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

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

Evolution of erythrocytes aggregation: A fractal approach when incubated with Trichinella spiralis and Ascaris lumbricoides

Fractal geometry has provided a new range of concepts that could explain the non-linear behaviour of seemingly unpredictable natural systems. The aim of this work is to apply nonlinear analysis to study the in vitro erythrocyte aggregation produced by incubation of human red blood cells (RBCs) with Ascaris lumbricoides and also Trichinella spirallis larvae extracts. The approach used was based on calculating the fractal slope (D), through image processing of control and treated RBCs at different incubation times (200 images). The results showed a decrease in the fractal dimension value of Ascaris lumbricoides treated RBCs (up to 10%) and a constant value of D in the case of Thichinella spiralis treated RBCs, in contrast to a more disperse value showed in normal controls. This modification in the D might be correlated with the different actions of each parasite over the erythrocyte membrane leading to abnormal RBCs aggregation. Keywords: Non-linear analysis, Fractal slope, Erythrocyte aggregation, Ascaris lumbricoides, Trichinella spiralli

CuA-based chimeric T1 copper sites allow for independent modulation of reorganization energy and reduction potential

Attaining rational modulation of thermodynamic and kinetic redox parameters of metalloproteins is a key milestone towards the (re)design of proteins with new or improved redox functions. Here we report that implantation of ligand loops from natural T1 proteins into the scaffold of a CuA protein leads to a series of distorted T1-like sites that allow for independent modulation of reduction potentials (E°´) and electron transfer reorganization energies (l). On the one hand E°´ values could be fine-tuned over 120 mV without affecting l. On the other, l values could be modulated by more than a factor of two while affecting E°´ only by a few millivolts. These results are in sharp contrast to previous studies that used T1 cupredoxin folds, thus highlighting the importance of the protein scaffold in determining such parametersPara citar este articulo: Chem. Sci., 2020, 11, 6193Fil: Szuster, Jonathan. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE -CONICET); Argentina.Fil: Szuster, Jonathan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina.Fil: Zitare, Ulises A. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE -CONICET); Argentina.Fil: Zitare, Ulises A. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina.Fil: Castro, María A. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE -CONICET); Argentina.Fil: Castro, María A. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina.Fil: Leguto, Alcides J. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET); Argentina.Fil: Leguto, Alcides J. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: Morgada, Marcos N. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET); Argentina.Fil: Morgada, Marcos N. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: Vila, Alejandro J. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET); Argentina.Fil: Vila, Alejandro J. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: Murgida, Daniel H. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE -CONICET); Argentina.Fil: Murgida, Daniel H. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina