Modelado de la estructura de hidroxiapatitas de calcio dopadas con zinc

Entre los principales materiales desarrollados como sustitutos del tejido óseo se destacan los fosfatos de calcio. El estudio de estos compuestos, y en particular de la hidroxiapatita de calcio (CaHap), ha recibido especial atención debido a sus propiedades de bioactividad y biocompatibilidad tisular. No obstante, la aplicación presenta algunas dificultades; entre ellas, su baja reabsorción en la zona de implante, hecho que limita su uso en ortopedia. Con el objetivo de mejorar las propiedades osteointegradoras de las hidroxiapatitas de calcio (CaHap) hemos sintetizado y caracterizado diversas apatitas sustituyendo Ca(II) por Zn(II). Dicho reemplazo resulta particularmente relevante dado que ambos cationes son muy abundantes en los sistemas biológicos y permite una más eficiente osteointegración. Es conocido que la CaHap puede cristalizar en dos fases: hexagonal (grupo espacial P63/m) y monoclínica (grupo espacial P21/b). La fase más frecuente es la hexagonal, aunque la monoclínica es más estable termodinámicamente. En trabajos previos, se estudiaron, a partir de datos de difracción de rayos X de polvos (DRX) empleando el análisis de Rietveld, las estructuras de apatitas puras y sustituidas con Zn(II), sintetizadas por el método de Hayek y Newesely. Los sólidos analizados mostraron una transformación de la fase monoclínica a hexagonal al incorporar una pequeña proporción de Zn a la estructura, cambio atribuible a la incorporación de un elevado porcentaje de agua a su estructura, lo cual traía como resultado una baja estabilidad térmica. Hemos encontrado que, sinterizando las muestras a 700 °C con un método similar al desarrollado por I. R. Gibson and W. Bonfield, es posible estabilizar la fase apatítica de CaHap dopados con pequeñas cantidades de Zn [(Zn,Ca)Hap]. Esta síntesis permite que la incorporación de agua sea inferior a lo reportado hasta el momento en la literatura. Sin embargo, se desconoce el efecto del Zn sobre la estructura cristalina, el tamaño de grano y porqué por encima de cierto porcentaje de Zn la fase apatítica se desestabiliza. En el presente trabajo proponemos estudiar las propiedades microestructurales de (Zn,Ca)Hap empleando el análisis Rietveld a partir de datos de difracción de Rayos X en polvo. En particular nos interesa explorar la posible influencia del tamaño de grano y microesfuerzos (isotrópico o anisotrópico) en los patrones de difracción de rayos X de CaHap sustituidas con distintos porcentajes de Zn.Facultad de Ingenierí

Adaptaciones de metodologías de enseñanza presencial a la modalidad virtual

Todos los docentes de la universidad Nacional de la Plata hemos tenido que aprender en tiempo récord como abordar la educación a distancia, debido a la pandemia del covid 19. Si bien, en la década del ´90 se comenzó a discutir cómo abordar este tipo de educación, no se la adoptó masivamente. Otto Peters, en 1993, subrayaba el hecho de que el estudio a distancia debe planificarse, prepararse y organizarse cuidadosamente; hoy se cuenta con diseños pedagógicos rigurosos existiendo en la literatura material respecto a los fundamentos, posibilidades y perspectivas. La mayoría de los profesores no conocíamos estas herramientas por lo cual tuvimos un doble desafío, trasmitir los conocimientos propios de la asignatura y crear, sistematizar el material necesario para compartir con los alumnos en las plataformas. Este tipo de educación requiere de una buena conexión a internet requisito que no siempre se cumplía. Sin embargo, esta dificultad fue sorteada por el trabajo de los docentes que grabaron sus clases dándole la oportunidad a los alumnos de escuchar estas clases de manera asincrónica. Uno de los aspectos más difíciles de sortear fue la interacción docente – alumno, alumno-alumno. Los resultados porcentuales de los alumnos aprobados fueron similares a los de la modalidad presencial, sin embargo, el número de alumnos en clase fue notablemente inferior en el año 2021.Investigación en Metodologías Alternativas para la Enseñanza de las Ciencia

Óxidos binarios antiferromagnéticos de metales de transición: relación estructura propiedad en nanoestructuras

El advenimiento de la nanociencia, cuyas herramientas básicas son el confinamiento geométrico, la proximidad física y la auto-organización ha hecho posible fabricar sistemas artificiales con dimensiones nanométricas donde se ven los efectos del confinamiento cuántico en dos, una y cero dimensiones (2D, 1D, 0D). En 1986 se descubrieron experimentalmente los puntos cuánticos (0D), en 1991 se fabricaron los primeros nanotubos de carbono (1D), en 1993 Eigler armó el primer corral cuántico (2D). En esta tesis vamos a restringirnos al comportamiento de los sistemas 3D de tamaño finito (dimensiones del orden de pocos nanómetros, 1nm = 10Å), en los que a diferencia de los sistemas cristalinos con ordenamientos de largo alcance, aparece una interesante variedad de fenómenos físicos no convencionales. Esto en parte es debido a que en los materiales granulares una alta fracción de átomos está localizada en los bordes de grano, por lo cual, las propiedades físicas estarán determinadas por la competencia entre los efectos del grano y del borde de grano. Es usual describir a las nanoestructuras como la superposición de estas dos fases: grano y borde de grano, cada una con sus propiedades particulares. Para tener una idea de los números que se manejan, un simple cálculo nos permite determinar el número de celdas en el borde de grano. Supongamos un material con una red cúbica cristalina y con un parámetro de celda de 5Å, constituidos por cristalitos cúbicos de 37,5 nm de lado con un borde de grano 1nm de espesor, en este caso un 15% de las celdas estarán en la superficie, mientras que en un cristalito de 5,7 nm de lado poseerá el 75% de celdas en superficie. Por lo tanto, es de esperar que las propiedades de las nanoestructuras, estén dominadas por la fase borde de grano. Existen diferentes modelos teóricos para simular y estimar el espesor del borde de grano. La comprensión y el rol que juega el borde de grano es un tema abierto, actualmente no existe una teoría global para esta fase, sin embargo, existe una extensa bibliografía para aspectos particulares de la misma.Facultad de Ciencias Exacta

Hysteresis loops in CuO

Hysteresis loops at room temperature have been observed and investigated in nanostructures and nanoparticles ofCupric Oxide (CuO) with same average grain size. Morphological and structural properties of the studied sampleswere characterized using x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Energy-dispersive X-rayspectroscopy (EDS) was employed to analyze the possible presence of impurities. Mean crystallite diameter sizeswere determined using Rietveld refinement analysis of the diffraction patterns. The results suggest that hysteresisloops morphology depend on the process to obtain each sample, which not only affect grain size, but also mayinduce anisotropic forms and residual microstrains.Lazos de histéresis a temperatura ambiente han sido observados y estudiados en nanoestructuras y nanopartículas de óxido cúprico (CuO) con el mismo tamaño promedio de cristalito. Las propiedades morfológicas y estructurales de las muestras fueron caracterizadas usando difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido (SEM). La presencia de impurezas ha sido descartada a partir de resultados de espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS). El tamaño promedio de los cristalitos ha sido determinado usando el método de refinamiento de Rietveld de los patrones de difracción. Los resultados sugieren que las características de los lazos de histéresis dependen del proceso de obtención de las muestras, el que no sólo influye en el tamaño de grano sino también puede inducir formas y micro tensiones residuales anisotrópicas.Instituto de Física La PlataFacultad de IngenieríaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnica

Hysteresis loops in CuO

Hysteresis loops at room temperature have been observed and investigated in nanostructures and nanoparticles ofCupric Oxide (CuO) with same average grain size. Morphological and structural properties of the studied sampleswere characterized using x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Energy-dispersive X-rayspectroscopy (EDS) was employed to analyze the possible presence of impurities. Mean crystallite diameter sizeswere determined using Rietveld refinement analysis of the diffraction patterns. The results suggest that hysteresisloops morphology depend on the process to obtain each sample, which not only affect grain size, but also mayinduce anisotropic forms and residual microstrains.Lazos de histéresis a temperatura ambiente han sido observados y estudiados en nanoestructuras y nanopartículas de óxido cúprico (CuO) con el mismo tamaño promedio de cristalito. Las propiedades morfológicas y estructurales de las muestras fueron caracterizadas usando difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido (SEM). La presencia de impurezas ha sido descartada a partir de resultados de espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS). El tamaño promedio de los cristalitos ha sido determinado usando el método de refinamiento de Rietveld de los patrones de difracción. Los resultados sugieren que las características de los lazos de histéresis dependen del proceso de obtención de las muestras, el que no sólo influye en el tamaño de grano sino también puede inducir formas y micro tensiones residuales anisotrópicas.Instituto de Física La PlataFacultad de IngenieríaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnica

Estabilidad térmica de hidroxiapatitas de calcio dopadas con zinc

Con el objetivo de intentar mejorar las propiedades osteointegradoras de las hidroxiapatitas de calcio se han sintetizado y caracterizado diversas apatitas con distintos grados de sustitución de Ca(II) por otros iones metálicos como Cd(II), Zn(II), Sr(II), Pb(II) y Mg(II). La sustitución de Ca(II) por Zn(II) resulta particularmente interesante dado que ambos cationes resultan ser esenciales y muy abundantes en los sistemas biológicos. Para la obtención del biomaterial en forma de granulados o en bloques, se utiliza un proceso de sinterización de la hidroxiapatita de calcio a partir del tratamiento térmico de la misma. En trabajos previos, se estudiaron, a partir de datos de difracción de rayos X de polvos (DRX) empleando el análisis de Rietveld, las estructuras de apatitas puras y sustituidas con Zn(II), sintetizadas por el método de Hayek y Newesely. Los sólidos analizados mostraron una transformación de fase de monoclínica a hexagonal al agregar una pequeña proporción de Zn(II) al proceso de síntesis, cambio atribuible a la incorporación, simultánea con el Zn(II), de un elevado porcentaje de agua a la estructura, lo cual trajo como resultado una baja estabilidad térmica. Con el objetivo de sintetizar hidroxiapatitas de calcio (CaHap) dopadas con Zn(II) que tuvieran una mayor estabilidad térmica en este trabajo se utilizó un método similar al desarrollado por Gibson y Bonfield para preparar hidroxiapatita de Ca pura (CaHap) e hidroxiapatitas con 3, 5, y 10% en masa de Zn. El material obtenido fue sometido a tratamientos térmicos a 600, 800 y 1000 ºC y caracterizado por espectroscopía de infrarrojo (FTIR) y DRX.Sección: Ciencias Básicas.Facultad de Ingenierí

Nanopartículas de CuO e sua propriedade antimicrobiana frente a cepas intrahospitalares

