Photonic molecules for improving the optical response of macroporous silicon photonic crystals for gas sensing purposes

In this paper, we report the benefits of working with photonic molecules in macroporous silicon photonic crystals. In particular, we theoretically and experimentally demonstrate that the optical properties of a resonant peak produced by a single photonic atom of 2.6 µm wide can be sequentially improved if a second and a third cavity of the same length are introduced in the structure. As a consequence of that, the base of the peak is reduced from 500 nm to 100 nm, while its amplitude remains constant, increasing its Q-factor from its initial value of 25 up to 175. In addition, the bandgap is enlarged almost twice and the noise within it is mostly eliminated. In this study we also provide a way of reducing the amplitude of one or two peaks, depending whether we are in the two- or three-cavity case, by modifying the length of the involved photonic molecules so that the remainder can be used to measure gas by spectroscopic methods.Postprint (published version

Study of resonant modes in a 700 nm pitch macroporous silicon photonic crystal

In this study the modes produced by a defect inserted in a macroporous silicon (MP) photonic crystal (PC) have been studied theoretical and experimentally. In particular, the transmitted and reflected spectra have been analyzed for variations in the defect’s length and width. The performed simulations show that the resonant frequency is more easily adjusted for the fabricated samples by length tuning rather than width. The optimum resonance peak results when centered in the PC bandgap. The changes in the defect geometry result in small variations of the optical response of the PC. The resonance frequency is most sensitive to length variations, while the mode linewidth shows greater change with the defect width variation. Several MPS photonic crystals were fabricated by the electrochemical etching (EE) process with optical response in the range of 5.8 µm to 6.5 µm. Results of the characterization are in good agreement with simulations. Further samples were fabricated consisting of ordered modulated pores with a pitch of 700 nm. This allowed to reduce the vertical periodicity and therefore to have the optical response in the range of 4.4 µm to 4.8 µm. To our knowledge, modes working in this range of wavelengths have not been previously reported in 3-d MPS structures. Experimental results match with simulations, showing a linear relationship between the defect’s length and working frequency inside the bandgap. We demonstrate the possibility of tailoring the resonance peak in both ranges of wavelengths, where the principal absorption lines of different gases in the mid infrared are placed. This makes these structures very promising for their application to compact gas sensors.Postprint (author's final draft

Cryopreservation of GABAergic neuronal precursors for cell-based therapy

Cryopreservation protocols are essential for stem cells storage in order to apply them in the clinic. Here we describe a new standardized cryopreservation protocol for GABAergic neural precursors derived from the medial glanglionic eminence (MGE), a promising source of GABAergic neuronal progenitors for cell therapy against interneuron-related pathologies. We used 10% Me2 SO as cryoprotectant and assessed the effects of cell culture amplification and cellular organization, as in toto explants, neurospheres, or individualized cells, on post-thaw cell viability and retrieval. We confirmed that in toto cryopreservation of MGE explants is an optimal preservation system to keep intact the interneuron precursor properties for cell transplantation, together with a high cell viability (>80%) and yield (>70%). Postthaw proliferation and self-renewal of the cryopreserved precursors were tested in vitro. In addition, their migration capacity, acquisition of mature neuronal morphology, and potency to differentiate into multiple interneuron subtypes were also confirmed in vivo after transplantation. The results show that the cryopreserved precursor features remained intact and were similar to those immediately transplanted after their dissection from the MGE. We hope this protocol will facilitate the generation of biobanks to obtain a permanent and reliable source of GABAergic precursors for clinical application in cell-based therapies against interneuronopathies.Ministerio de Economía y Competitividad 09-07746 y 12-36853Junta de Andalucía CTS- 256

Diagnóstico para evaluar el estado de la implementación tecnológica en las pymes del sector de la confección en el área metropolitana de la ciudad de Pereira

