas a la altura de los codos. Normalmente los exoesqueletos suelen asistir una sola articulación, y considerar un solo movimiento durante la tarea, pero no consideran movimientos compuestos que involucren varias articulaciones, ni manipulación manual de cargas (MMC) en posiciones críticas, de acuerdo con las normas de salud y seguridad en el trabajo (SST). El objetivo de esta investigación es disñear un exoesqueleto que brinde confort y reduzca el esfuerzo durante la MMC por encima de los hombros. La propuesta comienza desde el análisis biomecánico de la actividad y la construcción de un modelo teórico para definir los momentos críticos. El proceso de diseño se realizó utilizando una metodología de diseño híbrida apoyada en el método de análisis por elementos finitos. El prototipo se evalúa con electromiografía de superficie, test de fuerza, análisis de rango de movimiento y NASA TLX. Se implementó un sistema de asistencia pasivo para el movimiento compuesto que actúa en función de la biomecánica del MMC hasta la altura de la cabeza. El dispositivo aumenta la fuerza del miembro superior en un 53%, reduce hasta un -17% la actividad muscular del bíceps, y hasta un -9% del tríceps, y genera una disminución teórica la carga en la articulación del hombro y el codo alrededor de -77% y -73% respectivamente. La percepción de esfuerzo de la actividad se redujo -53% y se encontró una percepción positiva de comodidad durante la actividad. El prototipo cumple el objetivo propuesto durante la realización de pruebas en entornos relevantes, y demuestra la reducción de esfuerzo y concuerda con la percepción de confort del usuario.Publicación Acceso abierto Evaluación de la Calidad Diagnóstica de Imágenes Adquiridas con Resonancia Magnética de Bajo Campo Utilizando Filtros Digitales No Lineales(Universidad EIA, 2014) Narvaez Guerrero, Diana CarolinaLa Resonancia Magnética (RM) es una técnica de diagnóstico por imagen que utiliza un imán de gran potencia y pulsos de radiofrecuencia para obtener imágenes de las estructuras internas del cuerpo humano. Dos de los factores que directamente tienen influencia en la calidad de las imágenes de RM son el campo magnético y el tiempo de adquisición. En este trabajo se propone el uso de filtros digitales de imagen para mejorar la calidad de imágenes de RM adquiridas con equipos de bajo campo sin aumentar los tiempos de adquisición de las imágenes. En primera instancia, a través de revisión de literatura, entrevistas a expertos, y con estadísticas de una IPS de la ciudad de Medellín (IPS Medialfa), se determinó un campo de acción en imágenes de diagnóstico en patologías articulares y del sistema musculo esquelético. Como segundo objetivo, se implementó un filtro bilateral adaptativo de frecuencias espaciales (SAFABI), previamente desarrollado en un trabajo de grado de la Escuela de Ingenieria de Antioquia y la Universidad CES. El filtro fue implementado en el software Matlab®, y sus parámetros ajustados en imágenes de prueba tanto de fantomas de RM como en imágenes provistas por la IPS Medialfa. El desempeño del SAFABI para procesar imágenes de RM fue probado con un estudio prospectivo, aprobado por el comité de ética de la Universidad CES y que incluyó consentimiento informado. El estudio fue realizado con 30 sujetos, pero 5 casos fueron descartados, para un total incluido en el estudio de 25 sujetos: 21 estudios de rodilla y 4 estudios de hombro. Cada estudio fue obtenido con dos protocolos: uno correspondiente al tradicional utilizado en la IPS Medialfa (Protocolo A), y un segundo protocolo (Protocolo B), en el cual los parámetros de adquisición fueron manipulados de modo que se mejorara la resolución espacial de las imágenes sin afectar los tiempos de adquisición, pero sacrificando características como el ruido y el factor de calidad.. El orden de aplicación de los protocolos A o B fue aleatorio. Las imágenes obtenidas a través del protocolo B fueron procesadas mediante la utilización del filtro SAFABI (protocolo C). A continuación se diseñó un experimento en el cual 3 médicos expertos en radiología evaluaron la calidad de las imágenes en tres sesiones distintas, separadas una semana. En cada una de las 3 sesiones, se presentó a los radiólogos un total de 25 imágenes a las cuales aleatoriamente podían corresponder al protocolo A, B o C. Para cada imagen, se solicitó a los radiólogos dar una calificación en aspectos que incluyeron la resolución espacial, ruido, y relación señal a ruido de las imágenes, constituyendo entonces un test de preferencia no sesgado. Adicionalmente, se realizó un análisis cuantitativo, mediante mediciones en regiones de interés en las imágenes de ruido, relación señal ruido, y relación contraste a ruido. Los resultados, con un nivel de confianza del 95%, indican que hubo una percepción de aumento en el ruido en las imágenes en el protocolo B relativo al protocolo A (µ=2,4; µ=2,12; respectivamente, p <0,01). Sin embargo, esto no concluyo en una mejor percepción de la calidad diagnostica. La prueba estadística encontró que no hubo diferencias significativas en la percepción de la resolución espacial (p >0,05). La relación señal a ruido fue percibida con un mejor puntaje en el protocolo A, respecto a los protocolos B y C (µ=1,84; µ=2,05; µ=2,05 respectivamente, p<0,03 para ambos casos). De otro lado, mediciones cuantitativas mostraron que el ruido, SNR y CNR, tuvieron mejores puntajes en el protocolo C (filtrado con SAFABI), respecto a los protocolos A y B (p < 0.01, en ambos casos). Los resultados del estudio prospectivo sugieren que aunque cuantitativamente el ruido, SNR y CNR son mejorados con SAFABI, esta mejoría no necesariamente se refleja en una preferencia cualitativa por las imágenes que fueron procesadas.Publicación Acceso abierto Sistema Semi - Automático para la Identificación de Trazos de Fracturas de Difícil Visualización a Nivel del Antebrazo a Partir de Imágenes de Rayos X Digitalizadas(Universidad EIA, 2017) Ayazo Barón, Emell JairTeniendo en cuenta las altas cargas de trabajo que representa el análisis manual de grandes bancos de imágenes para los radiólogos, y con el fin de aumentar la asertividad en el diagnóstico de fracturas, en este proyecto se implementa en MATLAB® un sistema semiautomático de detección y localización de fracturas de difícil visualización en los huesos del antebrazo, a través del procesamiento de imágenes de rayos X. Basados en que la tendencia en la detección de fracturas se basa en la combinación de clasificadores se diseña un sistema que consta de cuatro procesos principales. Primero se obtiene la