Manganese Dioxide Supported on Porous Biomorphic Carbons as Hybrid Materials for Energy Storage Devices

A facile and low-cost method has been employed to fabricate MnO2/C hybrid materials for use as binder-free electrodes for supercapacitor applications. Biocarbon monoliths were obtained through pyrolysis of beech wood, replicating the microstructure of the cellulosic precursor, and serve as 3D porous and conductive scaffolds for the direct growth of MnO2 nanosheets by a solution method. Evaluation of the experimental results indicates that a homogeneous and uniform composite material made of a carbon matrix exhibiting ordered hierarchical porosity and MnO2 nanosheets with a layered nanocrystalline structure is obtained. The tuning of the MnO2 content and crystallite size via the concentration of KMnO4 used as impregnation solution allows to obtain composites that exhibit enhanced electrochemical behavior, achieving a capacitance of 592 F g−1 in electrodes containing 3 wt % MnO2 with an excellent cyclic stability. The electrode materials were characterized before and after electrochemical testing.Peer reviewe

Custom scanning hyperspectral imaging system for biomedical applications: modeling, benchmarking, and specifications

Prototyping hyperspectral imaging devices in current biomedical optics research requires taking into consideration various issues regarding optics, imaging, and instrumentation. In summary, an ideal imaging system should only be limited by exposure time, but there will be technological limitations (e.g., actuator delay and backlash, network delays, or embedded CPU speed) that should be considered, modeled, and optimized. This can be achieved by constructing a multiparametric model for the imaging system in question. The article describes a rotating-mirror scanning hyperspectral imaging device, its multiparametric model, as well as design and calibration protocols used to achieve its optimal performance. The main objective of the manuscript is to describe the device and review this imaging modality, while showcasing technical caveats, models and benchmarks, in an attempt to simplify and standardize specifications, as well as to incentivize prototyping similar future designs.This research, as well as APC charges, was funded by: CIBER-BBN; MINECO (Ministerio de Economía y Competitividad) and Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), grant numbers DTS15/00238, DTS17/00055, and TEC2016-76021-C2-2-R; Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (IDIVAL), grant number INNVAL16/02; Ministry of Education, Culture and Sports, PhD grant number FPU16/05705

Modeling and synthesis of breast cancer optical property signatures with generative models

Is it possible to find deterministic relationships between optical measurements and pathophysiology in an unsupervised manner and based on data alone? Optical property quantification is a rapidly growing biomedical imaging technique for characterizing biological tissues that shows promise in a range of clinical applications, such as intraoperative breast-conserving surgery margin assessment. However, translating tissue optical properties to clinical pathology information is still a cumbersome problem due to, amongst other things, inter- and intrapatient variability, calibration, and ultimately the nonlinear behavior of light in turbid media. These challenges limit the ability of standard statistical methods to generate a simple model of pathology, requiring more advanced algorithms. We present a data-driven, nonlinear model of breast cancer pathology for real-time margin assessment of resected samples using optical properties derived from spatial frequency domain imaging data. A series of deep neural network models are employed to obtain sets of latent embeddings that relate optical data signatures to the underlying tissue pathology in a tractable manner. These self-explanatory models can translate absorption and scattering properties measured from pathology, while also being able to synthesize new data. The method was tested on a total of 70 resected breast tissue samples containing 137 regions of interest, achieving rapid optical property modeling with errors only limited by current semi-empirical models, allowing for mass sample synthesis and providing a systematic understanding of dataset properties, paving the way for deep automated margin assessment algorithms using structured light imaging or, in principle, any other optical imaging technique seeking modeling. Code is available.This work was supported in part by the National Cancer Institute, US National Institutes of Health, under grants R01 CA192803 and F31 CA196308, by the Spanish Ministry of Science and Innovation under grant FIS2010-19860, by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities under grants TEC2016-76021-C2-2-R and PID2019-107270RB-C21, by the Spanish Minstry of Economy, Industry and Competitiveness and Instituto de Salud Carlos III via DTS17-00055, by IDIVAL under grants INNVAL 16/02, and INNVAL 18/23, and by the Spanish Ministry of Education, Culture, and Sports with PhD grant FPU16/05705, as well as FEDER funds

Obtaining protoanemonin through selective oxidation of Dfructose and 5-(hydroxymethyl) furfural in a self-catalysed reaction