Empleando un prototipo de reactor, se sintetizaron nanopartículas (NPs) de CuO a través del método de precipitación a partir de CuSO2·5H2O y de Cu(CH3COO)2·H2O. Las NPs obtenidas fueron caracterizadas mediante XRD, FT-IR, TEM y SEM. La actividad antimicrobiana de las NPs se determinó mediante el método de difusión en placa, colocando 20 mg de NPs de CuO sobre cuatro cepas intrahospitalarias o nosocomiales aisladas de la Unidad de Cuidados Intensivos de un hospital nacional de Lima norte (Staphylococcus epidermidis, Aerococcus viridans, Ochrobactrum anthropi y Micrococcus lylae). La caracterización de las NPs de CuO demostró que las sintetizadas a partir de acetato (CuO–Acet) presentaron una fase pura de CuO, mientras que las sintetizadas a partir de sulfato (CuO–Sulf) presentaron dos fases, donde la de CuO representó más del 84%. Los dominios cristalinos del CuO–Acet y CuO–Sulf fueron 15 y 19 nm, respectivamente. Los halos de inhibición de las cepas estudiadas fueron mayores para las NPs de CuO–Sulf que para las NPs de CuO–Acet; solo para la cepa Ochrobactrum anthropi se presentaron halos similares para ambos tipos de NPsUsing a prototype reactor, CuO nanoparticles (NPs) were synthetized through the precipitation method, starting from CuSO2 .5H2O and Cu(CH3COO)2 .H2O. The obtained NPs were characterized by XDR, FT-IR, SEM, and TEM. The antimicrobial activity of the NPs was determined by the plate diffusion method, placmg 20 mg of NPs onto four nosocomial strains obtained from north Lima national hospital Intensive-Care Unit (Staphylococcus epideiwidis, Aerococcus viridans, Ochrobactrwn anthropic, and Micrococcus lylae). NPs characterization revealed that those synthetized from acetate (CuO-Acet) shown pure CuO phase, while those synthetized from sulphate CuO-Sulf shown two phases where CuO was the predominant one, having more than 84%. The crystal domains for CuO-Acet and CuO-Sulf were 15 and 19 nm, respectively. The inhibition halos for the studied strains were larger for CuO-Sulf NPs than CuO-Acet NPs, only Ochrobactrum anthropi displayed similar inhibition halos for both types of NPs.Facultad de Ciencias ExactasFacultad de Ingenierí

Nanopartículas de CuO e sua propriedade antimicrobiana frente a cepas intrahospitalares

Empleando un prototipo de reactor, se sintetizaron nanopartículas (NPs) de CuO a través del método de precipitación a partir de CuSO2·5H2O y de Cu(CH3COO)2·H2O. Las NPs obtenidas fueron caracterizadas mediante XRD, FT-IR, TEM y SEM. La actividad antimicrobiana de las NPs se determinó mediante el método de difusión en placa, colocando 20 mg de NPs de CuO sobre cuatro cepas intrahospitalarias o nosocomiales aisladas de la Unidad de Cuidados Intensivos de un hospital nacional de Lima norte (Staphylococcus epidermidis, Aerococcus viridans, Ochrobactrum anthropi y Micrococcus lylae). La caracterización de las NPs de CuO demostró que las sintetizadas a partir de acetato (CuO–Acet) presentaron una fase pura de CuO, mientras que las sintetizadas a partir de sulfato (CuO–Sulf) presentaron dos fases, donde la de CuO representó más del 84%. Los dominios cristalinos del CuO–Acet y CuO–Sulf fueron 15 y 19 nm, respectivamente. Los halos de inhibición de las cepas estudiadas fueron mayores para las NPs de CuO–Sulf que para las NPs de CuO–Acet; solo para la cepa Ochrobactrum anthropi se presentaron halos similares para ambos tipos de NPsUsing a prototype reactor, CuO nanoparticles (NPs) were synthetized through the precipitation method, starting from CuSO2 .5H2O and Cu(CH3COO)2 .H2O. The obtained NPs were characterized by XDR, FT-IR, SEM, and TEM. The antimicrobial activity of the NPs was determined by the plate diffusion method, placmg 20 mg of NPs onto four nosocomial strains obtained from north Lima national hospital Intensive-Care Unit (Staphylococcus epideiwidis, Aerococcus viridans, Ochrobactrwn anthropic, and Micrococcus lylae). NPs characterization revealed that those synthetized from acetate (CuO-Acet) shown pure CuO phase, while those synthetized from sulphate CuO-Sulf shown two phases where CuO was the predominant one, having more than 84%. The crystal domains for CuO-Acet and CuO-Sulf were 15 and 19 nm, respectively. The inhibition halos for the studied strains were larger for CuO-Sulf NPs than CuO-Acet NPs, only Ochrobactrum anthropi displayed similar inhibition halos for both types of NPs.Facultad de Ciencias ExactasFacultad de Ingenierí

Nanopartículas de CuO e sua propriedade antimicrobiana frente a cepas intrahospitalares