imagen en formato DICOM, la cual es convertida en una imagen en escala de grises, que puede ser ajustada cambiándole el nivel de brillo y contraste. En un segundo proceso, a partir de la imagen convertida, son obtenidas las regiones de mayor variación positiva y negativa, marcando los centroides respectivos, y preclasificados a través de reglas de expertos como pertenecientes o no a una fractura. En el tercer proceso, se hace un análisis de los centroides se analizan en pares (positivo y negativo), teniendo en cuenta la distancia, el ángulo y la diferencia de intensidad marcada, clasificados como fractura o no por un sistema de redes neuronales del tipo perceptrón multicapa, y usando la aplicación WEKA® se realiza la validación cruzada del clasificador. Finalmente, se utiliza un sistema de clasificación complementario de reglas de expertos, para corregir los errores causados por el solapamiento entre el cúbito y el radio. El sistema de clasificación en general fue ajustado de acuerdo a múltiples pruebas realizadas, luego de las cuales la detección de las fracturas fue mejorando sustancialmente. Las imágenes se cargan a través de una sencilla interfaz de usuario que permite modificar el nivel de brillo, contraste, umbral de binarización, seleccionar el área de interés y comenzar el proceso de detección. A pesar de las diferentes causas de error en la detección, como el ruido inherente al equipo de rayos X, la morfología tan variada entre los pacientes y el solapamiento de huesos, la propuesta de clasificación de pares de variación positiva y negativa funcionó de forma adecuada. Luego de un correcto entrenamiento y ajuste del sistema de clasificación múltiple con árbol de decisión y redes neuronales, se obtuvo un porciento de clasificación correcta de 90,54%.Publicación Acceso abierto Efectos del Estrés Sobre la Coherencia Fisiológica(Universidad EIA, 2017) Mejía Mejía, ElisaEl estrés ha sido una constante en la vida humana desde el principio de los tiempos. Varias definiciones se han propuesto para él, todas coincidiendo en que es una perturbación de cualquier situación que genera la movilización de recursos corporales y mentales para responder al cambio. Así como ha existido siempre, no se puede indicar que el estrés es malo; es más, gracias al estrés los seres vivos han logrado evolucionar y responder a las circunstancias de los medios siempre cambiantes. Sin embargo, hoy en día el exceso de estrés, principalmente estrés mental, ha llevado a la falta de adaptación al mismo y, por lo tanto, a la aparición de enfermedades relacionadas al mismo, como el cáncer, los problemas cardiovasculares o la depresión. Diversos métodos para la determinación de los niveles de estrés se han utilizado desde hace varios años. El uso de señales fisiológicas para la evaluación del estrés se ha propuesto como una potencial técnica para evaluarlo. Algunas de las señales que han relacionado con los niveles de estrés son la variabilidad cardiaca, la presión arterial, la respuesta galvánica de la piel y la respiración, todas ellas indicadoras del funcionamiento del sistema nervioso autónomo. Una potencial medición relacionada con el estrés es la coherencia fisiológica, que se deriva de las señales de variabilidad cardiaca, presión arterial y respiración. Esta variable se ha definido como la sincronización de la frecuencia de oscilación de dos o más sistemas oscilatorios corporales y está relacionado con el bienestar. Altos niveles de coherencia fisiológica han sido relacionados con una sensación general de bienestar y con mejoras en el rendimiento social, cognitivo y físico. En este proyecto se buscó la relación entre la coherencia fisiológica y el estrés, tanto agudo como crónico, con la hipótesis de que los niveles de coherencia disminuían en las situaciones de estrés. Para ello se plantearon dos experimentos, a partir de los cuales se evaluaba la relación entre el estrés agudo y la coherencia fisiológica (experimento 1), y la relación entre la coherencia fisiológica y un tipo de estrés crónico, el estrés laboral (experimento 2). En ambos experimentos se emplearon sistemas de bioinstrumentación para la adquisición de señales fisiológicas, mientras se generaba un estrés agudo en personas sanas y se realizaba una terapia de manejo del estrés (Mindfulness) respectivamente. Los resultados del primer experimento demostraron el potencial uso de la coherencia fisiológica como indicador del estrés agudo, especialmente cuando esta variable se deriva de la señal de respiración. En cambio, los resultados del segundo experimento no permitieron concluir acerca de la factibilidad de la coherencia fisiológica como estimador del estrés laboral, debido a que no se demostró la efectividad de la terapia para disminuir la fatiga laboral. En conclusión, más estudios son necesarios para demostrar que la coherencia fisiológica es una potencial herramienta no invasiva para la estimación de los niveles de estrés agudo y crónico, a pesar de que los resultados de este proyecto den luces acerca de su aplicabilidad, principalmente para la estimación del estrés agudo.Publicación Acceso abierto Sistema de Reconocimiento de Patrones de Señales Electrocardiográficas para el Monitoreo Remoto de Pacientes(Universidad EIA, 2016) Moreno Hincapié, Gustavo AndrésLas enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Para la detección de las diferentes arritmias se requiere del conocimiento avanzado de un médico especialista en el área. Sin embargo, la cantidad de especialistas existentes no son suficientes para prestar una atención inmediata a la mayoría de la población con presencia de una anomalía cardíaca. Es por ello que, en este proyecto se creó una herramienta diagnóstica que permite clasificar 4 tipos de arritmias cardíacas: ritmo sinusal normal, bigeminismo ventricular, taquicardia ventricular y taquicardia supraventricular. Para la adquisición de estas señales se utilizó un simulador de pacientes MPS-450 de Fluke, un dispositivo para la lectura de la señal ECG y una tarjeta de adquisición de datos NI myRIO. La señal se adquirió en la derivación DII, los datos se variaron en amplitud, se adicionaron diferentes tipos de ruidos: muscular, línea eléctrica a 60 Hz, respiración y línea de base. Para el pre-procesamiento de la señal, se implementó la transformada de Fourier con el fin de identificar los componentes frecuenciales de la señal, para luego filtrar el ruido en la señal y posteriormente extraer el conjunto de características pertenecientes al dominio de la frecuencia. Se seleccionaron 10 características, de las cuales por medio