Bioingeniería

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https://hdl.handle.net/20.500.12495/117

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    Desarrollo de un algoritmo para evaluación in vitro de la porosidad en biomateriales empleados para regeneración tisular por medio de análisis digital de imágenes
    (2016) Martínez Medina, Camilo Andrés; Acosta Godoy, Juan Camilo; Ibla Gordillo, José Francisco; Puerta Aponte, Gabriel Alberto
    En el campo de la tecnología para la ingeniería tisular, el desarrollo de biomateriales ha tomado relevancia en los últimos años debido al número de ventajas que presentan como sistema para sustitución, reemplazo y evaluación en tratamientos fisiológicos a pacientes con lesiones. Los biomateriales brindan una buena alternativa, teniendo en cuenta que muchos de ellos proporcionan un entorno apropiado para el crecimiento y la interacción celular además de una integración para la formación de nuevos tejido según sea su uso. La porosidad es una propiedad física con una relación directa en el proceso de adhesión y desarrollo celular, debido a que es por medio de estos campos vacíos que las células colonizan un material y lo adhieren al sistema. Este trabajo presenta el desarrollo de un algoritmo para la evaluación in vitro de la porosidad por medio del análisis de imágenes adquiridas por técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido en donde se evidencia la evaluación del proceso de adherencia e integración celular a los materiales, identificando el valor porcentual de porosidad de la imagen utilizada, el volumen total del material y los valores reales y porcentuales del volumen libre de las muestras. A este análisis se le realizó una evaluación de precisión para establecer la repetibilidad y reproducibilidad del método brindándole mayor soporte a la técnica. Los resultados de este trabajo mostraron que la porosidad porcentual de los biomateriales estudiados como PLGA y matriz extracelular de intestino delgado de cerdo puede ser cuantificada con buena repetibilidad sin afectar propiedades químicas, físicas y biológicas de la muestra, como también se puede evidenciar la cuantificación de porosidad en el biomaterial in vitro Hidroxiapatita con osteoblastos sin verse afectado el cálculo por la presencia de material biológico.
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    Modelamiento y análisis estadístico de las interacciones moleculares para definir el análogo enantiomérico del fármaco bupropión con mejor afinidad teórica a los receptores
    (2018) Cifuentes Yepes, Liliana Carolina; Vergara Duque, Diego Alejandro; Guevara Pulido, James Oswaldo; González Amaya, Jhon Alex; Tarquino González, Jonathan Steve
    Introducción: Tras las consecuencias evidenciadas por el consumo de la Talidomida®, que tenía efectos teratogénicos en neonatos a causa de uno de sus dos enantiómeros, hoy en día los fármacos racémicos deben ser evaluados en su forma enantiomérica (Martínez-Frías, 2011; Papaseit, García Algar, & Farré Albaladejo, 2013). Por ello, a través de este proyecto se busca evaluar y definir análogos enantiopuros del Bupropión, que tengan una mejor afinidad al Transportador de Dopamina y al nAChR. Lo anterior, se debe a que este es un fármaco racémico, el cual es recetado para tratar la depresión y como coadyuvante para dejar el hábito de fumar, y posee diversos efectos adversos los cuales podrían atribuirse a uno de sus enantiómeros (MedlinePlus, 2017). Metodología: A partir de una revisión se establecieron los análogos enantioméricos del Bupropión, a los cuales se les realizaron sustituciones, donde finalmente se modelaron 185 moléculas en Avogadro. Luego, se les realizó docking molecular haciendo uso de Vina, con los receptores obtenidos en el PDB. Además, se construyó un modelo QSAR para cada receptor: ANN y MLR, para el Transportador de Dopamina y el nAChR, respectivamente, con el fin de calcular los IC50 teóricos. Por último, los resultados de afinidad del docking y de actividad del QSAR fueron analizados estadísticamente para la elección de los mejores candidatos a ser evaluados experimentalmente por el grupo INQA. Resultados: Se definieron las moléculas enantiopuras con mejor afinidad y actividad, para cada uno de los receptores: En el Transportador de Dopamina son ɑ-cetoanfetaminas con cambios estructurales en el ánimo, sustituciones en el fenilo y sustituciones aromáticas o alifáticas en el carbono β, y en el nAChR son hemiacetales cíclicos con sustituciones en el fenilo. Conclusión: Los resultados demuestran que fue posible establecer teóricamente las preferencias que presentan los receptores a ciertos tipos de moléculas, siendo en el Transportador de Dopamina aquellas con una parte polar y otra apolar, con bajos volúmenes estéricos y en el nAChR aquellas con alta polaridad y bajo volumen estérico.
