Non-trilinear chromatographic time retention-fluorescence emission data coupled to chemometric algorithms for the simultaneous determination of 10 polycyclic aromatic hydrocarbons in the presence of interferences

Multivariate calibration coupled to high-performance liquid chromatography-fast scanning fluorescence spectroscopy (HPLC-FSFS) was employed for the analysis of 10 selected polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), six of which correspond to heavy PAHs. The goal of the present study was the successful resolution of a system even in the presence of real interferences. Second-order HPLC-FSFS data matrices were obtained in a short time with a chromatographic system operating in isocratic mode. The difficulties in aligning chromatographic bands in complex systems, such as the ones presented here, are discussed. Two second-order calibration algorithms which do not require chromatographic alignment were selected for data processing, namely, multivariate curve resolution-alternating least-squares (MCR-ALS) and parallel factor analysis 2 (PARAFAC2). These algorithms did also achieve the second-order advantage, and therefore they were able to overcome the problem of the presence of unexpected interferences. The study was employed for the discussion of the scopes of the applied second-order chemometric tools, demonstrating the superiority of MCRALS to successfully resolve this complex system. The quality of the proposed techniques was assessed on the basis of the analytical recoveries from different types of water and olive oil samples after solid-phase extraction. The studied concentration ranges in water samples were 5.6 × 10-3-0.20 ng mL-1 for heavy PAHs and 0.036-0.80 ng mL-1 for light PAHs, while in oil samples the PAHs concentrations were 0.13-9.6 and 2.3-49.5 ng mL-1 for heavy and light PAHS, respectively. All real samples were analyzed in the presence of the studied interferences.Fil: Bortolato, Santiago Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Arancibia, Juan Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Escandar, Graciela Monica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; Argentin

Un dispositivo didáctico para la enseñanza funcional de las matemáticas: Las actividades de estudio e investigación - AEI

En este trabajo presentamos un avance en el diseño de dispositivos didácticos con los que dar cuenta de la siguiente problemática: lograr una enseñanza funcional de la Matemática; o sea, una enseñanza que proporcione al estudiante los conceptos y técnicas necesarios para dar respuesta a situaciones problemáticas, no se limite a una presentación desarticulada y carente de sentido de los mismos. Nuestro modelo didáctico lo constituye la teoría antropológica de lo didáctico, dentro del cual reconocemos dos conceptos de utilidad para los fines perseguidos: los recorridos de estudio e investigación (REI) y las actividades de estudio e investigación (AEI). En particular, y en esta instancia, presentamos una AEI diseñada en torno a la noción de función y con el objetivo de dar respuesta al fenómeno didáctico de la falta de articulación entre las distintas formas de representar funciones

Evaluation of photo-induced crosslinking of thymine polymers using FT-IR spectroscopy and chemometric analysis

The photo-induced immobilization of 4-vinylbenzyl thymine (VBT) and 4-vinylbenzyl triethyl ammonium chloride (VBA) copolymers has been investigated with the aid of grazing-angle specular-reflectance FT-IR spectroscopy. As irradiation time increases, changes in the structure of pendent thymine groups in the copolymer due to the crosslinking process result in shifts of the copolymer network’s vibrational frequencies, as well as changes in numerous IR band intensities. In this work, chemometric methods have been applied to the FT-IR data obtained while monitoring the time evolution of curing of VBT-VBA copolymers of varying composition. The spectral data obtained with FT-IR normally provide information only about the degree of conversion of the reactants in the final product but there is no knowledge about how many compounds are involved or how they evolve over time. The use of the so-called Multivariate Curve Resolution-Alternating Least Squares allows the sequential estimation of the contribution to the signal due to the different species in the matrix data.Fil: Bortolato, Santiago Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Thomas, Katelyn. Simmons College; Estados UnidosFil: Mcdonough, Kristin. Simmons College; Estados UnidosFil: Gurney, Richard. Simmons College; Estados UnidosFil: Martino, Debora Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Multivariate analysis of organic acids in fermented food from reversed-phase high-performance liquid chromatography data