La iniciativa de esta investigación fue planteada bajo la necesidad de conocer el nivel tecnológico de los recursos de las empresas del sector de la confección del área metropolitana de la ciudad de Pereira, y así conocer el estado actual de sus procesos y equipos tecnológicos, con el fin de analizar el nivel de implementación y desarrollo tecnológico frente a su competencia nacional e internacional. Así como también el deseo por parte de los estudiantes de aportar al desarrollo de la industria de la región, apoyados por el direccionamiento del Ingeniero Pedro Daniel Medina. El objetivo es adelantar un estudio de los niveles de implementación tecnológica en el sector de la industria de la confección, y de detectar los posibles problemas que se presentan en esta área, para proponer estrategias que puedan generar mejoras en la implementación tecnológica mejorando la competitividad de la industria en la región. Para el desarrollo de este trabajo se utilizaron herramientas y procedimientos estadísticos, con el fin de obtener resultados reales, totalmente relacionados con el panorama actual. Esta investigación se ejecuto en tres fases que fueron desarrolladas de la siguiente manera: FASE 1: Se definió un sector de la industria de la manufactura local, que fue el sector de la confección, para realizar un diagnóstico sobre la implementación tecnológica en este tipo de empresas, además de analizar las posibles repercusiones en el desarrollo de la industria de la confección. FASE 2: En la segunda fase se procedió a realizar el diseño de la investigación, realizando para ello una delimitación de la zona y recopilación de las bases de datos de las empresas suministradas por las cámaras de comercio de Pereira y Dosquebradas. Para la obtención de la información se diseñó un instrumento, el cual fue validado para verificar su utilidad por varios empresarios de la ciudad y profesores de la facultad de Ingeniería industrial. FASE 3 En la tercera fase del estudio se realizó la aplicación del instrumento de encuesta a cada una de las empresas que cumplieron los requisitos y estuvieron dispuestas a colaborar. Se procedió a realizar un análisis estadístico descriptivo y multivariado de los datos suministrados por los empresarios durante la recopilación de la información, el cual arrojo los resultados que permitieron realizar el diagnóstico, y así plantear propuestas y recomendaciones frente a los objetivos planteados en el anteproyecto

NON-VIRAL VECTORS FOR GENE THERAPY BASED ON CHOLESTERIC LIQUID-CRYSTAL POLYMERS. STRUCTURE ANALYSIS BY SAXS.

Cholesteric Liquid Crystal Polymers (ChLCP), synthetized in our laboratory through a stereoselective polycondensation reaction1 as multifunctional optically active materials, have been extensively characterized 2 by NMR, Raman spectroscopy, steady-state fluorescence, molecular modeling, and SAXS/WAXS. These ChLCP behave both as thermotropic and lyotropic, confering interesting macromolecular properties indicative of potential application on the biomedical and engineering field. They have shown to be biocompatible against macrophages and fibroblasts cellular lines, and able to interact with biomacromolecules such as lipids (both neutral and cationi) and nucleic acids, the structures of the complexes being identified by synchrotron radiation source 3, 4, 5. Cationic liposomial/surfactant systems based on our CLCP were developed which entrapped DNA plasmids, acting as non viral cationic vectors for gene therapy, which successfully transfected in several tumor cell lines 6, 7. Cationic functionalized ChLCP have been synthesized, dispersed in TAE (0,04M TRIS; 0,001M EDTA) and complexed directly with commercial DNA of increasing complexity: [Poly-A]; [Poly-C]; [Poly-G]; [PolydT]; [PolyC-PolyG]; [PolyAC-PolydT]; commercial calf thymus DNA and plasmid. Three different proportions ChLCP:DNA were prepared: (1:2), (1:1), and (2:1) respectively by mixing and digesting for 12h in a swinging shaker. Neutron scattering experiments, had shown sufficient contrast (scattering length density difference) between new cholesteric PTOBEE-Ammonium (1.5 to 1.9 x 1010 /cm2) and polynucleotide [PolyC-PolyG] (3.32 x 1010 /cm2) for contrast variation SANS experiments. This experiment was successfully performed at NIST 8. The structure of the cationic complexes has been studied by SAXS at the BM16 beamline at ESRF, at room temperature. A monochromatized beam at = 0,9795 Å was used. Two-dimensional data recorded by an image-plate detector was placed at 5975 cm from the sample. The program Fit2D was employed to evaluate the beam centre position and to generate a mask file. Binary data are normalized by the detector response and pixels are radially averaged into 1D. Silver behenate (d= 58.3 Å) was used to calibrate the angular axis. Structural analysis of the cationic complexes is proposed.Peer reviewe

Structure of non-viral vectors based on cholesteric liquid-crystal polymers by SAXS