Although different ways of converting 5- (hydroxymethyl)furfural (1) to various substrates with high value have been sought, few transformations have obtained building blocks that can be very useful in the area of fine chemistry. Herein, we report the synthesis of protoanemonin (5-methylenefuran-2(5H)- one) from D-fructose via compound (1), a versatile γalkylidenebutenolide, using an efficient self-catalysed process with formic acid, with high reaction performance and selectivity (up to 94% yield and 98% conversion from (1), while 28% yield from Dfructose). This efficient and simple operational process involved a two-phase aqueous-organic system between chlorinated solvents (CHxCly) and hydrogen peroxide as the initial oxidizing agent. The reaction presents a key cleavage in the 5-hydroxymethyl moiety of (1), due to the Baeyer-Villiger oxidation (BVO) process that generates formic acid in situ. Ultimately, DFF and HMF were successfully obtained in 80% and 98% yield, respectively, starting from D-fructose and using Preyssler heteropolyacids as Brønsted acid catalysts under an atmosphere of oxygen in the absence of hydrogen peroxide.Fil: Martínez, José J.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Páez, Luis A.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Gutiérrez, Luisa F.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Pardo Cuervo, Oscar H.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Rojas, Hugo A.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Romanelli, Gustavo Pablo. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de la Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Portilla, Jaime. Universidad de Los Andes, Colombia; ColombiaFil: Castillo, Juan Carlos. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colombia. Universidad de los Andes; ColombiaFil: Gamboa Becerra, Diana Paola. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colombi

Medición de parámetros de signos vitales para emisión de alertas móviles

one of the main concerns of people, especially the elderly or minors in this time of pandemic, is how to know their immediate state of health. A key indicator for this is reported by vital signs parameters such as temperature, heart rate and oxygenation; currently, wearable devices such as smart watches or bands, allow such monitoring by connecting to a cell phone; however, many users are unaware or fail to achieve the proper interpretation of such reports. For this reason, in addition to monitoring vital signs, the objective of this proposed system is to issue alerts that are sent automatically, not only to the user of the device, but also to a companion via text message whenever any of these parameters is outside the normal allowed range.  This is achieved with a user categorization model supported by a system of rules that describes the normal allowed ranges, establishing criteria for issuing alerts. The main benefit of the proposed system is to have specific information in real time, of a body parameter that allows warning of an altered state of health, which is useful as information for making medical decisions, but can also be an important input data to identify an individual with possible risk of contagion of a disease, useful information in a pandemicUna preocupación en las personas, consiste en cómo conocer su inmediato estado de salud. Un indicador clave para ello, lo reportan los parámetros de signos vitales: temperatura, frecuencia cardíaca y oxigenación; Los dispositivos wearables, permiten ese monitoreo mediante conexión con un móvil; sin embargo, muchos usuarios desconocen o no logran la interpretación adecuada de tales reportes. Por esta razón, además de monitorear automáticamente los signos vitales (en periodos determinados de tiempo), el objetivo del sistema propuesto, consiste en emitir alertas que se envían automáticamente, no solo al usuario del dispositivo, sino también a un acompañante mediante mensaje de texto, cada vez que alguno de estos parámetros se encuentra fuera del rango normal permitido.  Esto se logra con un modelo de categorización de usuarios soportado por un sistema de reglas que describe los rangos normales, estableciendo criterios para emitir las alertas. El beneficio principal del sistema propuesto, es tener información específica y en tiempo real, de un parámetro corporal permitiendo advertir un estado alterado de salud, insumo importante, para tomar decisiones médicas. Abstract, one of the main concerns of people, is how to know their immediate state of health. A key indicator for this is reported by vital signs parameters such as temperature, heart rate and oxygenation; The wearable devices, allow such monitoring by connecting to a cell phone; however, many users are unaware or fail to achieve the proper interpretation of such reports. For this reason, in addition to monitoring vital signs, the objective of this proposed system is to issue alerts that are sent automatically, not only to the user of the device, but also to a companion via text message whenever any of these parameters is outside the normal allowed range.  This is achieved with a user categorization model supported by a system of rules that describes the normal allowed ranges, establishing criteria for issuing alerts. The main benefit of the proposed system is to have specific information in real time, of a body parameter that allows warning of an altered state of health, which is useful as information for making medical decisions.

Evaluación de acolchados para el control de la flora arvense en un cultivo de tomate

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Evaluación de acolchados para el control de la flora arvense en un cultivo de tomate: dos años de resultados

