Optical imaging methods for the study of disease models from the nano to the mesoscale

The visualisation of disease phenotypes allows scientists to study fundamental mechanisms of disease. Optical imaging methods are useful not only to observe anatomical features of biological samples, but also to infer interactions between molecular species using fluorescence labelling. This thesis presents the development of imaging and analysis tools to study biological questions in three models of disease, with samples ranging from the sub-cellular to the organ scale. First, the role of the alpha-synuclein (a-syn) protein, whose dysfunction is a hallmark of Parkinson’s Disease, was studied with respect to vesicle trafficking at the synapse. Synaptic vesicles are ∼40 nm in diameter; imaging vesicles therefore requires methods with resolution below the diffraction limit. Single-molecule localisation microscopy (SMLM), which circumvents the diffraction limit by separating fluorophore emission in time to localise individual molecules in space with ∼20 nm precision, was thus implemented to study a-syn in purified synaptic boutons. A software package was developed to analyse the colocalisation of a-syn with internalised vesicles, and the clustering of a-syn under differing synaptic calcium levels. The colocalisation of a-syn and internalised vesicles was found to be temperature independent, suggesting that a-syn is involved in non-canonical trafficking mechanisms. Ground truth simulations from a synaptosome model were used to benchmark two cluster analysis methods. Both methods applied on the experimental data showed that a-syn becomes less clustered at low synaptic calcium levels. Second, the spatiotemporal association of ESCRT-II, a protein complex whose role in the budding of the human immunodeficiency virus (HIV) was previously considered dispensable, and the HIV polyprotein Gag was studied during viral egress using novel image analysis tools. A nearest-neighbour analysis showed the ESCRT-II protein EAP45 colocalises with Gag similarly to ALIX, a protein well known to be involved in HIV budding. However, upon deletion of EAP45’s N-terminus, its colocalisation with Gag was significantly impaired, highlighting the importance of this EAP45 domain in linking to Gag. Single particle tracking was used to trace the trajectories of EAP45 and Gag in live cells, and an algorithm was developed to visualise the simultaneous motion of two particles; these analyses revealed three types of potential dynamic interaction between EAP45 and Gag. Finally, an open-source instrument to visualise phenotypes from large organs in 3D was developed for the study of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) models. The instrument implements Optical Projection Tomography, a technique which can reconstruct cross-sectional slices of a transparent object from its orthographic projections, using off-the- shelf components and novel ImageJ plugins for artefact correction and volume reconstructions. Excised and cleared mouse lungs were imaged in which high order airways can be discerned with 50 μm resolution. The raw lung data, instructions for building the instrument, the free ImageJ plugins, and a detailed software manual are available in an online repository to encourage the widespread use of OPT for imaging large samples.Gates Cambridg

Factores de riesgo asociados a infecciones intrahospitalarias en el Centro Médico Naval periodo enero 2002 a diciembre 2006

Describe los factores más frecuentemente asociados a infecciones intrahospitalarias en el Centro Medico Naval. Determina cuál es el agente causal más frecuente de infecciones intrahospitalarias (IIH). Se utilizó el método de muestreo no aleatorio continuo para todos los casos encontrados con infección intrahospitalaria a través de la revisión de las fichas de vigilancia y las historias clínicas de los casos notificados. La población de estudio está constituida por pacientes hospitalizados en áreas críticas del Centro Médico Naval durante el periodo enero 2002 a diciembre 2006. Se revisaron las historias clínicas y las fichas de vigilancia de IIH, de los pacientes que presenten Infección Intrahospitalaria en las áreas críticas en el periodo de estudio y la información necesaria de cada caso será recolectados mediante una ficha de recolección de datos estructurada. Encuentra de un total de 332 pacientes 157 fueron diagnosticados de Infección intrahospitalaria , 97 (61.7%) eran varones y 60 (38.2%) eran mujeres, el grupo etario más afectado los mayores de 70 años con 24.8%(39), seguido del grupo de 51 a 60 años con 17.8%(28), la gran mayoría procedente de Lima 94.9%, los servicios de mayor tasa de casos fueron cirugía varones 19.7%, gineco-obstetricia 14.1%, UCI quirúrgica 13.3%, urología 12.1% y UCI médica con 7.6%.Los gérmenes aislados fueron Escherichia coli 8.2%, Pseudomona aeruginosa 6.3%, Estafilococo aureus 3.1% y Citrobacter freundii con 3.1% ; las IIH fueron infección de herida operatoria superficial 32.4%, infección del tracto urinario 21.6%, infección respiratoria baja 11.4%.Los factores intrínsecos fueron anemia 54.8%, hipoalbuminemia 24.8%, diabetes mellitus 8.9%, neoplasias malignas 7%, insuficiencia renal crónica 5.7% . Los factores extrínsecos fueron catéter venoso periférico 87.9%, uso de bloqueadores H2 49.7%, cirugías 47.1%, sonda urinaria 44.6%, sonda naso gástrica 26.1%, catéter venoso central 17.8%. La población más afectada fueron los adultos mayores de 70 años; se observa que existe un predominio de los factores de riesgo extrínsecos es decir procedimientos invasivos en la aparición de IIH, así mismo las áreas donde se encontró mayor número de casos fueron las salas de cirugía seguido por gineco-obstetricia y cuidados intensivos. El germen más frecuentemente aislado fue la Escherichia coli en relación a la presencia de casos de Infección del tracto urinario.Trabajo académic

DISEÑO DE UN SISTEMA DE APROVECHAMIENTO DE AGUA LLUVIA EN UNA VIVIENDA USANDO LA TÉCNICA DEL SUPERADOBE: DESIGN OF A RAINWATER HARVESTING SYSTEM IN A RESIDENTIAL HOUSE USING THE EARTHBAG TECHNIQUE

En este artículo se presenta el diseño de un sistema de aprovechamiento de agua lluvia en una vivienda unifamiliar usando la técnica del superadobe en la ciudad de Manizales, Colombia. Adicionalmente, se muestran las características del diseño arquitectónico y una comparación de las principales técnicas que utilizan tierra.El diseño presentado busca beneficiar la economía de hogares de bajos ingresos con la futura implementación de sistemas sostenibles en vivienda, que además de beneficiar el medio ambiente presentan una disminución en costos asociados por facturación, en el caso del sistema de aguas lluvias y por construcción en la técnica de superadobe.El estudio mostrado fue realizado a partir de la consulta y análisis de datos de las precipitaciones reportadas por las estaciones aledañas al sector objeto de estudio, aprovechando la base de datos del SIMAC - Sistema Integrado de Monitoreo Ambiental de Caldas. Adicionalmente, el volumen de agua consumida y tarifas de los suscriptores de los estratos 1 y 2 se realiza a partir de los datos suministrados por la empresa de acueducto y alcantarillado de la ciudad. En cuanto al sistema constructivo se realiza un estudio comparativo de cada técnica analizando la frecuencia de mantenimiento, facilidad de construcción, costo y rendimiento.La comparación realizada de las diversas técnicas de construcción en tierra muestra que la técnica del superadobe presenta mayores beneficios ya que en este tipo de proyectos el trabajo en comunidad es vital.Con el diseño del sistema de agua lluvia se consigue recolectar 47 m³/año lo que permite un ahorro anual neto del 36,40 % del volumen de agua de la red que es aproximadamente el 29% del costo total anual del servicio de agua y alcantarillado. Este trabajo establece las bases para construcciones futuras con una perspectiva ambiental, aprovechando los recursos naturales, diseñando viviendas dignas, confortables, de bajo costo, pero de fácil implementación

Prueba piloto para el fortalecimiento de actitudes frente a la discapacidad en la escuela de criminalística de la Policía Nacional

33 Páginas.Colombia ratifica la Convención sobre los Derechos de las Personas con Discapacidad en el año 2005 y desde esa fecha, el abordaje de la discapacidad ha sido asumida de diferentes formas en los ámbitos social, familiar y laboral. Todas estas diferentes situaciones no solo marcaron la forma de concebir y tratar la discapacidad, sino que también, generaron actitudes que aun siguen definiendo la forma de actuar ante la misma. En este sentido el Ministerio de Defensa ha tomado diferentes medidas en atención a esta problemática y ha generado espacios para la construcción de políticas que beneficien a esta población permitiendo así el ejercicio de sus derechos; en la cual las Fuerzas militares también han participado teniendo en cuenta que para esta población la discapacidad no es ajena. Teniendo en cuenta esta problemática se diseña una prueba piloto para el fortalecimiento de actitudes frente a la discapacidad en la Escuela de Criminalística de la Policía Nacional, y como resultado se diseñaron talleres y una cartilla abordados desde el enfoque de derechos ampliados con la convención internacional de los derechos de las personas con discapacidad que apoyen el Modelo de rehabilitación inclusiva de la Policía Nacional. Esta prueba piloto emplea una escala de actitudes hacia la personas con discapacidad representada en un pre-test y post-test a través de la cual se mide, cuantifica y tabula los resultados, presentándolos en graficas con sus respectivas interpretaciones La Población objeto de estudio son 31 oficiales de la Escuela de Criminalística de la Policía Nacional

Flat-Field Super-Resolution Localization Microscopy with a Low-Cost Refractive Beam-Shaping Element.

Super-resolution single-molecule localization microscopy, often referred to as PALM/STORM, works by ensuring that fewer than one fluorophore in a diffraction-limited volume is emitting at any one time, allowing the observer to infer that the emitter is located at the center of the point-spread function. This requires careful control over the incident light intensity in order to control the rate at which fluorophores are switched on; if too many fluorophores are activated, their point-spread functions overlap, which impedes efficient localization. If too few are activated, the imaging time is impractically long. There is therefore considerable recent interest in constructing so-called 'top-hat' illumination profiles that provide a uniform illumination over the whole field of view. We present the use of a single commercially-available low-cost refractive beamshaping element that can be retrofitted to almost any existing microscope; the illumination profile created by this element demonstrates a marked improvement in the power efficiency of dSTORM microscopy, as well as a significant reduction in the propensity for reconstruction artifacts, compared to conventional Gaussian illumination

Eating disorders in sports and football: An updated review

Disordered eating behaviours and eating disorders (EDs) are prevalent among athletes both at clinical and subclinical levels. This review briefly summarizes and updates the main findings on EDs in sports, with a specific focus on football, a largely ignored athletic modality in which EDs are common and more frequent than expected. We begin presenting EDs in sports and their prevalence. We review the traditional classifications of sports as "low-" and "high-risk" athletic modalities based on prevalence rates and examine recent findings that question the utility of classifying sports and estimating an athlete’s vulnerability for developing an ED based only on such dimension. We then focus on other more decisive risk factors involved in the predisposition, precipitation and maintenance of an ED in sports, including socio-cultural, psychosocial, behavioural and athletic-contextual factors. We reflect on current trends in sports and football that may contribute to an increased risk for EDs. Next, recommendations for preventing and managing EDs in sports are discussed, stressing the importance of reducing putative risk factors. Finally, we attend to future areas of research that may enrich our knowledge on this topic, including methodological, empirical and conceptual issues that may lead to further advancements in research and intervention

Características de los fake news que conforman la posverdad en el caso de las noticias por Covid-19

El presente trabajo de investigación habla sobre las características de las fake news que conforman la posverdad en el caso de las noticias por covid 19. Por ello tiene como objetivo general, determinar las características que poseen las fake news que conforman la posverdad en el caso de las noticias sobre Covid - 19 durante el 2020. Así como los objetivos específicos: Identificar el origen de las fake news asociadas a la posverdad en el caso de las noticias sobre Covid - 19 durante el 2020. Clasificar los tipos de fake news asociados a la posverdad en el caso de las noticias sobre Covid - 19 durante el 2020. Analizar los factores internos y externos de la desinformación asociados a la posverdad en el caso de las noticias sobre Covid - 19 durante el 2020, y examinar los componentes de las fake news asociados a la posverdad en el caso de las noticias sobre Covid - 19 durante el 2020. Por otro lado, para el desarrollo del producto investigativo se optó por emplear un modelo cualitativo, de tipo hermenéutico. En ese sentido se concluye que las noticias falsas sobre Covid – 19 asociadas a la posverdad, principalmente, se caracterizan por tener en su estructura un titular impactante, que genere emociones en quienes consuman este tipo de informaciones, dándole un mayor énfasis en la indignación, puesto que lo que se quiere es lograr que el receptor desasocie su lado racional por el emocional, causando que la información falsa se difunda masiva y rápidamente

Frame localisation optical projection tomography

Funder: EPSRC IPESAbstract: We present a tomographic reconstruction algorithm (flOPT), which is applied to Optical Projection Tomography (OPT) images, that is robust to mechanical jitter and systematic angular and spatial drift. OPT relies on precise mechanical rotation and is less mechanically stable than large-scale computer tomography (CT) scanning systems, leading to reconstruction artefacts. The algorithm uses multiple (5+) tracked fiducial beads to recover the sample pose and the image rays are then back-projected at each orientation. The quality of the image reconstruction using the proposed algorithm shows an improvement when compared to the Radon transform. Moreover, when adding a systematic spatial and angular mechanical drift, the reconstruction shows a significant improvement over the Radon transform