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    Gestión de riesgos tecnológicos asociados a posibles fallas de equipos biomédicos de monitoreo de signos vitales clase IIB. Caso unidad de cuidados intensivos de un hospital de cuarto nivel en la ciudad de Bogotá
    (2018) Forero León, Hector Jesús; Martí Ávila, Juan David; Ramón Valencia, Jairo Lenin
    El presente proyecto consiste en el diseño e implementación de una metodología para la gestión de riesgos tecnológicos, asociados al uso de equipos biomédicos de monitoreo de clase IIB, tomando como caso de estudio una unidad de cuidado intensivo en un Hospital de cuarto nivel de la ciudad de Bogotá, donde se inició un proceso de gestión de riesgos y mejoramiento de la calidad para cumplir con los objetivos de la Institución. Este proyecto permitió identificar alrededor de 138 riesgos en la institución relacionados al uso de equipos de monitoreo de signos vitales clase IIB en las diferentes unidades de cuidados intensivos e intermedios. De los riesgos identificados, alrededor del 40% se encuentran ligados a fallas originadas en la práctica asistencial, causada por el desconocimiento de los protocolos de seguridad que fabricantes y la normatividad Colombiana estipulada para garantizar la prestación de un servicio sanitario seguro y de calidad. La evaluación de los riesgos identificados permitió dar una perspectiva de los riesgos inherentes del servicio y comparar estos resultados con los riesgos latentes. De esta manera se lograron identificar posibles planes de mejora que permitirán a futuro aumentar la seguridad del paciente en la UCI, mejorar las condiciones ergonómicas de la unidad para evitar lesiones al personal asistencial, disminuir los gastos económicos innecesarios y reducir los posibles daños al medio ambiente originados durante la práctica clínica.
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    Diseño de una herramienta computarizada para la estimación automática de la producción de rosas Freedom en el cultivo de flores de los Andes mediante procesamiento de imágenes (Bogotá D.C.)
    (2018) Amezquita Rojas, Miguel Ángel; Bejarano Ríos, Juan Nicolás; Bermúdez Mogollón, Holdan Duvier; Valencia Vidal, Brayan Alfonso
    En el cultivo de la variedad de rosa Freedom de la empresa Flores de los Andes se lleva a cabo la estimación de producción a partir de los estados fenológicos en los que se encuentran los botones de una determinada cama piloto. La identificación de estados fenológicos está asociada a la percepción subjetiva del personal que realiza la tarea. Lo anterior ocasiona que se presenten errores en el porcentaje de eficacia de la estimación con respecto a la producción real. La automatización, se plantea como solución a la problemática encontrada, realizándose mediante un algoritmo, para los procesos de conteo y clasificación de estados fenológicos y la posterior estimación productiva. El algoritmo emplea procesamiento de imágenes para realizar la estimación de la producción mediante la captura de fotografías RGB de una cama piloto como variables de entrada. Para realizar la clasificación de los botones se establecen rangos para los parámetros de interés establecidos; como tamaño y color. De esta manera se elimina la subjetividad de las mediciones realizadas por el personal y se incrementa el porcentaje de eficacia de las estimaciones. A partir de lo anterior se espera minimizar la subestimación o sobrestimación en las estimaciones realizadas en la finca por el método tradicional.