Cationic polymers, at physiological pH, are used to condense anionic nucleic acids, as healing agent, into nano-sized particle-like complexes called “polyplexes”, through self-assembly driven by electrostatic interactions. By compressing DNA molecules to a relatively small size, cellular internalization is facilitated and, thus, transfection efficacy is improved.New non-viral vector formulations are proposed for gene therapy.Cationic liquid-crystal polymers, synthetized as cholesteric and biocompatible, are directly complexed with polynucleotides of increasing complexity (both single and double stranded)or with two kinds of deoxyribonucleic acid (Plasmid PBR322 and calf-thymus DNA). Structural information of thepolyplexes is studied by SAXS at the BM16 beamline at ESRF.The radii of gyration (Rg) of the Cholesteric Liquid-Crystal Polymer aggregates and polyplexes suspended in TAE, have been calculated from the slope of the corresponding Guinier plots Ln (I) vs q2 (slope = Rg2/3). Information about the shape is estimated by plotting I(q) vs q*Rg.Fractal nature is also analyzed from Porod plots[Ln I(q)-B] vs Ln (q).The interaction between the new cationic cholesteric liquid-crystal polymers and oligonucleotides and DNA is confirmed in all the studied cases.Peer reviewe

Terapia celular mediante precursores gabaérgicos y su aplicación en encefalopatías infantiles

Tesis Doctoral presentada por el Licenciado Daniel Rodríguez Martínez para optar al grado de Doctor en Biología por la Universidad de Sevilla, en el programa de doctorado de Biología Molecular y Biomedicina en la línea de investigación de Investigaciones Biomédicas (Departamento de Fisiología Médica y Biofísica, Facultad de Medicina, Universidad de Sevilla). Trabajo realizado en el laboratorio de Terapia celular en Neuropatologías del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) de Sevilla, así como sendas estancias en el Children's Hospital of Philadelphia en Filadelfia, Estados Unidos, y en el “National Institute for Medical Research” de Londres, Reino Unido.El desarrollo de la terapia celular proporciona nuevas alternativas para el tratamiento de muy diversas neuropatologías, incluida la epilepsia y más en concreto las Encefalopatías epilépticas infantiles (EEIs). A día de hoy, los protocolos de actuación contra la mayoría de las EEIs se basan en la cirugía o el tratamiento con fármacos, cuya aplicación se ve limitada por el alto índice de farmacorresitencias, sus efectos secundarios indeseables y los problemas psicomotores que puede ocasionar una cirugía en los niños. La gran mayoría de los casos de EEIs se producen por alteraciones en el sistema GABAérgicos o en la correcta migración de sus precursores, debido en muchos casos a la existencia de diferentes tipos de mutaciones en factores de transcripción clave, como por ejemplo ARX o LHX6. El objetivo principal de la presente Tesis doctoral ha sido estudiar si los trasplantes de precursores GABAérgicos derivados de la Eminencia ganglionar media (MGE) son capaces de revertir total o parcialmente los fenotipos inherentes a dos modelos de EEIs, como son el de Síndrome de West (causado por mutaciones en Arx) [8]y en otro de encefalopatía juvenil causado por una expresión hipomórfica de Lhx6. La tercera parte de la Tesis doctoral ha sido el desarrollo de protocolos de criopreservación que nos permitan disponer de una fuente permanente de células derivadas de la MGE para cuando sean necesarias, manteniendo sus características de migración, actividad y diferenciación intrínsecas, y sin que se vea afectada la viabilidad celular. Nuestros resultados ponen de manifiesto que las células procedentes de la MGE trasplantadas son capaces de migrar largas distancias desde el punto de inyección ( ¿450 ± 50µm), diferenciarse en los diferentes subtipos de interneuronas (Parvalbuminas (PV), Somastotatinas (SST), Neuropéptidos Y (NpY) y Calbindina (CB) ), substituyendo una pérdida previa de las mismas, lo que logra revertir las alteraciones cerebrales a nivel morfológico, electrofisiológico al reducir la frecuencia de las crisis epilépticas y modular la ritmogénesis cerebral a nivel del espectro de ondas evaluado mediante EGG y los comportamientos anómalos como ansiedad e hiperactividad en los animales modelo analizados mediantes las pruebas de campo abierto y laberinto elevado en cruz, pese a desarrollarse los precursores en un ambiente anómalo. Además hemos sido los primeros en realizar este tipo de trasplante en un modelo de encefalopatía que afecta a ratones neonatos, en donde el trasplante se realiza de forma posterior a la pérdida de interneuronas y problemas psicomotrices inherente de esta patología. En cuanto a los procesos de Criopreservación hemos encontrado que la congelación de la MGE in toto mantiene intactas las características intrínsecas de los precursores GABAérgicos, tanto in vitro como in vivo. Los resultados sugieren fuertemente que el trasplantes de los precursores GABAérgicos derivados de la MGE puede ser una terapia validad para el tratamiento de las EEIs.Agradecer al Instituto de Salud Carlos III, por haberme otorgado la beca predoctoral PFIS (FI 08) para la realización de esta Tesis Doctoral. A la Organización Europea de Biología Molecular (EMBO) por otorgarme una beca (short-term Followships) para la realización de mi estancia formativa en Estados UnidosPeer Reviewe

Implementación de un módulo para el análisis y diseño de guías de onda en un software de simulaciones electromagnéticas

El presente trabajo de fin de grado trata el desarrollo de un m´odulo para efectuar c´alculos de gu´ıa de onda en la herramienta de simulaci´on electromagn´etica newFASANT. Se realizar´a un dise˜no de los componentes que tendr´a que tener la aplicaci´on y se ofrecer´a una implementaci´on que haga uso de los conceptos te´oricos sobre gu´ıas de onda y alimentaci´on por puertos a fin de poder realizar estudios posteriores sobre las gu´ıas.This final degree project will present the development of a waveguide calculation module that will be added to the EM simulation software newFASANT. A design of the components that will be added will be presented, and a final implementation will be developed applying theorical concepts about waveguides in order to create a tool that allows to analyze waveguide parameters.Grado en Ingeniería Informátic

Implementación de un módulo para el análisis y diseño de guías de onda en un software de simulaciones electromagnéticas

El presente trabajo de fin de grado trata el desarrollo de un m´odulo para efectuar\ud c´alculos de gu´ıa de onda en la herramienta de simulaci´on electromagn´etica newFASANT.\ud Se realizar´a un dise˜no de los componentes que tendr´a que tener la aplicaci´on y\ud se ofrecer´a una implementaci´on que haga uso de los conceptos te´oricos sobre gu´ıas de\ud onda y alimentaci´on por puertos a fin de poder realizar estudios posteriores sobre las\ud gu´ıas.This final degree project will present the development of a waveguide calculation\ud module that will be added to the EM simulation software newFASANT. A design of\ud the components that will be added will be presented, and a final implementation will\ud be developed applying theorical concepts about waveguides in order to create a tool\ud that allows to analyze waveguide parameters.Grado en Ingeniería Informátic

Apoyo técnico a la veeduría del contrato: mantenimiento y mejoramiento de la vía la cumbre en el municipio de Cajicá- departamento de Cundinamarca

Este trabajo se realizó con el propósito de presentar herramientas de estudio para los lectores que se encuentren interesados en cómo hacer un seguimiento fiscal participativo por medio de una veeduría ciudadana; el informe escrito se enfoca en realizar un seguimiento por parte de la ciudadanía a una obra de infraestructura vial, por medio de una supervisión y control desde la etapa pre-contractual hasta la ejecución de los trabajos. Para su desarrollo los estudiantes de ingeniería Civil de la Universidad Militar Nueva Granada realizaron un acompañamiento en todas las etapas del proyecto así como charlas de capacitación para que la ciudadanía tenga el conocimiento y recursos necesarios para realizar un control de los trabajos realizados. El trabajo describe e ilustra todos los procesos técnicos y administrativos que se llevaron a cabo durante la veeduría al contrato mejoramiento y mantenimiento de la Vía la Cumbre en el municipio de Cajicá durante el año 2013 y parte del 2014.This work was done with in order to present study tools for readers interested in how to make a participatory Fiscal monitoring by a citizen oversight; the written report focuses on tracking citizens by a work of road infrastructure through monitoring and control from the pre-contractual stage to the execution of the work. To obtain development, Civil engineering students from Universidad Nueva Granada, conducted an accompaniment at all stages of the project and training lectures for citizens to have the knowledge and resources necessary to control the work performed. The paper describes and illustrates all the technical and administrative processes that were carried out during to the contract oversight: improvement and maintenance of the road the Cumbre in the municipality of Cajicá during 2013 and part of 2014.Pregrad