2,143 research outputs found

    q-State Potts model metastability study using optimized GPU-based Monte Carlo algorithms

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    We implemented a GPU based parallel code to perform Monte Carlo simulations of the two dimensional q-state Potts model. The algorithm is based on a checkerboard update scheme and assigns independent random numbers generators to each thread. The implementation allows to simulate systems up to ~10^9 spins with an average time per spin flip of 0.147ns on the fastest GPU card tested, representing a speedup up to 155x, compared with an optimized serial code running on a high-end CPU. The possibility of performing high speed simulations at large enough system sizes allowed us to provide a positive numerical evidence about the existence of metastability on very large systems based on Binder's criterion, namely, on the existence or not of specific heat singularities at spinodal temperatures different of the transition one.Comment: 30 pages, 7 figures. Accepted in Computer Physics Communications. code available at: http://www.famaf.unc.edu.ar/grupos/GPGPU/Potts/CUDAPotts.htm

    Proinflammatory response of canine trophoblasts to Brucella canis infection

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    Brucella canis infection is an important cause of late-term abortion in pregnant bitches. The pathophysiological mechanisms leading to B. canis–induced abortion are unknown, but heavily infected trophoblasts are consistently observed. As trophoblasts responses to other pathogens contribute to placental inflammation leading to abortion, the aim of the present study was to characterize the cytokine response of canine trophoblasts to B. canis infection. To achieve this, trophoblasts isolated from term placenta of healthy female dogs were infected with B. canis, culture supernatants were harvested for cytokine determinations, and the load of intracellular viable B. canis was determined at different times post-infection. Additionally, cytokine responses were assessed in non-infected trophoblasts stimulated with conditioned media (CM) from B. canis-infected canine monocytes and neutrophils. Finally, cytokine response and bacteria replication were assessed in canine placental explants infected ex vivo. B. canis successfully infected and replicated in primary canine trophoblasts, eliciting an increase in IL-8 and RANTES (CCL5) secretion. Moreover, the stimulation of trophoblasts with CM from B. canis-infected monocytes and neutrophils induced a significant increase in IL-8, IL-6 and RANTES secretion. B. canis replication was confirmed in infected placental explants and the infection elicited an increased secretion of TNF-α, IL-8, IL-6 and RANTES. This study shows that canine trophoblasts produce proinflammatory cytokines in response to B. canis infection and/or to stimulation with factors produced by infected monocytes and neutrophils. These cytokines may contribute to placental inflammation leading to abortion in B. canis-infected pregnant bitches.Fil: Fernandez, Andrea Giselle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Hielpos, María Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Ferrero, Mariana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Fossati, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Baldi, Pablo Cesar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; Argentin

    UV filters bioaccumulation in fish from Iberian river basins

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    The occurrence of eight organic UV filters (UV-Fs) was assessed in fish from four Iberian river basins. This group of compounds is extensively used in cosmetic products and other industrial goods to avoid the damaging effects of UV radiation, and has been found to be ubiquitous contaminants in the aquatic ecosystem. In particular, fish are considered by the scientific community to be the most feasible organism for contamination monitoring in aquatic ecosystems. Despite that, studies on the bioaccumulation of UV-F are scarce. In this study fish samples from four Iberian river basins under high anthropogenic pressure were analysed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). Benzophenone-3 (BP3), ethylhexyl methoxycinnamate (EHMC), 4-methylbenzylidene camphor (4MBC) and octocrylene (OC) were the predominant pollutants in the fish samples, with concentrations in the range of ng/g. dry. weight (d.w.). The results indicated that most polluted area corresponded to Guadalquivir River basin, where maximum concentrations were found for EHMC (241.7. ng/g. d.w.). Sediments from this river basin were also analysed. Lower values were observed in relation to fish for OC and EHMC, ranging from below the limits of detection to 23. ng/g. d.w. Accumulation levels of UV-F in the fish were used to calculate biota-sediment accumulation factors (BSAFs). These values were always below 1, in the range of 0.04-0.3, indicating that the target UV-Fs are excreted by fish only to some extent. The fact that the highest concentrations were determined in predators suggests that biomagnification of UV-F may take place along the freshwater food web.This work was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, through the project SCARCE (Consolider Ingenio 2010 CSD2009-00065). This study has also been financially supported by the EU through the FP7 project GLOBAQUA (Grant agreement No 603629), and by the Generalitat de Catalunya (Consolidated Research Groups “2014 SGR 418—Water and Soil Quality Unit” and 2014 SGR 291—ICRA). It reflects only the author's views. The Community is not liable for any use thatmay be made of the information contained therein. Biotage is acknowledged for the gift of the SPE cartridges.Peer reviewe

    Aceros inoxidables endurecibles por precipitación conformados por pulvimetalurgia para su uso como biomateriales

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    Con este trabajo fin de grado se busca conocer el comportamiento en servicio del acero inoxidable endurecible por precipitación 17-4 PH, conformado por diferentes procesos pulvimetalúrgicos, para su uso como biomaterial. Se describe el material y los procesos de conformado, destacando sus características que lo hacen apto para su utilización como biomaterial. Se lleva a cabo una caracterización microestructural completa del material mediante técnicas de microscopía óptica y difracción de Rayos X así como su caracterización mecánica. Se evalúa su resistencia a la corrosión y al desgaste. Los resultados muestran que la sinterización en atmósfera protectora de Nitrógeno-Hidrógeno es aquella que proporciona un material amagnético con muy buen comportamiento corrosivo y tribológico. Los tratamientos térmicos no proporcionan una mejora. Futuras vías de investigación de este trabajo pasan por el sinterizado de piezas conformadas por MIM en atmósfera de Nitrógeno-Hidrógeno y el desarrollo de un nuevo tratamiento térmico más adecuado.Departamento de Ciencias de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Expresión Gráfica en la Ingeniería, Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de los Procesos de FabricaciónGrado en Ingeniería Mecánic

    Microbial community analysis, influence of reactor hybridation and effect of the proportion of glycol ethers/ethanol mixtures in EGSB reactors

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    Antecedentes La emisión de compuestos orgánicos volátiles (COVs) puede causar diferentes problemas en la salud pública y en el medio ambiente, actuando como contaminantes primarios y permitiendo la formación de contaminantes secundarios como el ozono troposférico. Debido a estos problemas, la emisión de COVs está limitada en muchos países tales como EEUU o los pertenecientes a la Unión Europea, en este caso regulado por la directiva 2010/75/EU. Debido al uso de disolventes en su proceso productivo, la industria flexográfica es uno de los sectores que más contribuye a la emisión de este tipo de compuestos, y las técnicas biológicas han sido consideradas como una de las mejores disponibles para el tratamiento de emisiones de COVs en este sector industrial. En este sentido, la transformación de emisiones de COVs en bioenergía podría ser considerada como un proceso emergente y viable que para llevar a cabo este tratamiento, pudiéndose destacar una nueva tecnología para ello: el biolavador anaerobio. En este proceso, los COVs son transferidos de la fase gas (emisión gaseosa) a la fase líquida (agua) y después son transformados en biogás en un biorreactor, pudiéndose destacar el uso del reactor anaerobio de lecho fluidizado (EGSB, por sus siglas en inglés). Sin embargo, el utilización de reactores EGSB en este proceso presenta algunas barreras inherentes al proceso, como la escasa información existente acerca de la degradación anaerobia de algunos compuestos típicamente utilizados en la industria flexográfica, o la pérdida de biomasa en el efluente debido al uso de una elevada velocidad ascensional. Con relación a este último aspecto, el estudio de la operación empleando una configuración alternativa al reactor EGSB, conocida como configuración hibrida, para evitar la pérdida de biomasa ha mostrado resultados prometedores en estudios previos. Así por ejemplo, una configuración de reactor híbrido anaerobio, consistente en la instalación de un filtro en la zona superior del reactor donde se ubica el separador gas-líquido-sólido, podría llegar a ser una buena alternativa para mejorar la capacidad de retención de la biomasa en los reactores EGSB. Por otro lado, la industria flexográfica emplea con frecuencia disolventes orgánicos sintéticos del tipo éteres glicólicos pudiéndose destacar entre ellos el 1-etoxi-2-propanol (E2P) y/o el 1-metoxi-2-propanol (M2P). No obstante, la biodegradación anaerobia de mezclas con estos compuestos era prácticamente desconocida. Además, apenas hay información disponible en la bibliografía sobre el posible efecto negativo o los efectos tóxicos que estos éteres glicólicos pueden tener en la población microbiana anaerobia. En este sentido, la aplicación de diferentes técnicas moleculares, como la electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE), la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) o técnicas de secuenciación masiva, pueden ser de utilidad para caracterizar las comunidades microbianas y para analizar su evolución en sistemas biológicos como los reactores anaerobios. Alcance y objetivos Los objetivos generales de esta tesis doctoral son: i) evaluar una alternativa al reactor EGSB para mejorar la capacidad de retención de biomasa y el rendimiento del reactor tratando mezclas de éteres glicólicos y etanol; ii) estudiar las rutas de la degradación anaerobia de los éteres glicólicos, M2P y E2P, utilizados en la industria flexográfica y el posible impacto que podrían causar en la comunidad microbiana; iii) evaluar el efecto de la relación etanol / éteres glicólicos en un reactor EGSB tratando mezclas de estos compuestos; y iv) comparar el rendimiento y la evolución las estructuras de las comunidades microbianas entre los reactores a escala de laboratorio y un prototipo industrial. Para alcanzar estos objetivos generales se han establecido los objetivos específicos descritos a continuación, correspondientes a los cuatro capítulos de resultados en los que se ha estructurado la tesis (capítulos del 4 al 7). Los objetivos específicos del capítulo 4 titulado “Degradación anaerobia de mezclas de etanol y éteres glicólicos en reactores EGSB e híbrido: Comparación del rendimiento y mecanismo de ruptura del enlace éter” son: • Evaluar la viabilidad de la degradación anaerobia de una mezcla típica de disolventes presentes en la emisión de la industria flexográfica, especialmente los éteres glicólicos como M2P y E2P en un reactor EGSB. • Determinar el comportamiento de un reactor EGSB híbrido modificado con un lecho de anillos de polietileno en la zona superior del reactor donde se lleva a cabo la separación gas-líquido-sólido y comparar la capacidad de retención de biomasa de este reactor con la de un reactor control EGSB. • Profundizar en el estudio de los mecanismos implicados en la ruptura del enlace éter en la degradación anaerobia de los éteres glicólicos M2P y E2P. Los objetivos específicos del capítulo 5 titulado “Degradación anaerobia de mezclas de etanol y éteres glicólicos en reactores EGSB e híbrido: Estudio de la comunidad microbina” son: • Investigar la dinámica de la comunidad microbiana utilizando técnicas de biología molecular para mejorar la comprensión del proceso. • Evaluar la estratificación microbiana en reactores anaerobios de alta carga con elevadas velocidades de flujo ascendente (≈10 m h-1). • Determinar el impacto de la introducción de los éteres glicólicos M2P y E2P en las poblaciones microbianas. Los objetivos específicos del capítulo 6 titulado “Análisis del comportamiento, estabilidad y comunidad microbiana de un reactor EGSB tratando mezclas de disolventes de éteres glicólidos a concentraciones elevadas en mezclas con etanol” son: • Determinar la influencia de la disminución de la proporción de etanol en la estabilidad del fango granular anaerobio y en las comunidades microbianas. • Evaluar el rendimiento y la capacidad de eliminación de los éteres glicólicos M2P y E2P cuando estos son mayoritarios en el alimento. • Analizar la comunidad microbiana en el reactor al tratar relativamente altos valores para las M2P y E2P. Los objetivos específicos del capítulo 7 titulado “Análisis de la comunidad microbiana de un prototipo de biolavador anaerobio tratando emisiones de COVs de una empresa del sector flexográfico” son: • Evaluar las comunidades microbianas en un prototipo de reactor instalado en una industria flexográfica. • Vincular la evolución microbiana con las condiciones de operación y la fuente de carbono presente en las emisiones industriales. • Comparar el rendimiento de la operación y las poblaciones microbianas presentes en los reactores a escala de laboratorio y el prototipo industrial. Materiales y métodos En la presente tesis doctoral se realizaron ensayos a escala de laboratorio simultáneamente en diferentes reactores EGSB, todos ellos con idénticas dimensiones. El volumen efectivo de lecho de fango de cada reactor era de 4 L (1.205 m de altura con un diámetro de 0.065 m) y un volumen total de 19 L incluyendo el elemento de separación Gas/Líquido/Sólido (ubicado a una altura de 1.20-1.60 m) e instalado en la parte superior. La temperatura de los reactores se mantuvo a 25 °C, empleando un sistema de camisa externa con recirculación de agua de un baño termostatizado. En uno de estos reactores se introdujo un relleno compuesto por anillos de polietileno en la parte superior donde se producia la separación de las fases (situado entre 1.40 y 1.57 m en el reactor). Este reactor modificado constituye una configuración alternativa a la convencional, a la que se ha denominado como reactor híbrido anaerobio (AHR, por sus siglas en inglés). Cada uno de estos reactores anaerobios estaba equipado con dos bombas peristálticas que proporcionaron los caudales volumétricos establecidos tanto del alimento, habitualmente 10 L dia-1, y de recirculación deseados, fijado en 32 L h-1, para proporcionar una velocidad ascensional de alrededor de 10 m h-1 en el lecho de fango y de alrededor de 1.0 m h-1 en la zona superior de separación Gas/Líquido/Sólido. En todos los estudios realizados, la puesta en marcha se llevó a cabo inoculando al reactor 4 L de un fango anaerobio granular procedente de una planta de tratamiento de una empresa de fabricación de cerveza. Se incrementó paulatinamente la carga orgánica alimentada manteniendo constante el caudal y aumentando progresivamente la concentración de los compuestos orgánicos (expresada como demanda química de oxigeno, kg DQO m-3 d-1). El alimento al reactor estaba tamponado con bicarbonato sódico a una concentración de 5 g NaHCO3 L-1 y contenía una concentración de magnesio y calcio de 40 mg L-1, además de la ajustada cantidad de los diferentes micronutrientes necesarios. Las primeras etapas de la puesta en marcha se hicieron alimentando únicamente etanol, y posteriormente se incorporaron los éteres glicólicos, E2P y M2P, en diversas proporciones según el experimento diseñado. Periódicamente se analizaron las principales características del efluente líquido de los reactores: concentraciones de DQO, de los distintos COVs, de ácidos grasos volátiles (AGV), y sólidos suspendidos principalmente. El caudal y composición del biogás producido también fue regularmente monitoreado. En el capítulo 4 de esta tesis, el funcionamiento a escala de laboratorio de un reactor EGSB convencional (control) se comparó con el de un reactor con la configuración alternativa que pudiese mejorar la capacidad de retención de biomasa, un AHR. Ambos reactores fueron operados durante más de 300 días bajo idénticas condiciones y el experimento fue dividido en siete etapas donde se varió la carga y/o la composición del alimento. En las primera etapas, la velocidad de carga orgánica (OLR, por sus siglas en inglés) se aumentó paulatinamente hasta 45-55 kg DQO m-3 d-1 utilizando un sustrato fácilmente biodegradable como etanol, para después introducir en posteriores etapas un éter glicólico, el E2P, dando lugar a una mezcla binaria de etanol y E2P, y la OLR total fue mantenida alrededor de 45 kg DQO m-3 d-1. En las siguientes etapas, se introdujo también M2P como nuevo sustrato en el alimento de los reactores (mezcla terciaria de etanol, E2P y M2P) manteniendo la OLR constante. Después, la alimentación se interrumpió para simular una parada larga del proceso productivo, típica en las industrias de impresión flexográfica, y así poder comprobar cómo afecta al reactor un largo periodo de ausencia de sustrato. Después, los reactores fueron puestos en marcha otra vez aumentando la OLR paulatinamente con la mezcla terciaria, y finalmente, en la última etapa la proporción de M2P fue ligeramente aumentada. La proporción de éteres glicólicos nunca superó el 30% en peso en estos experimentos. Para elucidar los mecanismos de reacción se empleó de forma paralela otro reactor EGSB convencional, donde tras la puesta en marcha, alimentando únicamente etanol hasta una OLR de 45 kg DQO m-3 d-1, se empleó una mezcla de etanol y acetona. En el capítulo 6 de esta tesis, y con el objetivo general de determinar la influencia en la degradación anaerobia de la relación etanol/éteres glicólicos, especialmente cuando estos últimos son mayoritarios, se describe el estudio experimental realizado empleando un reactor EGSB convencional a escala de laboratorio. El experimento fue dividido en 8 etapas. Entre la etapa I y la etapa III, se llevó a cabo la puesta en marcha del reactor empleando etanol como única fuente de carbono, aumentando la OLR en las distintas etapas hasta alcanzar un valor de 45 kg DQO m-3 d-1. Después, en las siguientes etapas, el etanol fue sustituido progresivamente por éteres glicólicos, E2P y M2P, manteniendo constante la OLR en 45 kg DQO m-3 d-1, hasta la última etapa donde los éteres glicólicos fueron la única fuente de carbono alimentada al reactor. En el capítulo 7, se llevó a cabo el estudio de la comparativa de la evolución y estructura de la comunidad microbiana presente entre los reactores a escala de laboratorio y un reactor prototipo instalado en una planta industrial del sector flexográfico. El funcionamiento operativo de este reactor prototipo, con unas características operacionales semejantes a las del reactor de laboratorio, no ha sido objeto de estudio o análisis en esta tesis, pero sí las características y dinámica de las poblaciones microbianas presentes en el mismo durante su puesta en marcha y operación. A lo largo de todos estos experimentos, tanto a escala de laboratorio como del prototipo, se tomaron muestras de biomasa en los reactores anaerobios. Estas muestras biológicas se caracterizaron empleando diversas herramientas moleculares principalmente, i) la electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (o denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) en inglés); ii) la técnica de reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (o quantitative polymerase chain reaction (qPCR) en inglés); y ii) tecnología de secuenciación masiva (en inglés high throughput sequencing technologies). El uso combinado de estas técnicas permitió determinar la biodiversidad microbiana, las abundancias de los diferentes órdenes y filos (bacterias, archaeas, metanosarcinales, metanomicrobiales y metanobacteriales), así como la identificación de las especies predominantes en las diferentes muestras, permitiendo relacionar el rendimiento de los reactores anaerobios con la estructura de las comunidades microbianas presentes, tal como se describe en los capítulos 5, 6 y 7. Resultados y Discusión En el estudio comparativo entre el reactor EGSB convencional (control) y el AHR, los resultados mostraron un alto rendimiento en ambos reactores con eficacias de eliminación (EE) globales mayores al 92% incluso tratando OLR de hasta 54 kg DQO m-3 d-1 y solo bajó por debajo del 90% en ambos reactores durante los primeros días después de la introducción de E2P en el alimento (S-II), indicando que la biomasa no estaba adaptada a este disolvente y se necesitaba un periodo de adaptación para poder de metabolizar este compuesto. Este periodo de adaptación fue también observado en la evolución de la EE del E2P, ya que ésta solo alcanzó un 20% en ambos reactores en el momento de la introducción de este compuesto, pero tras 40 días la EE del E2P aumentó hasta el 80% y se mantuvo a lo largo de todo el periodo experimental. Tras la introducción del M2P (S-IV), su eliminación fue completa (100%) desde el mismo momento de su introducción en el reactor, no apreciándose ningún periodo de adaptación lo que sugeriría que ambos éteres glicólicos presentan el mismo mecanismo de degradación. Además, la eliminación de M2P fue casi completa durante todo el periodo experimental (desde S-IV hasta S-VII), incluso después de aumentar su proporción en el alimento (S-VII). Durante los primeros días de introducción de los éteres glicólicos se detectaron e identificaron algunos productos intermedios de su degradación como son el metanol, la acetona y el isopropanol, lo que se pudo relacionar con la ruta de degradación anaerobia de estos compuestos. En cuanto a la capacidad de retención de biomasa, el AHR mostró una mayor capacidad de retención de biomasa que el reactor EGSB, como se comprobó a partir de los sólidos acumulados en el efluente de cada reactor (563.2 g en el reactor EGSB y solo 293.7 g en el AHR). Sin embargo, el filtro instalado en el AHR finalmente se colmató y los anillos del filtro tuvieron que ser reemplazados por nuevos anillos de polipropileno para mantener su capacidad de retención de biomasa. A pesar de la mayor concentración de biomasa en el AHR, ambos reactores mostraron un rendimiento similar a lo largo de todo el estudio. Estos resultados, que se recogen en el capítulo 4 de esta tesis, han sido publicados en la revista Journal of Environmental Management (Ferrero, P., San-Valero, P., Gabaldón, C., Martínez-Soria, V., Penya-roja, J.M., 2018. Anaerobic degradation of glycol ether-ethanol mixtures using EGSB and hybrid reactors: Performance comparison and ether cleavage pathway. J. Environ. Manage. 213, 159–167). A partir de las muestras de biomasa del estudio anterior, se analizó también la dinámica de la comunidad microbiana de ambos reactores usando diferentes técnicas de biología molecular, como la DGGE, la qPCR y la secuenciación masiva. Estos análisis revelaron un importante impacto en las poblaciones microbianas causadas por la introducción de ambos éteres glicólicos (E2P y M2P). La técnica DGGE mostró una evolución en la comunidad bacteriana desde el principio hasta el final del experimento. De modo que algunas bandas inicialmente predominantes (en el inóculo y/o en etapas tempranas) disminuyeron su intensidad en etapas posteriores, y lo contrario ocurrió con otras bandas, que aparecieron o aumentaron su intensidad, e incluso se convirtieron en predominantes con la evolución del experimento. Además, la DGGE también evidenció que el volumen ocupado por el lecho de ambos reactores se comportó como un reactor de mezcla completa, ya que se encontraron comunidades microbianas con la misma estructura tanto en la parte inferior como en la superior del reactor. Los resultados de la qPCR indicaron un efecto tóxico de los éteres glicólicos sobre las poblaciones de archaeas y bacterias, ya que las concentraciones de las poblaciones disminuyeron después de la introducción de E2P. Los valores de las concentraciones de ambas poblaciones se recuperaron tras 30 días de exposición a este disolvente, lo que corroboró la necesidad de un periodo de adaptación de los microorganismos para degradar anaerobiamente el E2P. Además, cuando posteriormente se introdujo el M2P en el alimento, no se observó ningún efecto negativo sobre la concentración de la población bacteriana demostrando que el M2P era degradado por la misma ruta que el E2P, pues la población bacteriana ya estaba adaptada a este sustrato (M2P). Por contra, la concentración de las poblaciones de archaeas como Methanobacteriales y Methanomicrobiales disminuyeron después de la introducción de M2P y también después de aumentar la OLR de este sustrato, lo que sugiere un efecto tóxico del M2P sobre estas poblaciones de archaeas. Los resultados de la secuenciación masiva enfatizaron la importancia del tipo de sustrato sobre la predominancia y evolución de las comunidades microbianas a lo largo del periodo experimental. A través de esta técnica, el filo Proteobacteria se identificó como predominante cuando los reactores estaban siendo alimentados solo con etanol como fuente de carbono, y la predominancia de este filo fue reemplazada por el filo Firmicutes cuando se introdujeron los éteres glicólicos como sustrato. Este estudio, que se ha incluido en el capítulo 5 de esta tesis, se desarrolló en colaboración con el Laboratoire du Génie de l’Environment Industriel del École des mines d'Alès (Université de Montpellier) durante una estancia de investigación bajo la supervisión del profesor Luc Malhautier. Recientemente, los resultados de esta investigación han sido enviados para su publicación a la revista Bioresource Technology (Ferrero et al. Link between the anaerobic degradation of glycol ether-ethanol mixtures using EGSB and hybrid reactors and the dynamics of the microbial community structure. Bioresource Technology, pendiente de decisión) Posteriormente, en el estudio llevado a cabo para determinar la influencia de elevadas proporciones de los éteres glicólicos en mezclas con etanol en la degradación anaerobia, de nuevo el reactor EGSB convenional de laboratorio presentó un alto rendimiento (EE>95%) durante su puesta en marcha con etanol como única fuente de carbono. Cuando los éteres glicólicos fueron introducidos la EE global de nuevo cayó inicialmente, hasta el 80%, y después se recuperó hasta el 90%, reflejando que la biomasa necesitó un periodo de adaptación para degradar estos compuestos (E2P y M2P), tal como se había obtenido en los experimentos previos. Cuando el etanol era sustituido progresivamente por éteres glicólicos en el alimento como fuente de carbono, la EE global disminuía ligeramente en consonancia, y en la última etapa (VIII) donde solo se alimentó E2P y M2P (sin etanol) al reactor, la EE redujo hasta el 80% indicando que la eliminación de los éteres glicólicos no podría ser completa, en las condiciones de operación utilizadas. Con respecto a la eliminación individual de cada compuesto, se registró una baja EE durante los primeros días de exposición a cada compuesto (≈20%), pero posteriormente se registraron sus máximas EE: la máxima EE del E2P de alrededor del 70% alcanzada tras 15 días de exposición, y la máxima EE del M2P del 100% tras 24 días de exposición. Además, en la última etapa donde no se introdujo etanol en el reactor, se observó una desgranulación parcial del lecho, lo que podría sugerir que el etanol es un sustrato necesario para mantener la estructura granular del fango. Se estudió el contenido en sustancias poliméricas extracelulares (SPE) y la estructura de la comunidad microbiana de ambos tipos de fangos finales (granulado y desgranulado), revelando que la comunidad microbiana de ambos fangos fue casi idéntica, lo que indica que los rápidos cambios en las propiedades físico-químicas del fango granular no causaron ningún cambio en la estructura de las poblaciones microbianas. Sin embargo, el análisis del contenido en SPE mostró una menor concentración de proteínas y polisacáridos en la biomasa desgranulada que en la granulada, lo que indica que la pérdida de estos compuestos está relacionada con el proceso de desgranulación. Adicionalmente, se determinó la actividad metanogénica especifica (SMA, por sus siglas en inglés) de cada fango utilizando diversos sustratos (únicamente etanol o una mezcla entre etanol y los éteres glicólicos). Los resultados del ensayo

    Btp Proteins from Brucella abortus Modulate the Lung Innate Immune Response to Infection by the Respiratory Route

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    Although inhalation of infected aerosols is a frequent route for Brucella infection in humans, it rarely causes pulmonary clinical manifestations, suggesting a mild or nearly absent local inflammatory response. The goal of this study was to characterize the early innate immune response to intratracheal infection with Brucella abortus in mice and to evaluate whether it is modulated by this pathogen. After infection with 106 CFU of B. abortus, the pulmonary bacterial burden at 7 days post-infection (p.i.) was comparable to the initial inoculum, despite an initial transient decline. Brucella was detected in spleen and liver as early as 1 day p.i. IL-1β and MCP-1 increased at 3 days p.i., whereas IL-12, KC, TNF-α, and IFN-γ only increased at 7 days p.i. Histological examination did not reveal peribronchial or perivascular infiltrates in infected mice. Experiments were conducted to evaluate if the limited inflammatory lung response to B. abortusis caused by a bacterial mechanism of TLR signaling inhibition. Whereas inoculation of E. coli LPS to control mice [phosphate-buffered saline (PBS)/LPS] caused lung inflammation, almost no histological changes were observed in mice preinfected intratracheally with B. abortus (WT/LPS). We speculated that the Brucella TIR-containing proteins (Btps) A and B, which impair TLR signaling in vitro, may be involved in this modulation. After LPS challenge, mice preinfected with the B. abortus btpAbtpB double mutant exhibited a stronger pulmonary polymorphonuclear infiltrate than WT/LPS mice, although milder than that of the PBS/LPS group. In addition, lungs from B. abortus btpAbtpB-infected mice presented a stronger inflammatory infiltrate than those infected with the WT strain, and at day 7 p.i., the pulmonary levels of KC, MCP-1, and IL-12 were higher in mice infected with the mutant. This study shows that B. abortus infection produces a mild proinflammatory response in murine lungs, partially due to immune modulation by its Btp proteins. This may facilitate its survival and dissemination to peripheral organs.Fil: Hielpos, María Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Ferrero, Mariana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Fernandez, Andrea Giselle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Falivene, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Vanzulli, Silvia. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; ArgentinaFil: Comerci, Diego José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Baldi, Pablo Cesar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; Argentin

    Impact of the Overall Electrical Filter Shaping in Next-Generation 25G and 50G PON

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    Next-generation high-speed passive optical network (HS-PON) transceivers supporting 25, 50 and 100 Gb/s are under the early stage of their standardization process. One key aspect of this process is the choice of the best modulation format. To this end, performance comparisons among several modulation formats against different physical constraints have been presented in literature and are still being carried out. In our contribution, we performed an exhaustive analysis on the impact of transceivers electrical frequency response shape on the performance of 2-levels pulse amplitude modulation (PAM-2), 4-levels PAM (PAM-4), electrical and optical duobinary modulation formats with adaptive equalizer at the receiver side. We show by means of numerical simulations that the specification of the typically used -3dB bandwidth is not sufficient, since also out-of-band electrical frequency response specifications (such as the -20dB bandwidth) has a huge impact on the performance of the analyzed modulation formats. The normalized graphs given at the end of the paper in terms of -3dB and -20 dB bandwidths can thus be useful for the design of the next generation of HS-PON transceivers.Comment: 12 pages, 11 figure

    Artificial intelligence (AI) ethics in business

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    This Research Topic on Artificial Intelligence in Business delves into the multifaceted ethical dimensions of AI governance, exploring a variety of challenges and opportunities. Artificial intelligence (AI) has become increasingly prevalent in businesses, revolutionizing how decisions are made and impacting various sectors such as e-commerce, transportation, and healthcare. Companies like YouTube, Amazon, Google, and Facebook leverage AI to personalize user experiences, while platforms like Uber and Lyft use it to match passengers with drivers and determine pricing. Similarly, Tesla's Advanced driver-assistance systems contribute to safer transport. These applications employ data-trained algorithms (“machine learning”) with minimal human intervention. However, this growing reliance on AI raises significant ethical concerns and demands careful attention from managers and researchers alike. Several high-profile incidents have underscored the ethical challenges associated with AI adoption in business. Amazon's AI-driven recruitment tool demonstrated bias against women. Microsoft's chatbot, Tay, had to be discontinued due to racist and misogynistic remarks. And Tesla's autonomous systems have been involved in fatal accidents, leading to calls for greater public scrutiny. Through this selection of papers, we uncover the ethical implications of AI in business and shed light on responsible governance practices to address them
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