Estudio de las heterouniones p-n de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O para la producción de hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua.

Jorge Luis Domínguez Arvizu (2022, [Tesis de doctorado])

A la fecha, la síntesis de materiales activos bajo luz visible para la producción de

hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua, es uno de los retos en la

fotocatálisis con potencial para futuras aplicaciones como los reactores fotocatalíticos con

energía solar o celdas foto electroquímicas. De esta manera, la síntesis de heterouniones es una

alternativa para mejorar las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores con la

finalidad de obtener mayores producciones de hidrógeno con luz solar en comparación con los

materiales en fase pura. En el presente trabajo de tesis, se llevó a cabo la generación de

heterouniones de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O mediante el método de impregnación variando

la proporción en masa del Cu2O desde 25 al 75 %, mientras que los materiales prístinos CoFe2O4

y NiFe2O4 fueron sintetizados con el método de Pechini y el Cu2O mediante la reacción de

Benedict. Los materiales prístinos y las heterouniones fueron caracterizadas por las técnicas de

XRD, TGA, MEB, MET, BET, XPS, UPS y UV-Vis. Se midieron los portadores de carga de

todos los materiales mediante efecto Hall y sus coeficientes de absorción y dispersión mediante

espectroscopia UV-Visible y un modelo denominado modelo de seis flujos. Finalmente, la

actividad fotocatalítica para la producción de hidrógeno se evaluó mediante cromatografía de

gases por un periodo de 8 horas y se tomó una lectura final a las 24 horas encontrando que las

heterouniones mejoraron su actividad fotocatalítica considerablemente con respecto de los

materiales prístinos y que los portadores de carga y el coeficiente de absorción de los materiales

está directamente relacionado con la producción de hidrógeno.

hidrógeno separación fotocatalítica BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA OTRAS ESPECIALIDADES QUÍMICAS OTRAS OTRAS

Análisis de velocidad de soldadura robotizada para proceso MIG en acero1045 AISI

Carlos Eduardo Hernández Acero (2022, [Tesis de maestría])

Esta investigación denominada “análisis de velocidad de soldadura robotizada para proceso MIG en acero 1045 AISI” busca el desarrollo de un modelo matemático que permita, mediante parámetros conocidos, el cálculo de la penetración de soldadura en piezas unidas con proceso Metal Inert Gas (MIG). El objetivo se centra en buscar la combinación de valores paramétricos para la velocidad de soldadura, el voltaje y la corriente, los que se obtienen mediante la aplicación de un diseño experimental, que, ejecutadas en el proceso, pueda lograr una penetración de soldadura aceptable para la unión de la pieza. El modelo de superficie de respuesta aplicado fue un diseño de experimentos 2k con diseño central compuesto, y posteriormente el modelo se utilizó para estimar la velocidad de soldadura. Este diseño de experimentos se ejecutó por medio del programa estadístico Minitab versión 17. (Hernández Acero et al., 2022). Una vez teniendo la penetración de soldadura deseada en la pieza, se puede calcular la velocidad de soldadura necesaria para el cálculo de tiempo ciclo y utilizar los parámetros definidos de corriente y voltaje. Los valores de estos factores serán útiles para comenzar la programación del robot ya con la celda funcional y reducir el tiempo de arranque en automático (Hernández Acero et al., 2022).

This research, named “robotic welding speed analysis for MIG process in 1045 AISI steel”, seeks to develop a mathematical model that allow, through know parameters, the calculation of welding penetration in parts joined with Metal Inert Gas (MIG) process. The objective is focused on finding the combination of parametric values for robot welding speed, voltage and current, which are obtained through the application of a design of experiments, which, executed in the process, can achieve an acceptable welding penetration for the union of the part. The response surface model applied was a 2k design of experiments with central composite design, and subsequently the model was used to estimate the welding speed. This design of experiments was obtained using the statistical software Minitab version 17. (Hernández Acero et al., 2022). Once having the desired welding penetration in the part, it can calculate the welding speed necessary for the cycle time calculation and use the defined parameters of current and voltage to start programming the robot with the functional cell and reduce the time of startup (Hernández Acero et al., 2022).