del análisis de nuevos componentes principales (PCA) se logró obtener una reducción de dimensionalidad a 3 nuevos componentes. A partir de este nuevo conjunto de características, se implementó un modelo de clasificación supervisado que se basa en el método no paramétrico de k-vecinos más cercanos (KNN) y se logró obtener un modelo de predicción con una fiabilidad real entre 98.27% y 99.97%, una sensibilidad y especificidad del 96.77% y 100% respectivamente, además de un tiempo de predicción en promedio de 12 microsegundos por cada muestra. A su vez se creó un sistema de monitoreo remoto que permite el envío de la predicción hecha por el sistema y los registros electrocardiográficos a una base de datos y la visualización de los mismos en un PC de escritorio o portátil o en una aplicación móvil.Publicación Acceso abierto Caracterización de Residuales de Esterilización con Óxido de Etileno de Dispositivos Médicos Utilizados en Cirugía(Universidad EIA, 2016) Jaramillo Ruíz, NataliaEn la actualidad, los dispositivos médicos pueden ser marcados como de un solo uso o de varios usos según el criterio del fabricante. Las entidades podrán reusar los insumos, siempre y cuando definan y ejecuten procedimientos basados en evidencia científica que demuestren que no implica reducción en su eficacia, ni riesgos de infección o complicaciones por los procedimientos para el usuario. En la actualidad uno de los métodos más usados para valorar los residuales tóxicos del proceso de esterilización por óxido de etileno (OE) es la cromatografía de gases (CG), donde la mezcla se volatiliza e implica la destrucción del dispositivo, por esta razón se establece una metodología no destructiva basada en los procesos de investigación científicos que permitan encontrar sustancias toxicas en el dispositivo médico, para esto se evaluaron diferentes métodos de caracterización como espectrofotometría ultravioleta visible (UV-VIS), espectrofotometría infrarroja (FTIR) y demanda química de oxigeno (DQO). Para finalmente concluir que el DQO permite encontrar en los dispositivos sustancias que pueden ser tóxicas, aun así como se mide la cantidad de materia orgánica oxidada no es posible la cuantificación de un producto en específico. Por último se concluye que se deben estudiar tanto las trazas de OE, como los posibles productos generados usando cromatografía de alta eficiencia HPLC o gaseosa GC.Publicación Acceso abierto Apósitos de Aloe Vera Gel con Agregaciones de Nanopartículas de Plata para Lesiones Dérmicas(Universidad EIA, 2015) Gómez Chabala, Luisa FernandaEl objetivo de este trabajo, es obtener un sistema polimérico a partir de la mezcla alginato y quitosano, como un posible vehículo para encapsular Aloe vera gel y nanoparticulas de plata (AgNPs). Con el fin de integrar, la capacidad emoliente del gel, las propiedades cicatrizantes del alginato y la capacidad antibacteriana del quitosano y las AgNPs. Para llevar a cabo este proyecto, se propusieron cinco tratamientos de alginato-quitosano, para luego encapsular el Aloe vera y las AgNPs. A cada una de estas membranas, se les evaluó la microestructura de la superficie, cinética de liberación del Aloe vera y la capacidad antibacterial, encontrando que las matrices sintetizadas presentaron poros interconectados entre sí, alto grado de hinchamiento y capacidad antibacterial. En relación con el proceso de liberación de Aloe vera, puede llegar a ser variable en cada tratamiento, según las proporciones y concentraciones de estos dos polímeros. Los resultados de la investigación, mostraron que las matrices desarrolladas, pueden llegar a ser buenos modelos para ser tenidos en cuenta como apósitos ideales para lesiones dérmicas, por sus características morfológicas, cinética de liberación, grado de hinchamiento y capacidad antibacteriana.Publicación Acceso abierto Estación de Trabajo para el Odontólogo y la Reducción de los Factores de Riesgo de Desórdenes Musculo Esqueléticos (DME).(Universidad EIA, 2016) Echavarría Arboleda, Diego AlbertoLos desórdenes musculo esqueléticos son considerados como una de las causas más frecuentes de enfermedad profesional a nivel mundial y la primera en Colombia, con una tendencia creciente durante los últimos años. ( (Ministerio de la Protección Social. República de Colombia., 2014). Si no existe una interacción armónica entre el usuario, la actividad y el entorno, se puede relacionar la tarea que se realiza y los posibles padecimientos que esta genera sobre la salud de los trabajadores Durante el desarrollo de la actividad odontológica se pueden identificar factores de riesgo que pueden generar estos desórdenes asociados a posturas lesivas adoptadas frecuentemente durante la práctica clínica. Dentro de las causales de esta asociación tarea- enfermedad podemos mencionar: - El difícil acceso al área de trabajo y campo visual limitado - Los altos costos de la tecnología requerida para el desarrollo de actividades clínicas - El conocimiento insuficiente en temas relacionados con la salud ocupacional y la higiene postural del profesional, pero, sobre todo, - El diseño del espacio de trabajo que condiciona las posturas y movimientos del operario; siendo esta última, el punto de partida de esta investigación, para verificar si se puede incidir en la reducción de factores de riesgo de desórdenes musculo esqueléticos asociados a la práctica clínica, a través del desarrollo de una estación de trabajo para el odontólogo que permite adoptar una postura de flexo bipedestación, durante la realización de la tarea. (Echavarría., 2010). Se desarrolló un prototipo de estación de trabajo que incluye una silla para el odontólogo instrumentalizada que permite sentarse en flexo bipedestación y realiza reconocimiento electromiográfico de músculos paravertebrales para identificar sobrecargas funcionales; un sistema de controladores alternativos usando comandos de voz y la utilización de magnificación visual con cámara intraoral y pantalla de visualización. Para verificar la incidencia sobre los factores de riesgo del prototipo frente a un equipo convencional de la Clínica Odontológica de la Universidad CES, se desarrolló un estudio de tipo experimental tipo ensayo clínico cruzado Cross over (antes-después), con un grupo de 38 estudiantes de odontología que usaron ambos equipos y respondieron dos encuestas de percepción de comodidad (test de juicios subjetivos y test de confort general), posteriormente se sometieron a dos pruebas objetivas utilizando el registro de presiones con un tapete sensor, fotogrametrías y aplicación del análisis de Branson. Los resultados demostraron que, es posible a través del diseño de una estación de trabajo odontológico alternativa, cambiar la sedestación clásica adoptando una postura de flexo bipedestación conocida como la postura del “astronauta”, e incidir favorablemente sobre los factores de riesgo biomecánico para la aparición de desórdenes musculo esqueléticos, disminuyendo las cargas físicas aplicadas sobre la columna, la cadera, los hombros, las muñecas y las manos del operador.Publicación Acceso abierto Modelado y Desarrollo a Escala de un Prototipo de Stent como Alternativa para el Tratamiento de la Hidrocefalia en Pacientes Pediátricos(Universidad EIA, 2018) Prado Gutiérrez, María Del MarEn condiciones normales, se debe mantener un equilibrio entre la producción y la absorción de líquido cefalorraquídeo (LCR). Sin embargo, cuando se impide o perturba la producción de LCR o se inhibe su flujo normal, se perturbará dicho equilibrio, resultando en hidrocefalia. En la hidrocefalia se produce un aumento anormal del volumen del LCR dentro del cráneo, que resulta en la dilatación de los espacios en el cerebro llamados ventrículos; produciendo una presión seriamente perjudicial en los tejidos (Snell, 2007). La incidencia de hidrocefalia como resultado de anormalidades en el Acueducto de Silvio (AS) es de aproximadamente 1 de cada 9000 nacimientos. La estenosis acueductal causa aproximadamente el 10% de la hidrocefalia en pacientes adultos (Matys, Horsburgh, Kirollos, & Massoud, 2013). En niños, la hidrocefalia se asocia con un retraso de moderado a grave en el desarrollo. En el primer año de vida, la presentación clínica generalmente consiste en una rápida ampliación de la circunferencia de la cabeza (Cinalli et al., 2011). Técnicas como la derivación, la ventriculostomía endoscópica del tercer ventrículo (TEV) y la acueductoplastia se incluyen entre los tratamientos utilizados para la hidrocefalia (Toma, 2015) (Arias et al., 2004). En un periodo de 1 año se reporta un índice de fallo de la derivación de aproximadamente 29% (Wright, Larrew, & Eskandari, 2016), asociado a obstrucción, infecciones y fallo en algunos de sus componentes. Respecto a los tratamientos de ETV, se reportan preocupaciones con su uso debido a la seguridad del procedimiento, y a que se puede pasar de una hidrocefalia activa a un tipo detenido, en el que los pacientes quedan con ventrículos más grandes (Nishiyama, Yoshimura, & Fujii, 2015). Por otra parte, en pacientes tratados con acueductoplastia se ha reportado una tasa de revisión sin colocación de stent superior al 50% debido a la reconexión del acueducto (Fritsch et al., 2004). Por todo esto, se han planteado y desarrollado alternativas de tratamiento, de los cuales los stents surgen como opción viable. Al ser un dispositivo médico, los stents deben cumplir con unos requisitos fundamentales para su correcto funcionamiento dentro del cuerpo humano. Estos requisitos dependerán de los fenómenos de flujo y presión al interior del AS, además de su geometría. En general, las contribuciones de presión y velocidad en el flujo son difíciles de medir in vivo porque son pequeñas; sin embargo, el flujo en geometrías complejas como el AS, puede ser estudiado mediante un método de solución aproximado. Por tanto, se realizan simulaciones con herramientas de dinámica de fluidos computacional (CFD). Posteriormente, se proponen diversos tipos de stent, con geometrías similares al AS, siguiendo la metodología de diseño de Ulrich & Eppinger, y realizando validaciones a través de simulaciones de esfuerzo y deformación del dispositivo, para determinar un prototipo final. Se validan las simulaciones por computador, a través de un modelo a escala que verifica el cumplimiento de los valores de presión y flujo al interior del AS. Se analizan los criterios a tener en cuenta en el stent para su proceso de manufactura tales como materiales, calidad, entre otros. Finalmente, se plantea un modelo semifísico de base fenomenológica para abordar los sistemas de proceso que intervienen en el funcionamiento del stent, lo que servirá como herramienta de diseño. Palabras clave: Acueducto de Silvio, stent, líquido cefalorraquídeo (LCR), dinámica de fluidos computacional (CFD), modelo tridimensional (3D), presión, perfil de velocidad.Publicación Acceso abierto Herramienta Metodológica de Evaluación para la Incorporación de Dispositivos Médicos para Instituciones de Salud de Medellín(Universidad EIA, 2019) Lizcano Jaramillo, Paula AndreaLa incorporación de tecnologías médicas es un procedimiento direccionado al aumento de la calidad y la eficiencia de la prestación de los servicios de salud, por medio del uso de innovaciones tecnológicas. Uno de los procedimientos para la incorporación de dispositivos médicos son las evaluaciones de tecnología, las cuales incluyen un proceso científico y multidisciplinario que contribuye a la toma de decisiones, proporcionando un análisis comparativo entre los desenlaces positivos y negativos que pueda tener una intervención o un determinado dispositivo médico, a través de la implementación de estudios científicamente comprobados. Actualmente, existen organizaciones alrededor del mundo especializadas en los procedimientos de evaluación de tecnología en salud, cuya finalidad es brindar la suficiente información relacionada con tecnologías poco seguras, ineficaces o costosas, además de identificar aquellas que son adecuadas, contribuyendo a realizar correctas adquisiciones de dispositivos y equipos médicos para el sector salud. El planteamiento del proyecto surgió debido a las debilidades en la implementación y ejecución de los proceso de evaluación de tecnología en salud a nivel hospitalario, en instituciones de salud de la ciudad de Medellín. Adicionalmente, el desarrollo de las metodologías existentes tiene un enfoque a nivel gubernamental, por lo que la adaptación en instituciones es compleja. Sus estudios han sido centrados en la industria farmacológica y en un menor grado para el sector de los dispositivos y equipos médicos. Por lo tanto, en este trabajo se desarrolló una herramienta metodológica de evaluación que contribuye a la toma de decisiones, por medio del análisis de criterios de evaluación aplicados a instituciones de salud de Medellín, bajo la línea de informes de medicina basada en la evidencia. El proyecto fue ejecutado en tres etapas. En la primera etapa, se llevó a cabo una revisión bibliográfica para identificar organizaciones que realizan procesos de evaluación y las metodologías implementadas en otros países, se caracterizaron y seleccionaron los criterios de evaluación que