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    Diseño, construcción e implementación de un prototipo para detección y notificación de caídas en adultos mayores
    (2018) Márquez Nossa, Cindy Carolina; Mateus Camargo, Julian David; Oliveros Hincapié, Jorge Armando
    Las caídas en adultos mayores son un problema de salud pública reiterativo en todos los países del mundo, especialmente en las últimas décadas debido al envejecimiento de la población. La atención temprana tras un evento de caída reduce notablemente los efectos adversos que conlleva; sin embargo, hasta muy recientemente se han hecho avances en pro de dar solución a esta problemática. En este proyecto se hace una primera aproximación al problema a través del diseño construcción e implementación de un prototipo para la detección y notificación de caídas en adultos mayores. El dispositivo consta de 3 bloques principales: sensado, procesamiento, y notificación. Para el sensado se utiliza un acelerómetro y un giroscopio triaxial, obteniéndose las variables de aceleración y velocidad angular, el procesamiento se hace mediante una red neuronal superficial encargada de clasificar las características extraídas de los datos como caída (clase 1) o no caída (clase 0) por último la notificación consta de un mensaje de texto que contiene la alerta del evento de caída y la última ubicación GPS registrada por el dispositivo. Los resultados analizados sugieren una muy buena discriminación de falsas alarmas por parte del dispositivo, así como una alta detección de caídas con una sensibilidad del 81% y una precisión del 96%. De igual manera se obtuvo una notificación exitosa del evento por medio del envío de SMS.
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    Estudio de viabilidad técnica de un biocomposito reforzado con fibras de Guadua angustifolia para la fabricación de una férula para el tratamiento del síndrome del túnel carpiano en etapa intermedia
    (2019) Lugo Cuestas, Paula Alejandra; Lugo Cuestas, Paula Alejandra; Nossa López, Cristhian Camilo; Nossa López, Cristhian Camilo; Ibla Gordillo, José Francisco
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    Producción de bioelectricidad por medio de una celda de combustible microbiana fotosintética (PMFC)
    (2019) Bustos Alvarez, Luis Alejandro; Bustos Alvarez, Luis Alejandro; Carrillo Castellanos, Juan José; Rojas Prieto, Natalia Lucía; Carrillo Castellanos, Juan José [0000-0002-9613-6302]
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    Diseño e implementación de un método automático de clasificación de linfocitos afectador por leucemia linfoblastica aguda en imágenes hematológicas
    (2019) Pinto González, Sebastian Felipe; Pinto González, Sebastian Felipe; Tarquino Gonzalez, Jhonathan
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    Diseño, construcción e implementación del sistema de suministro de recurso hídrico para el laboratorio de experimentación agrotécnica y de energías renovables de la Facultad de Ingeniería
    (2019) Gutierrez Gaitan, Kevin Camilo; Vargas Corredor, Jose Daniel; Escobar Roa, Juan Miguel
    Este proyecto se desarrolló bajo la modalidad de Desarrollo de Producto Enmarcado en Proyectos de la Facultad de Ingeniería teniendo como fin, el diseño, construcción e implementación del sistema de suministro de recurso hídrico para el Laboratorio de Experimentación Agrotécnica y de Energías Renovables de la Facultad de Ingeniería (LEATYER) de la Universidad El Bosque, Campus Chía. Para la realización del proyecto se establecieron diferentes fases, en la primera, se realizó la adecuación del reservorio de aguas lluvia, implementando un sistema de filtrado según los resultados dados por el análisis físico-químico realizado, del reservorio proviene el 75% del recurso hídrico, teniendo en cuenta los 2000L de almacenamiento, el cual es distribuido aproximadamente a 150 metros hasta los tanques de almacenamiento por un sistema de bombeo con una presión de 60 PSI, este recurso distribuido cumple con la normativa de calidad de agua para uso agrícola según el Decreto 1076 de 2015. En la siguiente fase se realizó la adecuación del área de los tanques de almacenamiento, en donde se dispuso de dos tanques en serie de 1000 L cada uno, un sistema de bypass con el acueducto el cual brinda el 15% del recurso hídrico, y un segundo sistema de bombeo con una presión de 45 PSI para realizar la distribución hacia las diferentes áreas del LEATYER (área de domos y área de cultivo en suelo), en la última fase se realizó la distribución del recurso hídrico en el cultivo en suelo teniendo en cuenta los requerimientos dados por la facultad: un área disponible de 217.5 m2, 16 camas de cultivo de 6.65 x 1.25 metros, 4 de ellas con riego por micro aspersión y 12 con riego por goteo, adicionalmente en la zona de cultivo en suelo se dispuso de una llave auxiliar de salida de agua para las diferentes labores de aseo o riego, un sistema de riego automatizado para las camas de cultivo y un sistema de comunicación vía WIFI con el usuario para el control del sistema.
