Study of Different Sol-Gel Coatings to Enhance the Lifetime of PDMS Devices: Evaluation of Their Biocompatibility

A study of PDMS (polydimethylsiloxane) sol-gel–coated channels fabricated using soft lithography and a laser direct writing technique is presented. PDMS is a biocompatible material that presents a high versatility to reproduce several structures. It is widely employed in the fabrication of preclinical devices due to its advantages but it presents a rapid chemical deterioration to organic solvents. The use of sol-gel layers to cover the PDMS overcomes this problem since it provides the robustness of glass for the structures made with PDMS, decreasing its deterioration and changing the biocompatibility of the surface. In this work, PDMS channels are coated with three different kinds of sol-gel compositions (60MTES/40TEOS, 70MTES/30TISP and 80MTES/20TISP). The endothelial cell adhesion to the different coated devices is evaluated in order to determine the most suitable sol-gel preparation conditions to enhance cellular adhesion.This work has been supported under contracts MAT2015–71119-R, Ministerio de Economíay Competitividad, and ISCIII/PI14-01140/FEDER, Instituto de Salud Carlos III, Spain. M. Aymerich acknowledges a Pre-Doctoral Fellowship from Xunta de Galicia (Spain) financed by the Sistema Universitario de Galicia (SUG) and the Fondo Social Europeo (FSE)S

Microfluidic devices manufacturing with a stereolithographic printer for biological applications

Stereolithographic printers have revolutionized many manufacturing processes with their capacity to easily produce highly detailed structures. In the field of microfluidics, this technique avoids the use of complex steps and equipment of the conventional technologies. The potential of low force stereolithography technology is analysed for the first time using a Form 3B printer and seven printing resins through the fabrication of microchannels and pillars. Manufacturing performance of internal and superficial channels and pillars is studied for the seven printing resins in different configurations. A complete characterization of printed structures is carried out by optical, confocal and SEM microscopy, and EDX analysis. Internal channels with unobstructed lumen are obtained for diameters and angles greater than 500 μm and 60°, respectively. Outward and inward superficial channels in the range of hundreds of microns can be fabricated with an accurate profile, printing them with a perpendicular orientation respect to the base, allowing a proper uncured resin evacuation. Outward channels are replicated by soft lithography using polydimethylsiloxane. Clear, Model and Tough resins show a good behaviour to be used as master, but Amber and Dental resins present a poor topology transference from the master to the replica. According to the needs of devices used for biological and biomedical research, transparency as well as superficial biocompatibility of some resins is evaluated. Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) adhesion is confirmed on Amber, Dental and Clear resins, but these cells were only able to grow and progress as a cell culture over the Amber resin. Therefore, Amber showed an adequate biocompatibility, in terms of cell adhesion and growth for HUVECAuthors gratefully thank contracts AEI RTI2018-097063-B-100, AEI/FEDER, UE; ED431B 2020/29; ED431E 2018/08 and ED481D-2021-019, Consellería de Educación Xunta de Galicia/FEDER e Estructuración Xunta de Galicia, IN607A2019-02 and Sociedad española de cardiología y Fundación español del corazón, SEC/FEC-INV-BAS 20/013S

Creatividad en la discapacidad visual desde un enfoque psicológico: pensamiento divergente, representación mental y factor creativo

p. 108-127La creatividad en personas con discapacidad visual ha sido poco estudiada, así como los efectos causados por la privación de visión en el desarrollo de las capacidades creativas, la memoria y la imaginación. Este estudio tiene como objetivo la revisión de los estudios de discapacidad visual y creatividad, a través de la realización de un meta-análisis. Pretendemos una reflexión sistematizada de la estimación cuantitativa sintética de los estudios disponibles, planteando establecer un marco teórico de la creatividad en la discapacidad visual desde el enfoque psicológico, destacando aspectos, como el factor creativo, el pensamiento divergente y la representación mental. En las conclusiones obtenidas se evidencia la función del potencial creativo, a través del pensamiento divergente en la conformación de ideas y conceptos, hallándose más de una solución a un problema, cuya estimulación requiere de periodos prolongados, para evitar ordenaciones de tipo próximo, diferenciándose del propio pensamiento convergente. Asimismo, las personas con discapacidad visual usan más la memoria en el acto creativo que los videntes. En relación con elementos de la imaginación y la fantasía, adquiere especial relevancia el recuerdo de formas y olores a la hora de la asimilación de la información en la memoria, reuniendo elementos del recuerdo para la ejecución del proceso creativoS

Calidad de vida, educación y ámbito familiar en la discapacidad visual desde la revisión teórica

p. 62-77Existen pocos estudios que traten la relación entre la familia y la discapacidad, así como la importancia de la calidad de vida y la relación entre la educación y la familia. El presente trabajo tiene como principal objetivo la revisión de los estudios sobre el papel de las familias de las personas con diversidad funcional y su calidad de vida. Pretendemos una reflexión sistematizada de la estimación cuantitativa sintética de todos los estudios disponibles, estableciendo un marco teórico sobre la relación entre las familias con diversidad funcional y la calidad de vida. En este estudio se aportan valoraciones personales acerca de las variables anteriormente citadas. Dentro de las conclusiones obtenidas, se evidencia que la familia juega un papel fundamental como primer núcleo educativo. No obstante, ha de aunarse esfuerzos para una labor conjunta con los profesionales con mayor implicación en la educación, sin desmerecer el papel que ejercen los progenitores, apostándose por un bien comúnS

El papel de los profesionales y la familia en la discapacidad visual desde la revisión teórica

p. 47-61Son escasos los estudios que tratan la relación entre la familia, la discapacidad y los profesionales de la educación y la salud. El presente trabajo tiene como principal objetivo la revisión de los estudios sobre el papel de las familias de las personas con diversidad funcional y su relación con los profesionales implicados. Pretendemos una reflexión sistematizada de la estimación cuantitativa sintética de todos los estudios disponibles, estableciendo un marco teórico sobre la situación de las familias de personas con diversidad funcional y su relación con los profesionales de la salud y la educación. En este estudio se aportan valoraciones personales acerca de las variables anteriormente citadas. Dentro de las conclusiones obtenidas, se evidencia la relevancia de la cooperación conjunta de familiares y profesionales para una educación eficaz, con una implicación más significativa por parte de los padres en la escuelaS

Creatividad en la discapacidad visual desde un enfoque psicológico: pensamiento divergente, representación mental y factor creativo

La creatividad en personas con discapacidad visual ha sido poco estudiada, así como los efectos causados por la privación de visión en el desarrollo de las capacidades creativas, la memoria y la imaginación. Este estudio tiene como objetivo la revisión de los estudios de discapacidad visual y creatividad, a través de la realización de un meta-análisis. Pretendemos una reflexión sistematizada de la estimación cuantitativa sintética de los estudios disponibles, planteando establecer un marco teórico de la creatividad en la discapacidad visual desde el enfoque psicológico, destacando aspectos, como el factor creativo, el pensamiento divergente y la representación mental. En las conclusiones obtenidas se evidencia la función del potencial creativo, a través del pensamiento divergente en la conformación de ideas y conceptos, hallándose más de una solución a un problema, cuya estimulación requiere de periodos prolongados, para evitar ordenaciones de tipo próximo, diferenciándose del propio pensamiento convergente. Asimismo, las personas con discapacidad visual usan más la memoria en el acto creativo que los videntes. En relación con elementos de la imaginación y la fantasía, adquiere especial relevancia el recuerdo de formas y olores a la hora de la asimilación de la información en la memoria, reuniendo elementos del recuerdo para la ejecución del proceso creativo.&nbsp

Discapacidad visual, creatividad y educación

p. 33-46En el siguiente trabajo se plantea la importancia en la educación de elementos clave como son la creatividad, y el pensamiento divergente. Esta exposición tiene como principal objetivo la revisión de los estudios de discapacidad visual y creatividad. Pretendemos una reflexión sistematizada de la estimación cuantitativa sintética de todos los estudios disponibles, planteando un marco teórico relacionando la creatividad en la educación de alumnos con deficiencia visual, aportándose valoraciones personales. Dentro de las conclusiones obtenidas, se evidencia la función del potencial creativo, por medio del pensamiento divergente en la creación de conceptos e ideas, para la resolución de problemas, con interés no solo en la educación, sino en cualquier ámbito de la vidaS