Soldadura MIG Penetración Tiempo ciclo Velocidad de soldadura MIG welding Penetration Cycle time Welding speed INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

COORDINATED CONTROL OF A 6-DOF ROBOTIC MANIPULATOR EMPLOYING VIRTUAL MODELS OF ITS ACTUATORS

Jessica Villalobos (2023, [Tesis de doctorado])

"This study proposes a scheme that combines the model reference control with the internal model control to impose a first-order behavior on the speed control system of direct current motors. This scheme is used as the internal loop to control the position of a model to use it as the reference for the physical motor.

This work also presents an inverse kinematic solution for the UR5 and algorithms to choose angles that do not lead to singularities. These algorithms can be used in independent joint control schemes such as the one proposed in this document."

Internal model control Model reference control Independent joint control Direct current motor UR5 manipulator Inverse kinematics INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Análisis preventivos de variables para la industria cerámica con base en la metodología de análisis a modo y efecto de falla (FMEA method)

Preventive analysis of variables for the ceramic industry based on the failure mode and effect analysis (FMEA method)

Rigel Hugo Carreón Reyes Juan Carlos Neri Guzmán (2023, [Artículo])

El presente estudio indica de una forma tangible la aplicación de la herramienta FMEA (Failure Mode And Effects Analysis -por sus siglas en inglés) en la aplicación de fabricación de cerámica sanitaria, en donde se evalúan las variables que están relacionadas con el proceso de diseño, procesamiento de piezas cerámicas y de su relación existente para poder alcanzar los requisitos normativos y que estos a su vez sean alcanzables. Dentro del estudio se presenta el análisis y elaboración de la matriz riesgos en modo de fallas, así como una serie de definiciones estadísticas con las cuales son evaluados los procesos de fabricación, así como la explicación clara de la metodología FMEA en donde se indica la adecuación de estos conceptos a este tipo de manufacturas (cerámica sanitaria). Este trabajo también describe a través del estudio de caso de las variables una metodología que detalla los conceptos básicos tales como severidad, detección y ocurrencia combinando el desarrollo de tablas parametrizadas y / o acopladas al tipo de proceso de manufactura cerámica .En los resultados que se obtienen se observa la disminución de la incertidumbre hasta de 85% en los valores de RPN y una mejora en el cpk >1,33 como índice de calidad los riesgos o incertidumbres disminuidos son de forma numérica a través de la comprobación de nuevas acciones y el reanálisis de los conceptos de ocurrencia y detección derivados de la implementación de acciones. Las conclusiones indican como una herramienta adecuada el uso de FMEA para el campo de aplicación de la manufactura de cerámica sanitaria.

The present study indicates in a tangible way the application of the FMEA tool (Failure Mode and Effects Analysis) in the application of sanitary ceramic manufacturing, where the variables that are related to the process of design, processing of ceramic pieces and their existing relationship are evaluated in order to achieve the regulatory requirements and that these in turn are achievable. The study presents the analysis and elaboration of the risk matrix in failure mode as well as a series of statistical definitions with which the manufacturing processes are evaluated as well as the clear explanation of the FMEA methodology (failure mode and effects analysis) where the application and adequacy of these concepts to this type of manufactures (sanitary ceramics) is indicated. This paper also describes through the case study of the variables a methodology that details the basic concepts such as severity, detection and occurrence combining the development of parameterized tables and / or coupled to the type of ceramic manufacturing process. In the results obtained, the decrease in uncertainty of until 85% in the values of RPN and an improvement in the cpk >1.33 as a quality index, the risks or uncertainties decreased are numerically through the verification of new actions and the reanalysis of the concepts of occurrence and detection derived from the implementation of actions. The conclusions indicate as an appropriate tool the use of FMEA for the field of application of the manufacture of sanitary ceramics.

AMEF (Análisis de Modo de Efecto y Falla) Productos cerámicos Cerámica sanitaria Procesos cerámicos Severidad Detección Ocurrencia FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) Ceramic products Standard ASME Sanitary ceramic Ceramic processess INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

El impacto de los mantenimientos preventivos en los sistemas fotovoltaicos interconectados a la red de distribución eléctrica

Kassandra Elizabeth López Esparza Raúl Pérez Bustamante GUILLERMO RAUL GARCIA FERRERA (2023, [Artículo])

La obligación de llevar un sistema o equipo a su máximo rendimiento y operación, así como la resolución de posibles fallas en el mismo, ha dado lugar a la necesidad de desarrollar un ámbito especializado dedicado exclusivamente a abordar estas obligaciones. De esto surge el campo del mantenimiento, cuyo propósito fundamental es asegurar el funcionamiento adecuado de los equipos o instalaciones en los cuales se lleva a cabo dicho trabajo, así como corregir y prevenir fallas o problemas en los sistemas en cuestión. El mantenimiento puede aplicarse en una amplia gama de sectores donde se necesite prevenir o corregir alguna operación, y en el caso del sector energético renovable esto no es una excepción. En particular, el mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos interconectadas a la red (SFIR) busca llevar la instalación a su mejor zona de operación y funcionamiento para con esto asegurar la generación de energía. Es por esta razón, que el sector energético se ha unido al desarrollo de una rama que se dedique a la operación y mantenimiento (O&M) de los sistemas fotovoltaicos. En este artículo se exponen los resultados de un estudio de mantenimiento preventivo en una instalación fotovoltaica ubicada en el estado de Aguascalientes, el cual fue realizado por Sunna Power, una empresa dedicada a ofrecer servicios de mantenimiento a SFIR en México. El trabajo explorará el estado de la instalación previo al mantenimiento y su situación una vez que éste ha sido ejecutado. Aun cuando los SFIR requieren poco mantenimiento, este articulo pretende demostrar que a pesar de esto la implementación de un plan de mantenimiento en las instalaciones puede generar un impacto positivo en la producción de energía del sistema, mostrando los resultados obtenidos en el mantenimiento ejecutado en la instalación fotovoltaica.

The obligation to ensure that a system or piece of equipment achieves its maximum performance and functionality, and to correct any failures that may occur, has led to the need to develop a specialized field dedicated exclusively to meeting these obligations. This has given rise to the field of maintenance, the basic aim of which is to ensure the correct functioning of the equipment or installations on which the work is carried out, and to correct and prevent any failures or problems in the systems concerned; maintenance can be applied in a wide range of sectors where it is necessary to prevent or correct an operation, and the renewable energy sector is no exception. In particular, the maintenance of photovoltaic systems connected to the grid (SFIR) aims to bring the installation to its best operational and functional range in order to guarantee energy production; it is for this reason that the energy sector has participated in the development of a branch dedicated to the operation and maintenance (O&M) of photovoltaic systems. This article presents the results of a preventive maintenance study in a photovoltaic plant located in the state of Aguascalientes, carried out by Sunna Power, a company dedicated to providing maintenance services to SFIR in Mexico. The study examines the condition of the installation before maintenance and the situation after maintenance. Although SFIR requires little maintenance, this article aims to demonstrate that the implementation of a maintenance plan in the plants can nevertheless have a positive impact on the energy production of the system, displaying the results obtained in the maintenance carried out on the photovoltaic installation.

Mantenimiento preventivo Módulo fotovoltaico Plan de mantenimiento Sistema fotovoltaico Preventive maintenance Maintenance plan Photovoltaic system INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Structural analysis evaluationfor rollers of chassis dynoUsing finite element software

Jesús Emmanuel López Rizo ALFREDO CHAVEZ LUNA JAIME GONZALO SANTANA ESQUIVEL (2023, [Artículo])

This paper discusses the design considerations for a chassis dynamometer, focused on the rollers system used for measuring the power and torque of a vehicle in a university-level workshop. The design must prioritize factors such as safety, ease of use, adaptability to diverse types of vehicles, and the inclusion of safety systems to protect students and the vehicle. The work suggests adaptative features for the design, such as an adjustable fastening system and a compact and portable design, to adapt the structure into a university laboratory. The study also describes common methods for measuring engine power and torque using a chassis dynamometer, and the accurate and reliable measurement systems used for this purpose. This concludes with a discussion of the manufacturing methods used for the chassis dynamometer and a static analysis of the maximum effort capacity in each roller using Von Mises and Goodman fatigue theories. Developing a chassis dynamometer, in accordance the current patents available for workshop practices in a university is essential for providing students with comprehensive training.

Chassis dynamometer Conceptual design Finite element software Power and torque measurement Structural analysis INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Metodología Value Stream Mapping (VSM) aplicada a procesos de perforación de pozos petroleros en México

Value Stream Mapping (VSM) methodology applied to oil well drilling processes in Mexico

NEMIAS VASQUES MORALES CARLOS BELISARIO CASTAÑEDA CASTAÑEDA (2023, [Artículo])

Con los cambios recientes en el sector energético a nivel mundial, la industria petrolera enfrenta retos importantes en la extracción de hidrocarburos, por lo que se ha priorizado la implementación de operaciones que permitan esta actividad de forma eficiente y optimizada. En este trabajo se analizará la aplicación de una de las herramientas del Lean Manufacturing, el VSM (Value Stream Mapping) con la finalidad de identificar posibles mejoras y disminución de tiempos no productivos en los procesos de perforación de pozos petroleros, de acuerdo a las experiencias previas en campos desarrollados en México. Se pretende demostrar que herramientas de análisis de eficiencia para la manufactura pueden adaptarse a industrias pesadas como la petrolera y en particular del área de perforación.

With recent changes in the energy sector worldwide, the oil industry faces significant challenges in the extraction of hydrocarbons, which is why the implementation of operations that allow this activity in an efficient and optimized manner has been prioritized. In this work, the application of one of the Lean Manufacturing tools, VSM (Value Stream Mapping) will be analyzed with the purpose of identifying possible improvements and reduction of non-productive times in the oil well drilling processes, according to experiences. previous ones in developed fields in Mexico. The aim is to demonstrate that efficiency analysis tools for manufacturing can be adapted to heavy industries such as the oil industry and in particular the drilling area.

Lean Operaciones Tiempos no productivos Operations Non-productive times INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Evaluación del aporte hidrológico superficial en el sistema de bloque de montaña de la subcuenca Ojos Negros

Surface hydrological contribution evaluation in the mountain block system of the Ojos Negros subbasin

Ricardo Adolfo Hidalgo Rodríguez (2023, [Tesis de maestría])