se adaptaban a la herramienta planteada a nivel hospitalario. En la segunda etapa, se planteó la solución de los criterios seleccionados y posteriormente se realizó la estructura del documento metodológico de evaluación para plasmar los resultados de las evaluaciones. Como producto anexo a la herramienta metodológica, se diseñó una plataforma web para que los gerentes de los hospitales puedan acceder a los procesos de evaluación de tecnología a distancia. En la tercera etapa, se realizó un proceso de validación de la herramienta a través de un formulario tipo encuesta y la implementación de la técnica de consenso de expertos. El análisis de los resultados fue a través del método de correlación y confiabilidad, por medio del análisis estadístico de Alpha Cronbach. Los resultados obtenidos, demostraron la aceptabilidad de la herramienta metodológica de evaluación. Durante el proceso de evaluación los expertos admitieron los criterios de evaluación para ser aplicados a instituciones de salud. La implementación de la plataforma web, demostró que es un instrumento útil para los procesos de evaluación para hospitales. Dentro de la validación, los evaluadores realizaron recomendaciones como: mejorar la apariencia de la plataforma web o mejorar el proceso de obtención de resultados. En conclusión, las metodologías de evaluación aplicadas a dispositivos médicos son un factor importante durante el proceso de tomada de decisiones y las cuales deben ser implementadas con mayor rigurosidad en hospitales y clínicas, para crear mejoras en los procedimientos de incorporación de nuevas tecnologías o ya existentes, y dar cumplimiento a estándares de calidad Palabras clave: evaluación de tecnología en salud, toma de decisiones, criterios de evaluación, dispositivos médicos, herramienta metodológica.Publicación Acceso abierto Sistema de Medición Ambulatorio para la Estimación del Tiempo de Tránsito de Pulso con Potencial uso en Estudios de Hipertensión Arterial(Universidad EIA, 2019) Calle Uribe, AndrésLa hipertensión arterial (HTA) es una enfermedad caracterizada por la elevación de la presión arterial (PA), condición que afecta principalmente al sistema circulatorio, enfermedades cerebrovasculares, cardiacas y renales son algunas de las consecuencias de una HTA no detectada a tiempo. Esta enfermedad se diferencia a otras, debido a que solo en un 5% de sus ocurrencias se conoce una causa, en el resto no es posible establecer una etiología; pero se cree que son varios procesos aún no identificados con base genética los que dan lugar a elevación de la PA. A pesar de los avances en materia de tecnología para la solución de esta problemática y los esfuerzos en encontrar una solución, aún no se ha encontrado un dispositivo o metodología que logre atender las necesidades actuales para el diagnóstico, monitoreo y seguimiento de pacientes, la medición de la PA de manera continua y no invasiva es necesario para un correcto control de pacientes con HTA o sospecha de esta en el ámbito ambulatorio. En las últimas décadas diferentes autores han explorado la relación entre el tiempo de tránsito de pulso (PTT) y la presión arterial como una alternativa para la medición no invasiva de dicha variable. Usualmente el PTT es definido entre dos puntos característicos en una o varias ondas arteriales conocidas como onda distal y onda proximal. A pesar de que se ha explorado la medición del tiempo de tránsito de pulso a partir de ondas como electrocardiografía (ECG), fonocardiografía (PCG) y cardiografía de impedancia (ICG) entre otras, aún existen dificultades en la correcta estimación del PTT en ambientes ambulatorios, por ende, la investigación sobre la relación entre el PTT y la PA se ha visto obstruida. Por esta razón se vio la necesidad de diseñar un dispositivo que permita la estimación del tiempo de tránsito de pulso, con posible implementación en la estimación de la presión arterial y de esta manera un potencial uso en el seguimiento a pacientes con hipertensión arterial. Se realizó una búsqueda bibliográfica que permitió proponer una nueva técnica de estimación de PTT a partir de la medición de 2 ondas de fotopletismografía (PPG), los sensores para la adquisición de la señales fueron implementados uno en la arteria radial y otro en la tibial anterior, se diseñó y construyó un dispositivo ambulatorio para la implementación de la estrategia de medición, el cual fue probado e implementado para la formación de un banco de señales. Se obtuvo un prototipo que permite la medición del tiempo de tránsito de pulso, mediante una técnica diferente que permite la eliminación del periodo de pre-eyección (PEP), la medición además se realizó en arterias de mediano calibre, permitiendo una medición más cercana al fenómeno descrito por las ecuaciones de Moens-Korteweg. Se exploró un nuevo método para la definición de calidad de una onda de PPG. Finalmente se creó una base de datos, que permitió la validación del dispositivo y la técnica de estimación de PTT.Publicación Acceso abierto Sistema Wearable para el Monitoreo Remoto e Inteligente de Pacientes con Cardiopatías Congénitas(Universidad EIA, 2019) Buriticá Restrepo, Camilo AlbertoEn este trabajo se describe el desarrollo de un sistema wearable para el monitoreo en tiempo real de pacientes pediátricos con cardiopatías congénitas. El dispositivo está compuesto por un sistema de adquisición ubicado en el pie del paciente, que obtiene la onda de fotopletismografía (PPG), la saturación de oxígeno, la temperatura y la frecuencia cardiaca para su posterior transmisión por medio de la red GSM a un servidor web que permita la supervisión del paciente de manera remota desde la entidad prestadora de salud; llevando así un proceso de supervisión en la recuperación de estos pacientes.Publicación Acceso abierto Indicador biomecánico de limitación articular enfocado a la prevención de lesiones en futbolistas(Universidad EIA, 2023) Calderón López, Diego Alejandro; Montoya Góez, Yesid; Ángel López, Juan PabloRESUMEN: el fútbol es un deporte ampliamente popular y practicado en todo el mundo, y como tal, ha despertado un gran interés en la investigación, especialmente en el ámbito de la prevención de lesiones. A pesar de los avances notables en la prevención de lesiones, como protocolos de entrenamiento y mejoras en el equipamiento deportivo, las lesiones siguen siendo una preocupación constante en este deporte. En particular, las lesiones sin contacto se han convertido en un foco importante de investigación debido a su alta incidencia en las estadísticas de lesiones deportivas. Este trabajo de investigación se propuso desarrollar un indicador biomecánico basado en variables cinéticas y cinemáticas. La metodología se basó en la colaboración con un equipo de fútbol en Medellín, donde se seleccionaron ejercicios específicos para el análisis. Se establecieron protocolos para la colocación de marcadores y electrodos electromiografía superficial con el objetivo de evaluar a las deportistas. Los resultados obtenidos permitieron la creación de un indicador biomecánico que mostró su capacidad para identificar posibles anormalidades en las variables cinéticas y cinemáticas en articulaciones de rodilla y tobillo. La utilidad de este indicador radica en su capacidad para detectar de manera temprana factores de riesgo que podrían predisponer a los deportistas a lesiones. Esta información es fundamental para el cuerpo médico del club, ya que podría desarrollar planes de intervención personalizados y eficaces.Publicación Acceso abierto Sistema para procesamiento de señales de electromiografía de superficie con posible aplicación en el control de órtesis para rehabilitación de codo(Universidad EIA, 2023) García Arrunátegui, María Fernanda; Torres Villa, Róbinson; Montoya Góez, YesidRESUMEN: la articulación del codo es fundamental para la funcionalidad de las extremidades superiores. Después de una lesión en esta área, es común que se formen adherencias que limitan la amplitud de los movimientos y pueden afectar la recuperación del paciente. De esta problemática se ha derivado el desarrollo de dispositivos ortopédicos, los cuales desempeñan un papel importante en la rehabilitación de trastornos de la articulación del codo; sin embargo, estos dispositivos de movilización tienen limitaciones, como costos altos, falta de adaptación al cuerpo del paciente, además de ser incómodos y pesados. En Colombia, estos dispositivos no permiten la realización continua de ejercicios activos y activo asistidos de manera continua y debe ejecutarse manualmente, por lo cual se puede poner en riesgo la recuperación del paciente. De acuerdo con lo anterior, ha surgido la necesidad de cuantificar la resistencia requerida para oponerse al movimiento en los ejercicios activos y reconocer los patrones de movimiento del paciente para su asistencia en los activos asistidos, lo cual se ha logrado con la electromiografía de superficie (sEMG), una señal muy utilizada en el campo de la rehabilitación. En este trabajo, se desarrolló un sistema vestible y flexible para la adquisición y caracterización de las señales de sEMG, que puede ser usado en el futuro, para el control y la realimentación de una órtesis para rehabilitación de codo, mediante la combinación de elementos de hardware y firmware en un sistema embebido. Para lograr lo anterior, se adaptó la metodología de diseño divergente - convergente de Ogrodnik para el diseño del sistema. Posteriormente, se realizó la adquisición, caracterización, teniendo en cuenta análisis en el dominio del tiempo y frecuencia, y clasificación de las señales de sEMG según el tipo de movimiento (flexo extensión, prono supinación y basal) y la carga levantada (0 kg, 1 kg, 2 kg) tomando datos de 37 personas para entrenar el modelo a través de un sistema de adquisición flexible diseñado. Se implementó el modelo de machine learning (árbol de decisión) en un sistema embebido (Teensy 4.0) y se evaluó el desempeño del sistema en cuanto a la clasificación de carga y tipo de movimiento. Se determinó que el sistema para la adquisición y caracterización de las señales de sEMG puede adaptarse a la anatomía de cualquier paciente, tiene un accuracy del 97 % para clasificación de tipo de movimiento y del 63.17 % para la carga.Publicación Acceso abierto Evaluación in vitro de una formulación de resveratrol como posible tratamiento de la retinopatía diabética(Universidad EIA, 2023) González Pérez, Juliana; Londoño López, Martha Elena; Arévalo Alquichire, Said; Marín Muñoz, Paula AndreaRESUMEN: La retinopatía diabética proliferativa se caracteriza por la formación de vasos sanguíneos frágiles que pueden causar hemorragia vítrea o desprendimiento de retina a medida que los vasos crecen en el vítreo, lo cual incrementa sustancialmente el riesgo de pérdida visual, como consecuencia adicional de la inflamación crónica y estrés oxidativo. Los efectos secundarios de los tratamientos actuales sugieren la búsqueda de tratamientos complementarios menos invasivos que permitan la administración de agentes terapéuticos en el sitio específico. El resveratrol (RSV) se postula como una molécula prometedora debido a sus propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antiangiogénicas, y que ha sido ampliamente reportado en el tratamiento de enfermedades oculares. A su vez, las nanosuspensiones para la administración tópica del fármaco son una alternativa que puede complementar los tratamientos actuales, y que puede conservar las propiedades del RSV, aumentando su solubilidad y biodisponibilidad. Con el desarrollo de esta investigación se evaluó el efecto antiinflamatorio y antiangiogénico de una nanosuspensión de resveratrol (RSV-NS) como posible tratamiento para la retinopatía diabética proliferativa. Las propiedades morfológicas y estructurales se analizaron mediante dispersión dinámica de luz, microscopía electrónica de transmisión de barrido y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. Los efectos biológicos de RSV-NS fueron inicialmente analizados en un cultivo primario no estimulado de células endoteliales microvasculares de retina humana (HRMECs), a través del estudio de la actividad metabólica, citotoxicidad y proliferación. El efecto antiinflamatorio de RSV-NS se evaluó en las HRMECs estimuladas con TNF-⍺ con la expresión de ARN mediante RT-qPCR; por otro lado, el efecto antiangiogénico de la RSV se estimó en las HRMECs estimuladas con VEGF mediante ensayos de proliferación, migración y formación de tubos. RSV-NS presentó una apariencia traslúcida, con un tamaño promedio de partícula de 304,0 ± 81,21 nm, índice de polidispersión de 0,225 ± 0,036, distribución de partícula monomodal uniforme, y una morfología con tendencia esférica menor a 500 nm. De acuerdo con los ensayos de MTT/CCK-8 y LDH, la actividad metabólica promedio de RSV-NS a 18,75 µM fue mayor al 70 %, comparado con el control, sin tener efectos citotóxicos en las células. Para los modelos celulares in vitro de estrés celular, en donde las HRMECs fueron a estimuladas con TNF-⍺ o VEGF para simular las condiciones de la retinopatía diabética, hubo una disminución significativa en la expresión de TNF-⍺ e IL-6 cuando las células fueron tratadas con 18,75 µM, respecto al control estimulado con 10 ng/mL de TNF-⍺. Asimismo, RSV-NS a 18,75 µM redujo la proliferación, migración celular y formación de tubos en el modelo in vitro estimulado con VEGF a 10 ng/mL. En conclusión, los resultados de este proyecto sugieren un posible efecto antiinflamatorio y antiangiogénico de una nanosuspensión de resveratrol en modelos in vitro de estrés en HRMECs estimuladas con TNF-⍺ o VEGF, para su potencial aplicación en el tratamiento de la retinopatía diabética proliferativa.Ítem Sólo datos Evaluación de la microcirculación sublingual por pletismografía(Universidad EIA, 2023) Uribe Acevedo, Rafael Ignacio; Torres Villa, Robinson Alberto; Montoya Goez, YesidRESUMEN: la sepsis es un problema de salud pública y una de las principales causas de muerte en el mundo. Actualmente su diagnóstico se basa en identificar el deterioro de la función basal de al menos un órgano lo cual da por sentado el establecimiento de la disfunción orgánica antes de realizar su diagnóstico. Debido a que uno de los mecanismos involucrados en la etiología de la disfunción orgánica es la alteración de la perfusión y previo a esto de la microcirculación, no es de extrañar el protagonismo que viene cobrando la evaluación de la microcirculación sublingual en pacientes con sepsis. La herramienta actualmente más aceptada para este propósito es la videomicroscopia, pero los costos y dificultades operativas que implica su utilización son algunas de las causas que han limitado su uso. Este trabajo plantea desarrollar un dispositivo que evalúe la microcirculación sublingual a partir de la señal de pletismografía y permita a futuro establecer un método más sencillo de utilizar y económico. Se utilizó la metodología divergente-convergente; la búsqueda bibliográfica corroboró la utilidad de la microcirculación en sepsis y a través de una matriz de evaluación se definió la fotopletismografía (PPG) como técnica a utilizar. Se eligió un sensor de PPG con LEDs rojo, infrarrojo y verde, para el cual se construyó un prototipo físico que lo integrara, permitiera su uso en cavidad oral y adquiriera la señal de la cara ventral de la lengua. Se realizaron 2 experimentos en una muestra de 31 sujetos, el primero demostró la alteración en la derivada de PPG de luz verde al ejercer presión sobre el sensor ubicado en el pulpejo del cuarto dedo de la mano con lo cual se concluyó que la luz verde evaluaba la microcirculación en los capilares más superficiales. El segundo utilizó la luz verde para evaluar la microcirculación sublingual a través de 15 características y cuyos resultados se reportan a través de sus medianas: amplitud máxima promedio flujo verde (0,00004 V/s), amplitud mínima promedio flujo verde (-0,00007 V/s), valor RMS flujo verde (0,00002 V/s), valor RMS del flujo verde ajustado (0,00014 V/s), Índice de perfusión PPG luz verde (1,519 %), pico máximo del espectro flujo verde (0,00866 dB/Hz), pico menor del espectro flujo verde (0,00179 dB/Hz), razón entre pico máximo y menor del espectro flujo verde (0,2307), posición en X centroide del espectro flujo verde (0,9766 Hz), posición en Y centroide del espectro flujo verde (0,00139 dB/Hz), posición en X centroide ajustado del espectro flujo verde (0,3516 Hz), posición en Y centroide ajustado del espectro flujo verde (0,00076 dB/Hz), AUC pico menor del espectro flujo verde (0,00017 dB), AUC pico máximo del espectro flujo verde (0,00077 dB), razón entre área bajo la curva de los picos menor y máximo (0,2466). Estos datos pueden ser asumidos como referencia de una muestra de población sana para futuros trabajos y soportan a la fotopletismografía por medio de la longitud de onda de la luz verde como un método útil para evaluar la microcirculación.Ítem Acceso abierto Evaluación de un extracto de Psidium araca como agente reductor en la síntesis de nanobarras de oro con potencial uso en aplicaciones en salud(Universidad EIA, 2023) Patiño González, María Camila; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia ElenaRESUMEN: las nanobarras de oro (AuNR) de caracterizan por ser nanomateriales anisotrópicos con propiedades ópticas que interaccionan en el infrarrojo cercano NIR, lo que las hace muy interesantes para el área de la salud. Estas partículas se sintetizan a partir de materiales como el ácido cloraúrico (HAuCl4), nitrato de plata (AgNO3), bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB), ácido ascórbico (AA) y borohidruro de sodio (NaBH4). Existen dos métodos esenciales para sintetizar nanobarras de oro: mediado por semilla y sin semilla. El primero se caracteriza por ser un método donde se preparan dos soluciones para la formación de las AuNR. No obstante, los autores demostraron que este método presenta ciertas desventajas en la reproducibilidad de las nanopartículas, por lo que optimizaron en un solo paso, llevándolo a un método sin semilla, el cual ha demostrado ser más eficiente frente a la síntesis de AuNR. Una de las características de este método, es que se ha utilizado para la biosíntesis de AuNR, reemplazando el AA de la síntesis tradicional por polifenoles con buenas propiedades antioxidantes como ácido gálico y resveratrol, como compuestos puros. Sin embargo, aún no se ha reportado el uso de extractos acuosos a partir de frutas como agentes reductores en la biosíntesis de AuNR, ya que no se ha planteado una metodología que caracterice las propiedades de los extractos. Teniendo en cuenta lo anterior, para esta investigación se desarrolló una metodología de biosíntesis de AuNR con un extracto acuoso de Psidium araca (guayaba agria). Primero, en la etapa 1 se realizó un estudio de la capacidad antioxidante en tiempo de cada parte de la fruta (pulpa y cáscara), utilizando 4 técnicas colorimétricas: cantidad de fenoles totales, ABTS, FRAP y DDP. Posteriormente, en la etapa 2 se utilizó el extracto acuoso seleccionado y se llevaron a cabo dos diseños de superficie de respuesta, para encontrar la ecuación del modelo que indicaran los parámetros óptimos para obtener una AuNR con una banda de plasmón superficial en 808 nm, para una posible aplicación en salud. Por último, en la etapa 3 se evaluó la viabilidad celular de las AuNR por MTT con células NIH3T3. Primero, en la etapa 1, se analizaron los resultados de los experimentos de la capacidad antioxidante en Minitab® por medio de diseño factorial de múltiples niveles, y, se encontró que la cáscara presentó la mayor capacidad antioxidante durante el periodo del ensayo. Posteriormente, se llevó a cabo la etapa 2 utilizando el extracto acuoso de cáscara de guayaba agria, a partir de los diseños experimentales planteados. Para obtener una AuNR con una banda longitudinal en 808 nm, se escogieron los siguientes factores: tiempo = 48 h, HAuCl4 = 40 mM, AgNO3 = 30 mM, extracto = 30 mg/mL y NaBH4 = 10 mM. Por último, en la etapa 3, se determinó que las células no presentaron un efecto citotóxico en una concentración de AuNR 0,002 μL/mL medio. En conclusión, en este trabajo de investigación desarrolló una metodología para la biosíntesis de AuNR utilizando un extracto acuoso de Psidium araca como agente reductor, para una posible aplicación en salud.