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    Desarrollo de un equipo basado en el potencial redox para la detección de Staphylococcus aureus y Escherichia coli en leche cruda de vaca
    (2019) Rodríguez Castro, Laura Jimena; Rodríguez Castro, Laura Jimena; Sotomonte Santamaría, Lina María; Sotomonte Santamaría, Lina María; Oliveros Hincapié, Jorge Armando; Merchán Castellanos, Nuri Andrea; Oliveros Hincapié, Jorge Armando [0000-0002-9293-9669]
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    Desarrollo de un prototipo de laboratorio de un dispositivo para la remoción de sólidos, adsorción de amonio y aireación en muestras de agua del Humedal Córdoba de Bogotá
    (2019) Bermúdez Pinzón, Natalia; Bermúdez Pinzón, Natalia; Gallegos Bermúdez, Diego Stiven; Gallegos Bermúdez, Diego Stiven; Botello Suárez, Wilmar Alirio; Acuña Monsalve, Yutanduly; Botello Suárez, Wilmar Alirio [0000-0003-1442-3066]
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    Desarrollo de un prototipo de huerto casero automatizado para el cultivo de hongos comestibles (Lentinula spp. y Pleurotus spp.) en espacios interiores
    (2019) Anaya Sampayo, Lina María; Anaya Sampayo, Lina María; Coronado Guzmán, Paula Jimena; Coronado Guzmán, Paula Jimena; León-Rodríguez, Hernando; León-Rodríguez, Hernando [0000-0001-5660-3028]; León-Rodríguez, Hernando [0000-0001-5660-3028]
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    Desarrollo de una película delgada mucoadhesiva con características físicas, químicas y mecánicas que permita la incorporación uniforme de nanoencapsulamientos tipo hidrogel con candesartán
    (2019) Ovalle Torres, Jessica Andrea; Ovalle Torres, Jessica Andrea; Rios Pinto, Laura Camila; Rios Pinto, Laura Camila; Ibla Gordillo, José Francisco
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    Implementación de un sistema de monitoreo de temperatura y humedad relativa, y control de temperatura para futuro zoocriadero de Lepidópteros, en el Centro de Biosistemas de la Universidad Jorge Tadeo Lozano
    (2019) Sánchez Díaz, Darlin Dayanne; Sánchez Díaz, Darlin Dayanne; Garzón Espinosa, Cindy Alejandra; Fajardo Sua, Diana Astrid
    The objective of this work was to build a closed Lepidoptera breeding farm in Chía, Cundinamarca, which allows the development of butterflies in a controlled environment in the facilities of the Biosystems Center of the Jorge Tadeo Lozano University. For this purpose, the butterfly garden was designed and built with an approximate area of 24.6 m2, producing the host and nectariferous plant material, which determines the life cycle of the butterflies; also, the space was adapted with aesthetic and functional elements such as a water source, a path and fruit feeders and nectar feeder harmonizing the environment of the enclosure. Finally, a system of temperature and relative humidity monitoring and temperature control was developed, these being the critical physical variables for its maintenance under the conditions of the Sabana de Bogotá. It was found that the initial temperature of the butterfly ranged between 4 ° C and 26 ° C. By incorporating the control system and making adjustments to the initial design, it was possible to maintain the adequate environmental conditions for the survival of the butterflies, by keeping the temperature range between 10 ° C-35 ° C, humidity between 45,3 % -100% and have different host plants linked to several species of butterflies. Based on the results, the breeding farm will allow the future adaptation of the butterflies for final pupose of the Center, by encouraging agroecological tourism and incorporate the breeding farm to the workshops and training courses in applied biology, biological control and agroecology provided by the Entomology Laboratory.
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    Predicción de la actividad antihipertensiva de nuevas moléculas análogas al enalapril basadas en la relación estructura - actividad biológica, mediante una metodología in silico
    (2019) González Arévalo, Karen Lizeth; González Arévalo, Karen Lizeth; Mojica Matallana, Paula Alejandra; Mojica Matallana, Paula Alejandra; Guevara Pulido, James; González Amaya, Jhon Alex; Guevara Pulido, James [0000-0001-9134-3719]
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    Modelamiento molecular de análogos al fármaco fluoxetina que actúa como inhibidor selectivo de recaptación de serotonina (ISRS) mediante relaciones cuantitativas estructura - actividad (QSAR)
    (2019) Naranjo Romero, Juan Pablo; Naranjo Romero, Juan Pablo; Salcedo Villadiego, Carlos Andrés; Salcedo Villadiego, Carlos Andrés; Guevara Pulido, James; Guevara Pulido, James [0000-0001-9134-3719]
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    Desarrollo de un método de calibración en monitores de signos vitales clase IIB basado en puntos de variables fisiológicas donde el personal médico determina un diagnóstico
    (2019) Aguilar Súarez, Alberto Enrique; Aguilar Súarez, Alberto Enrique; Tarquino González, Jonathan Steve; Castro Leal, Miguel Ángel
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    Construcción de un prototipo de huerta hidropónica doméstica para el cultivo de espinaca
    (2020) Gómez Camargo, Gilberto Andrés; Meneses Bernal, Jorge Eduardo
    El crecimiento exponencial de las poblaciones humanas dentro de las grandes ciudades ha generado una necesidad importante de hallar nuevos mecanismos para poder generar alimentos necesarios para toda la población. El siguiente proyecto de grado tiene por objetivo el diseño y construcción de una huerta hidropónica doméstica para el cultivo de espinaca en casa. Para llevar a cabo este objetivo, primero se diseñó el prototipo, posteriormente a esto se construyó, luego su validó su funcionamiento y finalmente se realizaron una serie de comparaciones entre espinacas cultivadas en el prototipo de huerta hidropónica y en matera como lo fueron comparación del valor nutricional y tamaño de las hojas a lo largo del periodo de crecimiento. Como conclusiones de este proyecto se identificó que esta huerta generó un ahorro en el 17% del tiempo, también se identificó una diferencia del 42% en el aporte calórico, siendo mayor en las espinacas cultivadas por hidroponía, demostrando así que este prototipo, construido con materiales de fácil acceso para las personas, mejora la calidad de la espinaca producida mientras disminuye su tiempo de cosecha comparándola con espinaca cosechada en materas.
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    Evaluación in silico de la influencia de concentraciones de carbono y nitrógeno en la producción de metabolito secundario con actividad antifúngica de Streptomyces racemochromogenes en fermentación sumergida por medio alimentado
    (2020) Pineda Galindo, Lina María; Clavijo Acosta, Felipe; Merchán Castellanos, Nuri Andrea; Macías Camacho, Jeimy Geraldin
    La presencia de hongos fitopatógenos causantes de enfermedades en el arroz, ha generado la necesidad de ampliar el campo de acción de un producto biocontrolador a base de Streptomyces racemochromogenes, antagonista actual de bacterias fitopatógenas. Con el fin de optimizar estos procesos a nivel de laboratorio y disminuir los ensayos experimentales, se diseñó un proceso de fermentación sumergida in silico que simula condiciones para favorecer el crecimiento y la producción del metabolito secundario Salvianolic acid B de Streptomyces por lote alimentado. Principalmente se evaluaron modelos de crecimiento cinético estableciendo parámetros con mejor ajuste. Posteriormente se estudió el efecto de variar concentraciones de fuente de carbono y nitrógeno sobre el crecimiento y producción del metabolito, utilizando la metodología de superficie de respuesta mediante un diseño experimental Box Behnken. Teniendo en cuenta lo anterior, se analizó la influencia de las variables operacionales (aireación, agitación y temperatura) sobre Salvianolic acid B. Por último, se realizó un análisis de balance de flujos con el fin de maximizar la producción del metabolito. Se determinó el modelo de Haldane integrado con Luedeking-Piret como el modelo con mejor grado de ajuste denotando un R2 de 0.94. Las concentraciones de carbono y nitrógeno que generaron mayor producción de biomasa y metabolito fueron 10g/L y 15g/L, respectivamente, mientras que las variables operacionales de aireación, agitación y temperatura no generaron una influencia significativa sobre las variables de respuesta. Se propuso la primera reconstrucción de una ruta metabólica donde se produjo Streptomyces, Salvianolic acid b, dióxido de carbono, agua y ATP.