Desarrollo y caracterización de membranas poliméricas sulfonadas basadas en copolímeros de estireno-co-viniltetrazol N-alquilado para su aplicación en celdas de combustible

DAYANARY GONZALEZ VELAZQUEZ (2022, [Tesis de maestría])

Se sintetizaron copolímeros de estireno-co-acrilonitrilo (St/AN) en dos composiciones (80:20 y 90:10) mediante polimerización en masa vía radicales libres utilizando BPO como agente iniciador, para después realizar el cambio del grupo nitrilo a tetrazol (St/VTz) mediante una reacción de cicloadición 1,3-dipolar de Huisgen. Posteriormente se llevó a cabo la alquilación de los copolímeros St/VTz utilizando 1-bromobutano, 1-bromohexano y 1-bromooctano como agentes alquilantes, para injertar cadenas alifáticas laterales de 4, 6 y 8 átomos de carbono (St/VTz-nC). Por último, se llevó a cabo la sulfonación de los diferentes sistemas poliméricos (St/AN-S, St/VTz-S y St/VTz-nC:S) utilizando ácido sulfúrico concentrado (H2SO4) y una concentración de agente sulfonante de 100% mol con respecto a los anillos aromáticos teóricamente presentes, durante 4 h. La formación de los copolímeros fue corroborada mediante FT-IR y 1H y 13C RMN, además fueron caracterizados térmicamente mediante TGA y DSC y se determinó su masa molecular por GPC. Se prepararon membranas a partir de los copolímeros sulfonados utilizando el método de casting y posteriormente fueron evaluadas mediante absorción de agua (WU), Capacidad de Intercambio Iónico (IEC), Grado de Sulfonación (DS), Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS), y mecánicamente por Análisis Termomecánico (TMA). Los copolímeros con y sin sulfonación exhibieron las bandas vibratorias y las señales correspondientes a los grupos funcionales asociados a los comonómeros involucrados, así como el grupo sulfónico. La masa molecular de los copolímeros fue superior a 100,000 g/mol para todos los sistemas evaluados y térmicamente estables por encima de 200 °C, indicando que la alquilación no tiene un efecto significativo sobre la estabilidad térmica, mientras la sulfonación sí la reduce.

Sin embargo, los copolímeros continuaron siendo térmicamente estables por encima de los 150 °C. Se obtuvieron valores de Tg de ~110 °C para la serie St/AN, pero mayores para el sistema St/VTz, específicamente en el copolímero St/VTz-82, valores que disminuyen con el proceso de alquilación y que posteriormente incrementan nuevamente con la sulfonación, con valores por encima de los 100 °C, a excepción de los copolímeros St/VTz-82:6C:S y St/VTz-82:8C:S. Las propiedades mecánicas mostraron que la modificación del grupo nitrilo a tetrazol conlleva a un incremento en los valores de E*, mientras que la alquilación de los materiales disminuye los valores conforme la cadena alifática crece. Por otro lado, los copolímeros sulfonados con la composición 80:20 presentaron un incremento de E*, mientras que los 90:10 tuvieron un efecto contrario. Las membranas preparadas a partir de los copolímeros

sulfonados presentaron valores de WU de hasta 14 % y un IEC de hasta 3.58 mmol g-1. El grado de sulfonación (DS) de los copolímeros calculado por IEC llegó hasta 38% y por TGA solo a 26%. Los sistemas evaluados mediante EIS presentaron resistencias menores a 10 Ω por lo que los valores de conductividad protónica (σ) fueron hasta 6.86x10-3 y 8.02x10-3 Scm-1. Con los resultados obtenidos se concluyó que los copolímeros sulfonados basados en estireno-co-acrilonitrilo, estireno-co-viniltetrazol y estireno-co-viniltetrazol N- alquilado son materiales prometedores para su aplicación en celdas de combustible, con valores de conductividad protónica cercanos al Nafion, pero con valores superiores de IEC, destacando la membrana basada en el copolímero St/VTz-91:8C:S debido a los resultados obtenidos en cuanto a propiedades térmicas, mecánicas y de conductividad protónica.

Maestría en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA

Preparación de nanomateriales termosensibles a base de MPEG/PEG-b-PNIPAM y ferritas de hafnio cargados con curcumina y evaluación de su potencial aplicación como agentes específicos de liberación controlada

Juan Carlos Romero Cabello (2022, [Tesis de maestría])

En esta tesis se sintetizaron copolímeros de bloques anfífilos compuestos por un bloque hidrófilo de poli(oxialquileno), como el polietilenglicol (PEG) o el metil polietilenglicol (MPEG) y un bloque termosensible de poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM). La síntesis se llevó a cabo mediante la técnica de polimerización radicálica controlada denominada ATRP. Estos copolímeros están clasificados como materiales biocompatibles y biodegradables por lo que el propósito de este trabajo es utilizarlos como sistemas de liberación de fármacos. El homopolímero de bloque termosensible (PNIPAM) experimenta una temperatura de solución crítica baja (LSCT), cercana a la temperatura corporal (37oC), lo que permite su uso en aplicaciones biomédicas. El copolímero de bloque anfífilo MPEG/PEG-b-PNIPAM se funcionalizó al final de la cadena del polímero con azida de sodio (NaN3) para obtener MPEG/PEG-b-PNIPAM-N3 que luego se hizo reaccionar con 3- etinil piridina a través de una reacción de "química click” formando un grupo triazol terminal. Estos copolímeros se obtuvieron con rendimientos mayores al 90%. Las nanopartículas de ferritas de hafnio (Hf0.4Fe2.6O4) se prepararon por coprecipitación química inversa en NH4OH a partir de una solución acuosa de FeCl3-6H2O, FeCl2-4H2O y HfCl4. Posterior a ello se preparó un compósito de MPEG/PEG-b-PNIPAM-NPs mediante la mezcla física de las nanopartículas magnéticas de ferrita de hafnio (Hf0.4Fe2.6O4) y el el copolímero de bloque anfifílico MPEG/PEG-b-PNIPAM. Ambos materiales mostraron un comportamiento superparamagnético. Los copolímeros de MPEG/PEG-b-PNIPAM presentaron una temperatura de solución más baja (LCST) en el rango de 34-38 °C, que los hace ideales para su uso en aplicaciones biomédicas. Además, estos copolímeros mostraron que pueden cargar curcumina y liberarla después a una temperatura de 40 °C.