En el presente proyecto se estudian alternativas al uso de acolchado plástico con polietileno, el cual es un residuo de difícil gestión tanto en producción hortícola ecológica como en convencional. Durante los años 2006 y 2007 se han llevado a cabo diez ensayos de campo en tomate de industria regado por goteo en cinco distintos lugares de España. Se han ensayado diferentes materiales biodegradables: dos plásticos biodegradables (Mater-Bi y Biofilm), un plástico oxobiodegradable (Enviroplast), dos papeles (papel negro Mimcord y marrón Saikraft), un acolchado de paja de cebada y dos testigos (sin desherbar y con control manual de las malas hierbas). Todas las películas fueron colocadas con máquina acolchadora, y los papeles requirieron un ajuste especial para evitar roturas. En todas las localidades y en ambos años el control de la flora arvense fue bueno o muy bueno para todos los acolchados, menos para la paja. Respecto al rendimiento de tomate, éste fue muy similar para todos los acolchados en ambos años, aunque ligeramente inferior que para el polietileno. En algunas localidades fue difícil mantener la paja en el suelo debido a su dispersión con el viento, mientras que en otras se mantuvo durante todo el ciclo. A pesar del peor control de la flora arvense, la paja dio buenos rendimientos en algunas localidades. El plástico oxobiodegradable mostró un comportamiento muy irregular entre localidades en cuanto a su degradación y cabe destacar la ausencia de degradación de la parte enterrada en todos los casos. Los plásticos biodegradables se degradaron de forma correcta cuando el cultivo ya cubría parte del suelo. El papel Mimcord fue más elástico permitiendo una más fácil colocación en el suelo pero es sensiblemente más caro que el marrón. En 2007 el rendimiento fue ligeramente menor para el papel marrón en 2007, posiblemente debido a que se trató de un año más frío. Los diferentes materiales biodegradables y el papel negro han sido los tratamientos más productivos y que mejor han controlado la flora arvense. Se concluye que existen alternativas técnicamente viables para sustituir el acolchado con polietileno en el cultivo de tomate de industria. No obstante, el elevado coste de la mayoría de estos materiales es el principal factor limitante para su adopción.Publishe

Clinical guidelines for late-onset Pompe disease

English version available at www.neurologia.comHasta 2006, la enfermedad de Pompe o glucogenosis tipo II era una enfermedad incurable y con tratamiento meramente paliativo. El desarrollo de la terapia de sustitución con la enzima α-glucosidasa recombinante humana ha constituido el primer tratamiento específico para esta enfermedad. El objetivo de esta guía es servir de referencia en el manejo de la variedad de inicio tardío de la enfermedad de Pompe, es decir, la que aparece después del primer año de vida. En la guía, un grupo de expertos españoles hace recomendaciones específicas en cuanto a diagnóstico, seguimiento y tratamiento de esta enfermedad. En cuanto al diagnóstico, el método de la muestra en sangre seca es imprescindible como primer paso para el diagnóstico de la enfermedad de Pompe, y el diagnóstico de confirmación de la enfermedad de Pompe debe realizarse mediante un estudio de la actividad enzimática en muestra líquida en linfocitos aislados o mediante el análisis mutacional del gen de la alfa-glucosidasa. En cuanto al tratamiento de la enfermedad con terapia de sustitución enzimática, los expertos afirman que es eficaz en la mejoría o estabilización de la función motora y pulmonar, y debe iniciarse cuando aparezcan los síntomas atribuibles a la enfermedad de PompeBefore 2006, Pompe disease or glycogenosis storage disease type II was an incurable disease whose treatment was merely palliative. The development of a recombinant human alpha-glucosidase enzymatic replacement therapy has become the first specific treatment for this illness. The aim of this guide is to serve as reference for the management of the late-onset Pompe disease, the type of Pompe disease that develops after one year of age. In the guide a group of Spanish experts make specific recommendations about diagnosis, follow-up and treatment of this illness. With regard to diagnosis, the dried blood spots method is essential as the first step for the diagnosis of Pompe disease. The confirmation of the diagnosis of Pompe disease must be made by means of an study of enzymatic activity in isolated lymphocytes or a mutation analysis of the alpha-glucosidase gene. With regard to treatment with enzymatic replacement therapy, the experts say that is effective improving or stabilizating the motor function and the respiratory function and it must be introduced when the first symptoms attributable to Pompe disease appea

Gradient, UC3M

En este artículo se presenta un resumen de las líneas de investigación que se realizan en el Laboratorio Gradient perteneciente al Grupo GAST (Grupo de Aplicaciones y Servicios Telemáticos) del Departamento de Ingeniería Telemática de la Universidad Carlos III de Madrid. La temática principal de investigación es la aplicación de tecnologías para la mejora de la enseñanza y el aprendizaje. El resumen se centra en tres líneas: Personalización del aprendizaje, uso de dispositivos móviles con fines educativos y aplicaciones de Realidad Virtual y Realidad Aumentada en educación.En este artículo se presenta un resumen de las líneas de investigación que se realizan en el Laboratorio Gradient perteneciente al Grupo GAST (Grupo de Aplicaciones y Servicios Telemáticos) del Departamento de Ingeniería Telemática de la Universidad Carlos III de Madrid. La temática principal de investigación es la aplicación de tecnologías para la mejora de la enseñanza y el aprendizaje. El resumen se centra en tres líneas: Personalización del aprendizaje, uso de dispositivos móviles con fines educativos y aplicaciones de Realidad Virtual y Realidad Aumentada en educación.Publicad