Revisión teórica de la discapacidad visual, estudio sobre la importancia de la creatividad en la Educación Especial

p. 96-109En el siguiente trabajo se plantea la importancia en la educación de elementos clave como son la creatividad, y el pensamiento divergente. Esta exposición tiene como principal objetivo la revisión de los estudios de discapacidad visual y creatividad. Pretendemos una reflexión sistematizada de la estimación cuantitativa sintética de todos los estudios disponibles, planteando un marco teórico relacionando la creatividad en la educación del alumnado con deficiencia visual, aportándose valoraciones personales. Dentro de las conclusiones obtenidas, se evidencia la función del potencial creativo por medio del pensamiento divergente en la creación de conceptos e ideas, para la resolución de problemas, con interés no solo en la educación, sino en cualquier ámbito de la vidaS

Worldwide co-occurrence analysis of 17 species of the genus Brachypodium using data mining

The co-occurrence of plant species is a fundamental aspect of plant ecology that contributes to understanding ecological processes, including the establishment of ecological communities and its applications in biological conservation. A priori algorithms can be used to measure the co-occurrence of species in a spatial distribution given by coordinates. We used 17 species of the genus Brachypodium, downloaded from the Global Biodiversity Information Facility data repository or obtained from bibliographical sources, to test an algorithm with the spatial points process technique used by Silva et al. (2016), generating association rules for co-occurrence analysis. Brachypodium spp. has emerged as an effective model for monocot species, growing in different environments, latitudes, and elevations; thereby, representing a wide range of biotic and abiotic conditions that may be associated with adaptive natural genetic variation. We created seven datasets of two, three, four, six, seven, 15, and 17 species in order to test the algorithm with four different distances (1, 5, 10, and 20 km). Several measurements (support, confidence, lift, Chi-square, and p-value) were used to evaluate the quality of the results generated by the algorithm. No negative association rules were created in the datasets, while 95 positive co-occurrences rules were found for datasets with six, seven, 15, and 17 species. Using 20 km in the dataset with 17 species, we found 16 positive co-occurrences involving five species, suggesting that these species are coexisting. These findings are corroborated by the results obtained in the dataset with 15 species, where two species with broad range distributions present in the previous dataset are eliminated, obtaining seven positive co-occurrences. We found that B. sylvaticum has co-occurrence relations with several species, such as B. pinnatum, B. rupestre, B. retusum, and B. phoenicoides, due to its wide distribution in Europe, Asia, and north of Africa. We demonstrate the utility of the algorithm implemented for the analysis of co-occurrence of 17 species of the genus Brachypodium, agreeing with distributions existing in nature. Data mining has been applied in the field of biological sciences, where a great amount of complex and noisy data of unseen proportion has been generated in recent years. Particularly, ecological data analysis represents an opportunity to explore and comprehend biological systems with data mining and bioinformatics tools

Sol-Gel Glass Coating Synthesis for Different Applications: Active Gradient-Index Materials, Microlens Arrays and Biocompatible Channels

The intent of this chapter is to review the use of sol-gel processing of silica and silica-titania optical coatings in recent research by the authors in three different areas: the synthesis of active gradient-index (GRIN) materials by multilayer deposition of erbium- and ytterbium-doped silica-titania films, the improvement of the optical and morphological qualities of microlens arrays fabricated by laser ablation and the functionalization of polydimethylsiloxane (PDMS) channel preclinical devices. Through the use of sol-gel, layers with specific properties can be produced. In this regard, undoped and erbium- and ytterbium-doped SiO2-TiO2 films have been produced and characterized using atomic force microscopy (surface topography evaluation) and spectral ellipsometry (determination of optical constants, thickness and porosity of the films). In a second application, a silica sol has been synthesized to coat microlens arrays fabricated by laser ablation. The deposited layer reduces the surface roughness of the microlens array, which yields the improvement of the contrast and the homogeneity of the foci. Finally, PDMS channels fabricated with laser technologies and soft-lithography methods are coated with a sol-gel-derived silica film to avoid the degradation of the material with organic solvents, and their biocompatibility is studied