Multivariate calibration coupled to RP-HPLC with diode array detection (HPLC-DAD) was applied to the identification and the quantitative evaluation of the short chain organic acids (malic, oxalic, formic, lactic, acetic, citric, pyruvic, succinic, tartaric, propionic and α-cetoglutaric) in fermented food. The goal of the present study was to get the successful resolution of a system in the combined occurrence of strongly coeluting peaks, of distortions in the time sensors among chromatograms, and of the presence of unexpected compounds not included in the calibration step. Second-order HPLC-DAD data matrices were obtained in a short time (10 min) on a C18 column with a chromatographic system operating in isocratic mode (mobile phase was 20 mmol L−1 phosphate buffer at pH 2.20) and a flow-rate of 1.0 mL min−1 at room temperature. Parallel factor analysis (PARAFAC) and unfolded partial least-squares combined with residual bilinearization (U-PLS/RBL) were the second-order calibration algorithms select for data processing. The performance of the analytical parameters was good with an outstanding limit of detection (LODs) for acids ranging from 0.15 to 10.0 mmol L−1 in the validation samples. The improved method was applied to the analysis of many dairy products (yoghurt, cultured milk and cheese) and wine. The method was shown as an effective means for determining and following acid contents in fermented food and was characterized by reducibility with simple, high resolution and rapid procedure without derivatization of analytes.Fil: Mortera, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Zuljan, Federico Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Magni, Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Bortolato, Santiago Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Alarcon, Sergio Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; Argentin

Novel polybenzoxazine and polybenzoxazine/epoxy thermosetting copolymers containing polysilsesquioxane nanostructures for high-performance thermal protection systems

This work focuses on the development of novel thermosetting systems derived from a siloxane-based benzoxazine hybrid precursor [Pr(BA-3aptms)], a conventional benzoxazine (BA-a) and a commercial epoxy resin (DGEBA) based on bisphenol A, as a strategy to prepare benzoxazine/benzoxazine and epoxy/benzoxazine copolymers with different amounts of polysilsesquioxanes in their chemical structure. The effect of the siloxane composition on the morphology was investigated, and their influence on the thermal, dynamo-mechanical and flammability properties was elucidated. The obtained results allowed to conclude that an increase of the BA-a or DGEBA content in the copolymers, considerably affects the morphology of the materials. In this sense, the laminar arrangement changed to a nanocluster arrangement when the contents of Si were below 17% w/w for the epoxy/benzoxazine and below 10% w/w for benzoxazine/benzoxazine systems, respectively. Also, the thickness of the organic sheets in the matrices was increased when increasing the content of BA-a or DGEBA in the materials. In addition, the incorporation of the polysilsesquioxane-based precursor in the crosslinked materials improved the investigated properties, such as: thermal, mechanical and flame resistance, and hydrophobic behavior.Fil: Forchetti Casarino, Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Bortolato, Santiago Andres. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química Analítica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Casis, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Estenoz, Diana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Spontón, Marisa Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Photo-induced curing of thymine-based bioinspired polymers. A chemometric analysis

The curing process of new materials based on styrene monomers functionalized with thymine and charged ionic groups was studied using UV-vis spectroscopy in combination with chemomet-ric models. The effect of the copolymer molecular weight on the immobilization point was analyzed. The evolution of the curing process of the copolymer (4-vinylbenzyl) thymine (VBT) -vinylbenzyl triethyl ammonium chloride (VBA) involved three species, which absorb in the spectral region analyzed. The contributions of each species to the total signal at each irradiation time were determined, and the ki-netic constant of the crosslinking reaction was esti-mated. The study allowed evaluating the consistency of the chemometric decomposition, obtaining a rea-sonable correlation between the frequency spectra and the time evolution calculated with the algorithm. The chemometric analysis showed to be a powerful tool to provide complementary information on photo-induced immobilization of VBT-VBA films, which is crucial for developing new environmentally benign materials and new energy-saving methods.Fil: Bortolato, Santiago Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Investigación para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Barbarini, Alejandro Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Investigación para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Benitez, R. M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Investigación para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Martino, Debora Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Investigación para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Estenoz, Diana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Investigación para la Industria Química (i); Argentin

Box counting dimension of red blood cells samples when filtered with wavelet transform

Automatic recognizing of different populations of several millions of red blood cells (RBCs) is a useful tool in Hematology and Clinical Diagnosis. In this work we studied samples of several millions of RBCs: on one hand healthy control RBCs and on the other hand control RBCs incubated with Trichinella spiralis larval parasites. The alteration on the cells membrane with the parasite can be studied with box-counting dimension on both samples. Previously we applied wavelet transform to all the samples in order to improve the results. The procedure to remove noise from an image is based on the decomposition of the observed signal in a set of wavelets and taking threshold values to select the appropriate coefficients through which the signal can be reconstructed. In our work we compared the results obtained when analyzing the raw signals and the ones obtained after applying wavelet transform, and the results were different and more clearly characterized when the signal were treated with wavelet transform. Finally, the present method using wavelet transform is suitable to optimize the characterization of the RBCs damage when incubated with the larval parasites.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 43Facultad de Ingenierí