Este trabajo se realizó en la sección de la subcuenca Ojos Negros, sobre el bloque de montaña de la Sierra de Juárez (denominado Sistema de Bloque de Montaña de la Subcuenca Ojos Negros, SBMON), en el estado de Baja California, México. Se llevó a cabo un modelado hidrológico del escurrimiento en el periodo 1981-2020 para cuantificar el aporte hidrológico de salida hacia el Valle de Ojos Negros. En cumplimiento del objetivo, se diseñó una base de datos meteorológicos compuesta por los registros diarios de las estaciones meteorológicas en la región y del modelo de forzamiento de superficie NLDAS2. Se recopiló un conjunto de información edafológica, forestal, geológica, satelital y topográfica dentro del área de estudio. Con la información recolectada, se elaboraron dos modelos de escurrimiento empleando el método de las curvas numeradas (CN) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). Los modelos fueron ajustados con los valores de sustracción inicial, Ia, de 0.2 (modelo A) y 0.05 (modelo B). Las series generadas se compararon con los resultados del modelo GCN250, basado en los datos edafológicos y forestales de la Agencia Espacial Europea (ESA). A nivel regional, se observó un aporte de escurrimiento anual de 9.2 Mm3 (GCN250), 10.9 Mm3 (modelo A) y 4.7 Mm3 (modelo B). La sección oriental del SBMON mostró el mayor potencial de infiltración, pero también fue la zona con mayor producción de escurrimiento en todos los modelos. Desde la perspectiva estacional, se identificaron periodos donde los escurrimientos formados a partir de las lluvias en verano superaron a los generados en la temporada invernal. Con base a los resultados obtenidos, el aporte de escurrimiento dentro del SBMON es significativa, no obstante, los procesos de escurrimiento subsuperficial y subterráneo pueden tener un papel todavía más importante en la recarga hacia el Valle de Ojos Negros. Se recomienda dar seguimiento a la variación del contenido de humedad en los suelos del SBMON, a los patrones anuales y estacionales de precipitación, así como la contribución hídrica del derretimiento de la nieve en la Sierra de Juárez.

This work was realized in the section of the Ojos Negros sub-basin, on the Sierra de Juárez mountain block (denominated Mountain Block System of the Ojos Negros Sub-Basin, SBMON), in the state of Baja California, Mexico. A hydrological runoff modeling was carried out for the period 1981-2020 to quantify the output hydrological contribution toward the Ojos Negros Valley. In compliance with the objective, a meteorological database consisting of the daily records of the meteorological stations and the NLDAS-2 surface forcing model was designed. A set of edaphological, forestry, geological, satellite, and topographical information was collected within the study area. Based on the collected information, two runoff models were developed using the Curve Number (CN) method from the United States Department of Agriculture (USDA). The models were adjusted with the initial subtraction values, Ia, of 0.2 (model A) and 0.05 (model B). The generated series were compared with the results of the GCN250 model, based on soil and forestry data from the European Space Agency (ESA). Regionally, an annual runoff contribution of 9.2 Mm3 (GCN250), 10.9 Mm3 (model A), and 4.7 Mm3 (model B) was observed. The eastern section of the SBMON showed the highest infiltration potential, but it was also the area with the highest runoff production in all models. From the seasonal perspective, periods were identified where the runoff formed from summer rains exceeded that generated in the winter season. Based on the results obtained, the runoff contribution within the SBMON is significant, however, the subsurface and underground runoff processes may have an even more key role in the recharge toward the Ojos Negros Valley. It is recommended to monitor the variation of the moisture content in the SBMON soils, the annual and seasonal patterns of precipitation, as well as the water contribution from the snow melting in the Sierra de Juárez.

Sistema de bloque de montaña de la subcuenca Ojos Negros, escurrimiento, infiltración, método de las Curvas Numeradas, GCN250 Mountain Block System of the Ojos Negros Sub-Basin, runoff, infiltration, Curve Number method, GCN250 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OTRAS ESPECIALIDADES DE LA TIERRA, ESPACIO O ENTORNO OTRAS OTRAS

Estimación de los flujos de materia y energía en la Reserva de Bahía de los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes, mediante un modelo de balance de masas

Estimation of the flows of matter and energy in Bahía de los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes Reserve, using a mass balance model

Ana Lilia Perea Rojas (2023, [Tesis de maestría])

