Raman spectroscopy of isogenic breast cancer cells derived from organ-specific metastases reveals distinct biochemical signatures

Characterizing the subtle divergence of the metastatic lesions from the primary tumor is critical to understanding organ-specific adaptations that regulate further disease progression as well as the development of targeted chemotherapy treatment options. Though genomic assays have provided insights into the aberrant expression of a few biomarkers, dissecting metastatic cancers based on objective molecular markers still remains challenging. I show that the exquisite specificity of Raman microspectroscopy in detecting molecular phenotypes can be harnessed to investigate and differentially identify engineered metastatic breast cancer cellular models in a label-free manner. A Raman microscope is used to acquire spectra from unique organ-specific human metastatic breast cancer cell lines that were established from the outgrowth of metastatic breast cancer cells from explant cultures of each organ. By correlating the Raman spectra with the pathology, I architected partial least squares-discriminant analysis and support vector machine-derived decision algorithms that exhibit significant power in segmenting between the established cell lines in the brain, lung, liver, spine and breast. Using the acquired chemical profiles, I show the robustness of the method to spurious correlations and ascertain the informative spectral bands that hint at organ-specific biomarkers as opposed to the presence of a single universal marker. These findings underscore the significance of tissue-specific microenvironments, especially the lipid phenotype in promoting adaptations in metastatic cancer cells and highlight the potential of Raman spectroscopy for further evaluation of targeted chemotherapeutic approaches in these cellular model systems

Polymer Optical Fiber Plantar Pressure Sensors: Design and Validation

The proper measurement of plantar pressure during gait is critical for the clinical diagnosis of foot problems. Force platforms and wearable devices have been developed to study gait patterns during walking or running. However, these devices are often expensive, cumbersome, or have boundary constraints that limit the participant’s motions. Recent advancements in the quality of plastic optical fiber (POF) have made it possible to manufacture a low-cost bend sensor with a novel design for use in plantar pressure monitoring. An intensity-based POF bend sensor is not only lightweight, non-invasive, and easy to construct, but it also produces a signal that requires almost no processing. In this work, we have designed, fabricated, and characterized a novel intensity POF sensor to detect the force applied by the human foot and measure the gait pattern. The sensors were put through a series of dynamic and static tests to determine their measurement range, sensitivity, and linearity, and their response was compared to that of two different commercial force sensors, including piezo resistive sensors and a clinical force platform. The results suggest that this novel POF bend sensor can be used in a wide range of applications, given its low cost and non-invasive nature. Feedback walking monitoring for ulcer prevention or sports performance could be just one of those applications.This research was partially funded by Research and Innovation Programme from Community of Madrid SINFOTON2-CM (S2018/NMT-4326), and by FSE/FEDER funds, Spanish Research Agency under grant RTI2018-094669-B-C32, Spanish Ministry of Innovation and Universities under grant FJCI-2017-31677

Método para la evaluación de usabilidad de sitios web transaccionales basado en el proceso de inspección heurística

La usabilidad es considerada uno de los factores más importantes en el desarrollo de productos de software. Este atributo de calidad está referido al grado en que, usuarios específicos de un determinado aplicativo, pueden fácilmente hacer uso del software para lograr su propósito. Dada la importancia de este aspecto en el éxito de las aplicaciones informáticas, múltiples métodos de evaluación han surgido como instrumentos de medición que permiten determinar si la propuesta de diseño de la interfaz de un sistema de software es entendible, fácil de usar, atractiva y agradable al usuario. El método de evaluación heurística es uno de los métodos más utilizados en el área de Interacción Humano-Computador (HCI) para este propósito debido al bajo costo de su ejecución en comparación otras técnicas existentes. Sin embargo, a pesar de su amplio uso extensivo durante los últimos años, no existe un procedimiento formal para llevar a cabo este proceso de evaluación. Jakob Nielsen, el autor de esta técnica de inspección, ofrece únicamente lineamientos generales que, según la investigación realizada, tienden a ser interpretados de diferentes maneras por los especialistas. Por tal motivo, se ha desarrollado el presente proyecto de investigación que tiene como objetivo establecer un proceso sistemático, estructurado, organizado y formal para llevar a cabo evaluaciones heurísticas a productos de software. En base a un análisis exhaustivo realizado a aquellos estudios que reportan en la literatura el uso del método de evaluación heurística como parte del proceso de desarrollo de software, se ha formulado un nuevo método de evaluación basado en cinco fases: (1) planificación, (2) entrenamiento, (3) evaluación, (4) discusión y (5) reporte. Cada una de las fases propuestas que componen el protocolo de inspección contiene un conjunto de actividades bien definidas a ser realizadas por el equipo de evaluación como parte del proceso de inspección. Asimismo, se han establecido ciertos roles que deberán desempeñar los integrantes del equipo de inspectores para asegurar la calidad de los resultados y un apropiado desarrollo de la evaluación heurística. La nueva propuesta ha sido validada en dos escenarios académicos distintos (en Colombia, en una universidad pública, y en Perú, en dos universidades tanto en una pública como en una privada) demostrando en todos casos que es posible identificar más problemas de usabilidad altamente severos y críticos cuando un proceso estructurado de inspección es adoptado por los evaluadores. Otro aspecto favorable que muestran los resultados es que los evaluadores tienden a cometer menos errores de asociación (entre heurística que es incumplida y problemas de usabilidad identificados) y que la propuesta es percibida como fácil de usar y útil. Al validarse la nueva propuesta desarrollada por el autor de este estudio se consolida un nuevo conocimiento que aporta al bagaje cultural de la ciencia.Tesi