New insights into the analysis of red blood cells from leukemia and anemia patients: Nonlinear quantifiers, fractal mathematics, and Wavelet Transform

The alterations of red blood cells (RBCs) membrane in many hematological diseases prevent blood to accomplish its functions, but how these alterations occur is not completely understood. Hence, the development of a simple and accurate methodology for the characterization of different populations of RBCs is necessary for hematology and clinical diagnosis. In this work, we focus on different pathologies that affect the hemorheological properties of human beings blood. The results were obtained by studying healthy individuals, anemia and leukemia patient samples. Data analysis involved the use of non-linear methods, based on two different analytical strategies. On one hand, we used nonlinear mathematical quantifiers (False Nearest Neighbors, Embedding Dimension, May–Sugihara Correlation, and Hurst Exponent) on ektacytometrically recorded time series measuring the elongation of re-suspended RBCs subjected to well-defined shear stress. On the other hand, we developed an analytical methodology to aid in the diagnosis of those pathologies, based on the box-counting dimension from digital images of cells suspensions that were denoised standardly by application of Wavelet Transform. The results allowed preliminary discrimination of different populations studied and a correlation with its membrane damage.Fil: Bortolato, Santiago Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; ArgentinaFil: Mancilla Canales, Manuel Arturo. Universidad Nacional de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Riquelme, Bibiana Doris. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Raviola, Mariana Paula. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Leguto, Alcides José. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Rebechi, Juan Pablo. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Ponce de León, Patricia Carolina. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Korol, Ana María. Universidad Nacional de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Caracterización del comportamiento no lineal de la deformación de glóbulos rojos mediante el uso del exponente de Hurst

La ectacitometría es una técnica que cuantifica la deformabilidad de los glóbulos rojos (GRs) mediante la medición de bioseñales correspondientes a las fluctuaciones de las membranas de eritrocitos sometidas a una tensión de corte estacionaria controlada. La obtención de información relevante sobre el proceso en estudio a partir de este tipo de señales es muchas veces una tarea muy dificultosa, por lo tanto en una amplia mayoría de trabajos relacionados se aplican métodos de comprensión o reducción de la información. En este trabajo se desarrolla un método que trabaja con la bioseñal generada sin tratar, que se asiste de cuantificadores no lineales para estudiar las fluctuaciones de las membranas de los GRs. El método utiliza un sistema óptico patentado (Reómetro Eritrocitario) para evaluar las propiedades viscoelásticas de los GRs. Para analizar la dinámica celular se usa el método de Falsos Vecinos Próximos, el cálculo del coeficiente de correlación de Sugihara y May y el exponente de Hurst. Los resultados muestran diferencias significativas entre muestras de GRs sanas y tratadas con parásitos de Ascaris lumbricoides, lo que sugiere que el ruido aparente asociado con el caos determinista puede utilizarse para caracterizar aspectos biológicos y mecánicos de eritrocitos con diversos tratamientos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 8.Facultad de Ingenierí

Caracterización del comportamiento no lineal de la deformación de glóbulos rojos mediante el uso del exponente de Hurst

La ectacitometría es una técnica que cuantifica la deformabilidad de los glóbulos rojos (GRs) mediante la medición de bioseñales correspondientes a las fluctuaciones de las membranas de eritrocitos sometidas a una tensión de corte estacionaria controlada. La obtención de información relevante sobre el proceso en estudio a partir de este tipo de señales es muchas veces una tarea muy dificultosa, por lo tanto en una amplia mayoría de trabajos relacionados se aplican métodos de comprensión o reducción de la información. En este trabajo se desarrolla un método que trabaja con la bioseñal generada sin tratar, que se asiste de cuantificadores no lineales para estudiar las fluctuaciones de las membranas de los GRs. El método utiliza un sistema óptico patentado (Reómetro Eritrocitario) para evaluar las propiedades viscoelásticas de los GRs. Para analizar la dinámica celular se usa el método de Falsos Vecinos Próximos, el cálculo del coeficiente de correlación de Sugihara y May y el exponente de Hurst. Los resultados muestran diferencias significativas entre muestras de GRs sanas y tratadas con parásitos de Ascaris lumbricoides, lo que sugiere que el ruido aparente asociado con el caos determinista puede utilizarse para caracterizar aspectos biológicos y mecánicos de eritrocitos con diversos tratamientos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 8.Facultad de Ingenierí