La Reserva de la Biósfera de Bahía de Los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes (RB-BLACS) es un área natural protegida que provee de distintos servicios ambientales a los pobladores de la comunidad de Bahía de Los Ángeles. Tiene una gran importancia ecológica por la diversidad de especies que habitan en ella y para las especies migratorias que la utilizan, algunas de las cuales se encuentran enlistadas dentro de la NOM-059-SEMARNAT-2001. Con objeto de estimar el efecto de la pesca sobre el ecosistema se construyó un modelo de balance de masas empleando Ecopath con Ecosim. Mediante una revisión documental, se definieron 32 grupos funcionales (GF) y se construyó una matriz de dietas. El modelo se parametrizó con los valores de biomasa (B), relación producción/biomasa (P/B) y se obtuvieron los valores de eficiencia ecotrófica (EE) y relación producción/consumo (P/Q). El rendimiento total del sistema (TST) fue de 13,689 t/km2/año. El nivel trófico de la captura de 3.48 y la producción neta del sistema de 4,641 t/km2/año. La matriz de impactos tróficos mixtos muestra que los grupos que sufren mayor impacto negativo por los Tiburones son los Odontocetos, Misticetos y Tortugas. Se simularon los cambios en la biomasa relativa de los GF bajo escenarios de incremento y decremento del esfuerzo pesquero (5 y 10%) y no pesca, en un lapso de 10 años. Se encontró que los cambios en el esfuerzo pesquero de Elasmobranquios y los Peces de escama son los que mayor efecto tienen sobre otros GF. Resalta que suspender la pesca tendría poco efecto, tanto positivo como negativo (2-3%) sobre la biomasa relativa de los GF, excepto Tiburones y rayas, que incrementarían 245 y 124%, respectivamente. Este modelo podría utilizarse para la toma de decisiones en el manejo y conservación del ecosistema.

The Biosphere Reserve of Bahía de Los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes (RB-BLACS) is a natural protected area that provides different environmental services to the residents of the community of Bahía de Los Ángeles. It has great ecological importance due to the diversity of species that inhabit it and the migratory species that use it, some of which are listed within NOM-059- SEMARNAT-2001. To estimate the effect of fishing on the ecosystem, a mass balance model was built using Ecopath with Ecosim. Through a documentary review, 32 functional groups (GF) were defined, and a diet matrix was constructed. The model was parameterized with the values of biomass (B), production/biomass ratio (P/B) and the values of ecotrophic efficiency (EE) and production/consumption ratio (P/Q) were obtained. The total system throughput (TST) was 13,689 t/km2/year. The trophic level of the capture is 3.48 and the net production of the system is 4,641 t/km2/year. The matrix of mixed trophic impacts shows that the groups that suffer the greatest negative impact from Sharks are Odontocetes, Mysticetes and Turtles. Changes in the relative biomass of GF were simulated under scenarios of increase and decrease in fishing effort (5 and 10%) and no fishing, over a period of 10 years. It was found that changes in the fishing effort of Elasmobranchs and Finfish have the greatest effect on other GFs. It highlights that suspending fishing would have little effect, both positive and negative (2-3%) on the relative biomass of GFs, except for sharks and rays, which would increase 245 and 124%, respectively. This model could be used for decision making in the management and conservation of the ecosystem.

Ecopath con Ecosim, socio-ecosistema, Golfo de California, pesquerías, conservación Ecopath with Ecosim, socio-ecosystem, Gulf of California, fisheries, conservation BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Nanopartículas híbridas cargadas con un compuesto bioactivo y su efecto en biomarcadores neuroinflamatorios como potencial tratamiento de la enfermedad de Alzheimer

Hybrid nanoparticles loaded with a bioactive compound and their effect on neuroinflammatory biomarkers as a potential treatment for Alzheimer’s disease

Alondra Vargas Barona (2024, [Tesis de maestría])

La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa progresiva caracterizada por el deterioro cognitivo asociado a la acumulación de la proteína beta amiloide (Aβ). La Aβ activa a las células gliales del cerebro, generando un aumento en la secreción de citocinas pro-inflamatorias que conducen a la neuroinflamación y muerte neuronal. Actualmente no existen tratamientos efectivos que curen o detengan su progresión, por ello, la EA se considera como una prioridad de salud mundial. Las principales limitaciones son la baja biodisponibilidad del fármaco y la impermeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE). Afortunadamente, la nanomedicina ha surgido como un campo prometedor para el desarrollo de nuevos sistemas para la entrega controlada y dirigida de fármacos hacia el cerebro. Por ello, en este trabajo se sintetizaron nanopartículas híbridas de polímeros y lípidos (NPsHPL) conjugadas con transferrina (Tf) para facilitar el cruce de la BHE, y cargadas con N-acetilcisteína (NAC) por su efecto anti-inflamatorio, y se llevó a cabo su caracterización fisicoquímica. Posteriormente se implementó un modelo in vitro con astrocitos humanos derivados de células pluripotentes inducidas (iPSC) provenientes de un paciente diagnosticado con la EA, las cuales se llevaron a un estado reactivo por la estimulación con lipopolisacárido (LPS). El cultivo de células fue tratado con las NPsHPL conjugadas con Tf y cargadas con NAC (NPsHPL-Tf-NAC) a 0.25 mg/mL y NAC libre a 5 mM. Los resultados mostraron que las NPsHPL-Tf-NAC modularon favorablemente la expresión de genes pro-inflamatorios, como la interleucina-1β (IL-1β), la proteína precursora de amiloide (APP) y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP). Además, redujo la secreción de las citocinas pro-inflamatorias interleucina 6 (IL-6), IL-1β e interferóngamma (INF-γ), ambos casos respecto al grupo de células que no recibieron algún tratamiento. Por otra parte, la NAC libre sólo tuvo este efecto en la expresión de IL-1β y la secreción de las citocinas IL-6 e INF-γ. Estos resultados posicionan a las NPsHPL-Tf-NAC como un potencial tratamiento para la EA.

Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease characterized by cognitive impairment associated with the accumulation of beta-amyloid protein (Aβ). Aβ activates glial cells in the brain, increasing the secretion of pro-inflammatory cytokines that lead to neuroinflammation and neuronal death. Currently, there are no effective treatments that cure or stop its progression, therefore AD is considered a global health priority. The main limitations are the low drug bioavailability and impermeability of the blood-brain barrier (BBB). Fortunately, nanomedicine has emerged as a promising field for the development of new nanosystems for the controlled and targeted delivery of drugs to the brain. Therefore, in this work, lipid–polymer hybrid nanoparticles (LPHNPs) conjugated with transferrin (Tf) to facilitate crossing the BBB, and loaded with N-acetylcysteine (NAC) for its anti-inflammatory effect were synthesized, and their physicochemical characterization was carried out. Subsequently, an in vitro model with human astrocytes derived from induced pluripotent stem cells (iPSC) from an AD diagnosed patient was implemented, which were brought to a reactive state by stimulation with lipopolysaccharide (LPS). The cell culture was treated with Tf-conjugated LPHNPs loaded with NAC (LPHNPs-Tf-NAC) at 0.25 mg/mL and free NAC at 5 mM. The results showed that LPHNPs-Tf-NAC favorably modulated the expression of pro-inflammatory genes, such as interleukin-1β (IL-1β), amyloid precursor protein (APP) and glial fibrillary acidic protein (GFAP). In addition, they reduced the secretion of the pro-inflammatory cytokines interleukin 6 (IL-6), IL-1β and interferon-gamma (INF-γ), both cases compared to the group of cells that did not receive any treatment. On the other hand, free NAC only had this effect on the expression of IL-1β and the secretion of the cytokines IL-6 and INF-γ. These results position LPHNPs-Tf-NAC as a potential treatment for AD.

nanopartículas híbridas; enfermedad de Alzheimer; neuroinflamación; astrocitos; iPSC; nanomedicina hybrid nanoparticles, Alzheimer’s disease, neuroinflammation; astrocytes; iPSC; nanomedicine BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS