Generalized Inpainting Method for Hyperspectral Image Acquisition

A recently designed hyperspectral imaging device enables multiplexed acquisition of an entire data volume in a single snapshot thanks to monolithically-integrated spectral filters. Such an agile imaging technique comes at the cost of a reduced spatial resolution and the need for a demosaicing procedure on its interleaved data. In this work, we address both issues and propose an approach inspired by recent developments in compressed sensing and analysis sparse models. We formulate our superresolution and demosaicing task as a 3-D generalized inpainting problem. Interestingly, the target spatial resolution can be adjusted for mitigating the compression level of our sensing. The reconstruction procedure uses a fast greedy method called Pseudo-inverse IHT. We also show on simulations that a random arrangement of the spectral filters on the sensor is preferable to regular mosaic layout as it improves the quality of the reconstruction. The efficiency of our technique is demonstrated through numerical experiments on both synthetic and real data as acquired by the snapshot imager.Comment: Keywords: Hyperspectral, inpainting, iterative hard thresholding, sparse models, CMOS, Fabry-P\'ero

Hyperspectral system trade-offs for illumination, hardware and analysis methods: a case study of seed mix ingredient discrimination

Incluye material complementarioThe discrimination power of a hyperspectral imaging system for image segmentation or object detection is determined by the illumination, the camera spatial–spectral resolution, and both the pre-processing and analysis methods used for image processing. In this study, we methodically reviewed the alternatives for each of those factors for a case study from the food industry to provide guidance in the construction and configuration of hyperspectral imaging systems in the visible near infrared range for food quality inspection. We investigated both halogen-and LED-based illuminations and considered cameras with different spatial–spectral resolution trade-offs. At the level of the data analysis, we evaluated the impact of binning, median filtering and bilateral filtering as pre-or post-processing and compared pixel-based classifiers with convolutional neural networks for a challenging application in the food industry, namely ingredient identification in a flour–seed mix. Starting from a basic configuration and by modifying the combination of system aspects we were able to increase the mean accuracy by at least 25%. In addition, different trade-offs in performance-complexity were identified for different combinations of system parameters, allowing adaptation to diverse application requirements.This work was carried out in the context of the iFAST project with the support from Flanders’ FOOD and VLAIO (Agentschap Innoveren & Ondernemen), research and innovation program under grant agreement No. 140992

Síntesis, caracterización fisicoquímica y ensayos de biodistribución de nanopartículas con aplicaciones en el transporte de fármacos

Se realizó la síntesis de nanopartículas de oro (AuNPs) de 3 tamaños diferentes (aproximadamente 15, 40 y 70 nm), las cuales se postfuncionalizaron con el polisorbato Tween 20 (AuNPs-T) con el fin de que tengan aplicación como potenciales vehículos de drogas con acción a nivel de sistema nervioso central. Las AuNPs-T se caracterizaron en forma preliminar por espectroscopía UV-visible y mediante microscopía de fuerzas atómicas (AFM) se analizó su morfología y la distribución de tamaños. Para estudiar su biodistribución in vivo se inyectó una dispersión de AuNPs-T a ratones y se analizaron cortes de cerebro y otros órganos por microscopías óptica y de transmisión electrónica (TEM).Gold nanoparticles (AuNPs) of different sizes (approximately 15, 40 and 70 nm) have been synthesized and surface modified with the polysorbate Tween 20 (AuNP-T) with the final purpose of using them as carriers for drugs acting on the central nervous system. The different AuNP-T´s have been preliminarily characterized by UV-visible spectroscopy and their shape and size distribution have been studied by Atomic Force Microscopy (AFM). To study their in vivo biodistribution, AuNP-T dispersions were injected into mice. Brain and other organ sections were analyzed both by optical and transmission electron microscopies (OM and TEM).Fil: Alberdi, Emilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Huergo, María Ana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Enrique, Andrea Verónica. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bruno Blanch, Luis. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Química Medicinal; ArgentinaFil: Vericat, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Skills of temporary historical consciousness in students of initial teacher training of Chile

El presente artículo constituye una primera aproximación al análisis de resultados de una investigación doctoral en curso de la autora y que responde al objetivo de evaluar las habilidades de pensamiento histórico y su enseñanza, que poseen los estudiantes de formación inicial al comenzar la asignatura de didáctica de la historia. Para este trabajo consideramos una de las habilidades del pensamiento histórico, la conciencia histórica temporal (Santisteban, 2010; Santisteban, González y Pagès, 2010) y la analizamos en función de los siguientes aspectos: pasado, presente y futuro; articuladores temporales como cambio, continuidad, marcadores cuantitativos y cualitativos; y caracterización del tiempo histórico dependiendo si se presenta de forma lineal y/o simultánea. La metodología para abordar la investigación y dar cuenta de sus resultados es mixta con predominancia cualitativa. La muestra la constituyen 25 estudiantes pertenecientes a tres centros de educación superior en Chile. El instrumento de recogida de información es una narrativa, a través de la cual los estudiantes relataron cómo enseñarían un tema histórico. Los resultados nos permiten identificar cuáles son las fortalezas y debilidades con respecto a las habilidades de conciencia histórica temporal, caracterizar la forma como los futuros docentes piensan enseñar estas habilidades y analizar cómo se articula la historia, el tiempo y la enseñanza.This article is a first approach to the analysis of the results of an ongoing doctoral research of the author. It responds to the objective of assessing the skills of historical thinking and its teaching, which have the students of initial training at the beginning of the subject of didactics of the history. For this work we consider one of the skills of historical thinking and temporal historical awareness (Santisteban, 2010; Santisteban, González and Pagès, 2010). The following aspects were analyzed: past, present and future; temporary articulators such as change, continuity, quantitative and qualitative markers; and characterization of historical time depending on whether it is presented in a linear and / or simultaneous manner. The methodology to approach the investigation and give an account of its results is mixed with a qualitative predominance. The sample consists of 25 students belonging to three higher education centers in Chile. The instrument for collecting information is narrative, in which the students told how they would teach a historical topic. The results allow us to identify what are the strengths and weaknesses with respect to temporary historical consciousness skills, characterize the way future teachers think about teaching these skills and analyze how history, time and teaching are articulated.peerReviewe

Química computacional aplicada a la búsqueda de nuevos agentes antiepileptogénicos

En el presente trabajo hemos aplicado el Screening Virtual (SV) en la búsqueda de nuevos fármacos antiepileptogénicos. El SV puede ser definido como un conjunto de técnicas computacionales destinadas a seleccionar compuestos con una actividad biológica determinada a partir de grandes bases de datos o bibliotecas de estructuras químicas. Se ha demostrado que el SV puede ser hasta mil veces más eficiente que el ensayo aleatorio, en busca de actividad, de compuestos elegidos al azar. El SV no pretende reemplazar a los ensayos biológicos tradicionales, sólo aumentar la probabilidad de éxito en esa instancia, maximizando el aprovechamiento del tiempo y los recursos humanos y materiales.Facultad de Ciencias Exacta

Cómo estimar la capacidad predictiva de un modelo químico-matemático: un problema de muestreo

El presente trabajo consiste en utilizar una muestra de tamaño intermedio (160 compuestos) en la generación de modelos QSPR para predecir la permeabilidad intestinal de fármacos. La propiedad elegida es meramente anecdótica, ya que en este trabajo se desea estudiar, específicamente: 1) si efectivamente la validación externa es el método de validación más confiable para estimar la generalizabilidad del modelo (capacidad predictiva sobre la población de interés); 2) cómo debe particionarse el conjunto de casos disponible en un conjunto de entrenamiento y un conjunto de prueba a fin de tener menor probabilidad de sobreajuste. De todos modos, vale destacar que el %PI es una propiedad de sumo interés para definir si es posible administrar un fármaco por vía oral y que el mismo llegue cuantitativamente a circulación sanguínea.Facultad de Ciencias Exacta

Desarrollo de modelos matemáticos para predecir neurotoxicidad y biodisponibilidad de fármacos anticonvulsivos mediante descriptores derivados de la teoría de grafos

En el presente hemos desarrollado mediante Regresión Lineal Múltiple dos modelos matemáticos basados en descriptores topológicos para predecir la Neurotoxicidad y la capacidad de permeación a través de la barrera hematoencefálica de estructuras químicas. Ambos modelos han sido validados interna y externamente y aplicados (a manera de tamices sucesivos) en la selección de aquellos compuestos libres de neurotoxicidad y biodisponibles a nivel del sistema nervioso central de entre 2.649 compuestos clasificados como anticonvulsivos por los modelos desarrollados anteriormente.Eje: Matemática aplicadaFacultad de Ciencias Exacta

Búsqueda computacional de nuevos fármacos para el tratamiento del cáncer de colon

Identificar, mediante SV, fármacos estructuralmente novedosos potencialmente activos y selectivos sobre la línea HCT-15 de cáncer de colon, a fin de orientar la síntesis orgánica y evaluación farmacológica de nuestro grupo de colaboración.Facultad de Ciencias Exacta

Síntesis, caracterización fisicoquímica y ensayos de biodistribución de nanopartículas con aplicaciones en el transporte de fármacos

Se realizó la síntesis de nanopartículas de oro (AuNPs) de 3 tamaños diferentes (aproximadamente 15, 40 y 70 nm), las cuales se postfuncionalizaron con el polisorbato Tween® 20 (AuNPs-T) con el fin de que tengan aplicación como potenciales vehículos de drogas con acción a nivel de sistema nervioso central. Las AuNPs-T se caracterizaron en forma preliminar por espectroscopía UV-visible y mediante microscopía de fuerzas atómicas (AFM) se analizó su morfología y la distribución de tamaños. Para estudiar su biodistribución in vivo se inyectó una dispersión de AuNPs-T a ratones y se analizaron cortes de cerebro y otros órganos por microscopías óptica y de transmisión electrónica (TEM).Gold nanoparticles (AuNPs) of different sizes (approximately 15, 40 and 70 nm) have been synthesized and surface modified with the polysorbate Tween® 20 (AuNP-T) with the final purpose of using them as carriers for drugs acting on the central nervous system. The different AuNP-T´s have been preliminarily characterized by UV-visible spectroscopy and their shape and size distribution have been studied by Atomic Force Microscopy (AFM). To study their in vivo biodistribution, AuNP-T dispersions were injected into mice. Brain and other organ sections were analyzed both by optical and transmission electron microscopies (OM and TEM).Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasFacultad de Ciencias Exacta