Ítem Acceso abierto Tira reactiva basada en nanopartículas de carbono (CNPs) para la detección de una biomolécula modelo(Universidad EIA, 2023) Moncada Barrera, Manuel Santiago; Jaramillo Grajales, Marisol; Cano Quintero, Juan BernardoRESUMEN: en el continuo intento porque las tiras reactivas sean un método cuantitativo, y teniendo en cuenta que la sensibilidad y rendimiento del dispositivo puede verse afectada por el reportero visual o etiqueta que se utiliza, se han propuesto tiras reactivas basadas en nanopartículas de carbono (CNPs). Lo anterior, debido a que frente a las etiquetas clásicas utilizadas como las nanopartículas de oro (AuNPs), enzimas y nanopartículas magnéticas, entre otras, las CNPs poseen características de baja toxicidad, mayor facilidad de síntesis, exposición de grupos funcionales en su superficie sin ningún pretratamiento y excelentes propiedades fluorescentes, pudiendo mejorar en gran medida la sensibilidad analítica de las tiras reactivas y ofreciendo mayores ventajas. Por tanto, en este trabajo se sintetizaron CNPs a partir de ácido cítrico (AC) y etilendiamina (EDA) usando una metodología de síntesis asistida por microondas; lo anterior, variando las proporciones en volumen de AC y EDA, y la potencia del microondas, de acuerdo con lo que indicaba un diseño experimental de mezclas previamente planteado en el software Minitab. Para confirmar la presencia de CNPs, todos los puntos del diseño experimental se caracterizaron por espectroscopia UV-Vis, espectroscopia de fluorescencia, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), dispersión dinámica de luz (DLS) y potencial ζ. Luego para los puntos del diseño experimental de mezclas en que hubo presencia de CNPs se calculó la masa obtenida de la reacción y el rendimiento cuántico, con estos resultados y las mediciones del potencial ζ se utilizó la herramienta de optimización que brinda el software Minitab y se encontró que los valores óptimos de AC, EDA y potencia son 1,69 mL, 0,81 mL y 600 W, respectivamente. Se continuó trabajando con las CNPs del diseño experimental de mezclas sintetizadas con 1,875 mL de AC y 0,625 ml de EDA a una potencia de 600 W, ya que los valores de AC, EDA y potencia eran los más cercanos a los valores óptimos encontrados; estas CNPs tuvieron un rendimiento promedio de la reacción de 95,2 mg, un rendimiento cuántico promedio de 18,7 % y un potencial ζ promedio de -24,71 mV, además, se caracterizaron mediante micrografía electrónica de transmisión (TEM) que evidenció estructuras cristalinas con una apariencia amorfa y un tamaño menor a 10 nm. Más adelante, estas CNPs, concentradas a 1000 ppm, se conjugaron mediante el método de la carbodiimida con anticuerpos para albumina de suero bovino (anti-BSA) a una concentración final de 1 μg/mL. A continuación, los CNPs-antiBSA se inmovilizaron sobre una membrana de nitrocelulosa a través de una estrategia por adsorción y una estrategia por enlace covalente; finalmente se apagó la fluorescencia de los CNPs-antiBSA inmovilizados usando óxido de grafeno (OG) a una concentración de 25 y 50 ppm, y de esta manera se obtuvieron tiras reactivas de apagado – encendido. La tira reactiva desarrollada mantuvo su fluorescencia apagada cuando se sumergió durante 15 min en solución tampón fosfato salina (PBS) y su fluorescencia se encendió cuando se sumergió en PBS con presencia de albumina de suero bovino (BSA) a una concentración mayor a 0,1 μg/mL.Ítem Acceso abierto Metodología de purificación del complejo proteico SOSS para su uso en estudios de caracterización estructural(Universidad EIA, 2023) Maldonado Zuluaga, Camilo; Marín Muñoz, Paula AndreaRESUMEN: En una célula eucariota la función más importante del ciclo celular es duplicar la gran cantidad de material genético organizada en sus cromosomas y segregar dos copias de esta información en dos células hijas genéticamente idénticas. La integridad genómica de una célula es constantemente lesionada por mecanismos endógenos y exógenos conduciendo a la formación de mutaciones importantes y otros desordenes en el metabolismo celular. En respuesta a los diferentes tipos de daño en el genoma, la célula ha desarrollado diferentes mecanismos de reparo especializados, entre ellos el mecanismo de recombinación homóloga (HR) para reparación de roturas de doble cadena de ADN. Se sabe que una de las proteínas que participa del proceso de HR y media en su regulación es el complejo proteico SOSS (Sensor of Single Stranded DNA) sin embargo, no se conoce con claridad su rol en este mecanismo de reparación. Para entender su papel en este y otros procesos es importante obtener un modelo tridimensional del complejo para determinar la función específica de esta proteína a partir de su estructura y conformación. Para que este complejo pueda ser analizado estructuralmente debe ser purificado y homogenizado antes de ser estudiado desde el punto de vista estructural. En la presente tesina se desarrolló una metodología de purificación para el complejo proteico SOSS que permitió obtener una muestra con alto contenido de proteína y con un nivel de homogeneidad adecuado para posteriores estudios de caracterización estructural mediante microscopía crioelectrónica. Para ello se plantearon las condiciones más relevantes para la purificación del complejo SOSS y se establecieron los parámetros de la purificación. Luego se implementó la tecnología del ADN recombinante en células de insecto para obtener extractos proteicos con alto contenido del complejo SOSS soluble. Finalmente, empleando la técnica de cromatografía de afinidad en columnas de Níquel se obtuvo la proteína purificada y su homogeneidad fue valorada mediante la técnica de tinción negativa. Adicionalmente, se presentan resultados de caracterización del complejo proteico MRN (MRE11 – RAD50 – NBS1) mediante ensayos de nucleasas como método inicial para estimar la interacción entre el complejo SOSS y el complejo MRN, un clásico sensor del mecanismo de HR luego de una ruptura de doble cadena en el ADN.