Empleando un prototipo de reactor, se sintetizaron nanopartículas (NPs) de CuO a través del método de precipitación a partir de CuSO2·5H2O y de Cu(CH3COO)2·H2O. Las NPs obtenidas fueron caracterizadas mediante XRD, FT-IR, TEM y SEM. La actividad antimicrobiana de las NPs se determinó mediante el método de difusión en placa, colocando 20 mg de NPs de CuO sobre cuatro cepas intrahospitalarias o nosocomiales aisladas de la Unidad de Cuidados Intensivos de un hospital nacional de Lima norte (Staphylococcus epidermidis, Aerococcus viridans, Ochrobactrum anthropi y Micrococcus lylae). La caracterización de las NPs de CuO demostró que las sintetizadas a partir de acetato (CuO–Acet) presentaron una fase pura de CuO, mientras que las sintetizadas a partir de sulfato (CuO–Sulf) presentaron dos fases, donde la de CuO representó más del 84%. Los dominios cristalinos del CuO–Acet y CuO–Sulf fueron 15 y 19 nm, respectivamente. Los halos de inhibición de las cepas estudiadas fueron mayores para las NPs de CuO–Sulf que para las NPs de CuO–Acet; solo para la cepa Ochrobactrum anthropi se presentaron halos similares para ambos tipos de NPsUsing a prototype reactor, CuO nanoparticles (NPs) were synthetized through the precipitation method, starting from CuSO2 .5H2O and Cu(CH3COO)2 .H2O. The obtained NPs were characterized by XDR, FT-IR, SEM, and TEM. The antimicrobial activity of the NPs was determined by the plate diffusion method, placmg 20 mg of NPs onto four nosocomial strains obtained from north Lima national hospital Intensive-Care Unit (Staphylococcus epideiwidis, Aerococcus viridans, Ochrobactrwn anthropic, and Micrococcus lylae). NPs characterization revealed that those synthetized from acetate (CuO-Acet) shown pure CuO phase, while those synthetized from sulphate CuO-Sulf shown two phases where CuO was the predominant one, having more than 84%. The crystal domains for CuO-Acet and CuO-Sulf were 15 and 19 nm, respectively. The inhibition halos for the studied strains were larger for CuO-Sulf NPs than CuO-Acet NPs, only Ochrobactrum anthropi displayed similar inhibition halos for both types of NPs.Facultad de Ciencias ExactasFacultad de Ingenierí

Caracterización de películas de mezclas de polihidroxibutirato con policaprolactona reforzadas con organomontmorillonitas con distinto espaciado interlaminar

Continuando con investigaciones anteriores, en este trabajo se realiza el análisis de las variaciones inducidas por la modificación en la cantidades relativas de los polímeros biodegradables: policaprolactona (PCL) y polihidroxibutirato (PHB) en las características mecánicas, térmicas y dieléctricas de películas producidas a partir de mezclas de ambos polímeros reforzadas con organoarcillas (OMMT) que presentan distinto espaciado interlaminar. En trabajos previos hemos determinado que: la inclusión de las OMMT comerciales Cloisite 30B® (CB30), Cloisite15A® (C15A) y Cloisite93A® (C93A) en películas de mezclas 50/50 de estos polímeros modifica la morfología de la mezcla, mejora la resistencia a la tracción, aumenta la elasticidad y disminuye la permeabilidad del oxígeno. En este trabajo hemos encarado la caracterización de películas obtenidas a partir de mezclas de los mismos polímeros pero en distinta proporción PHB 20% y PCL 80%, en adelante 20/80, pura y reforzadas mediante la inclusión de las OMMT mencionadas. Las muestras producidas fueron analizadas mediante dispersión de rayos X de alto (WAXS) y bajo (SAXS) ángulo y microscopia electrónica de barrido (SEM). Se estudiaron además sus propiedades mecánicas y dieléctricas. Se presentan los resultados y se comparan con los obtenidos previamente para las muestras 50/50.Sección: Ciencias Básicas.Facultad de Ingenierí