Maestría en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD Y EXPRESIÓN GÉNICA DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES (SOD, GPX, GST, GR y CAT) COMO BIOMARCADORES DE EXPOSICIÓN A FTALATOS EN CULTIVO CELULAR

Elizabeth Brassea Pérez (2023, [Tesis de doctorado])

"El plastificante bis(2-etilhexilo) ftalato (DEHP) altera el equilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno y las defensas antioxidantes. A pesar de la información disponible sobre los efectos tóxicos del DEHP en organismos modelo, la respuesta celular al DEHP en especies naturalmente adaptadas para tolerar el estrés oxidativo aún no se ha explorado. Los mamíferos marinos están naturalmente adaptados para hacer frente al estrés oxidativo derivado de la isquemia/reperfusión inducida por el buceo. El objetivo de este estudio fue comparar los cambios en los indicadores de estrés oxidativo asociados al DEHP en células de músculo esquelético de humanos (Homo sapiens sapiens) y lobos marinos de California (Zalophus californianus). Se recolectaron muestras de músculo abdominal de mujeres sanas sometidas a cesárea programada, tras obtener su consentimiento informado. Las muestras de músculo de lobo marino se obtuvieron de crías encontradas recientemente muertas en la colonia de Los Islotes, Golfo de California. Las células de músculo esquelético se aislaron y cultivaron en condiciones estándar. Las células se dividieron en dos grupos. Un grupo fue expuesto a DEHP (1 mM) durante 13 días (n=25; exposición), el otro grupo se mantuvo bajo condiciones control, es decir sin DEHP añadido (n=25; control). Se midió la producción de radical superóxido (O2•-), el daño oxidativo, la actividad de enzimas antioxidantes y la expresión génica mediante métodos espectrofotométricos y RT-qPCR. En células expuestas al DEHP la producción de O2•- y la actividad de superóxido dismutasa (SOD) fueron mayores que en las células bajo condiciones control para ambas especies. La actividad de glutatión S-transferasa (GST) y los niveles de carbonilos proteicos (PC) aumentaron significativamente en las células humanas expuestas a DEHP, y no significativamente en las células de lobo marino. Por el contrario, las actividades de glutatión peroxidasa (GPx) y catalasa (CAT) aumentaron significativamente en las células de lobo marino, pero no en las de humano expuestas a DEHP. Se observó una expresión diferencial de los genes implicados en el metabolismo redox entre las células control y expuestas a DEHP y entre especies. Los patrones de expresión de 26 y 19 genes fueron significativamente diferentes en las células humanas y de lobo marino, respectivamente, después de la exposición a DEHP. En las células humanas, la expresión de la GST1 microsomal y la GST (κ, μ, θ, ω y ᴢ) fue mayor,

"The plasticizer bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) dysregulates the balance between reactive oxygen species production and antioxidant defenses. Despite the information available on DEHP’s hazardous effects in model species, the cellular response to DEHP in organisms naturally adapted to tolerate oxidative stress remains unexplored. Marine mammals are naturally adapted to cope with oxidative stress derived from diving-induced ischemia/reperfusion. The objective of this study was to compare changes in oxidative stress indicators induced by DEHP in human (Homo sapiens sapiens) and California sea lion (Zalophus californianus) skeletal muscle cells. Abdominal muscle samples were collected from healthy women undergoing planned cesarean surgery at full term after obtaining informed consent. Sea lion muscle samples were obtained from recently deceased pups at Los Islotes rookery, Gulf of California. Skeletal muscle cells were isolated and cultured under standard conditions. Cells were divided into two groups. One group was exposed to 1 mM DEHP for 13 days (n=25; treatment), and the other served as a control (n=25; no DEHP). Superoxide radical (O2•-) production, oxidative damage, antioxidant enzyme activities and gene expression were measured using spectrophotometric methods and RT-qPCR. DEHP exposure increased O2•- production and superoxide dismutase (SOD) activity in both species. While the activity of glutathione S-transferase (GST) and protein carbonyls (PC) levels significantly increased in human cells, these indicators showed a non-significant elevation in sea lion cells. In contrast, glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activities increased significantly in sea lion but not in human cultures exposed to DEHP. Genes involved in redox metabolism showed differential expression between treatments and species. DEHP exposure led to widespread modifications in gene expression patterns, with 26 and 19 differentially expressed genes in human and sea lion cells, respectively. In human cells, DEHP increased GST1 and GST (κ, μ, θ, ω, and ᴢ), while suppressing 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1), CAT, GR, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) expression, suggesting increased oxidative stress and phase two detoxification processes. In contrast, DEHP increased OGG1, NRF2, GPx2 and SOD3 expression, suggesting that DEHP activates antioxidant defenses in sea lion cells, potentially contributing to maintain redox homeostasis and avoid oxidative...

Contaminantes emergentes, enzimas antioxidantes, estrés oxidativo, mamíferos, Una Salud Antioxidant enzymes, emerging pollutants, mammals, One Health, oxidative stress BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA BIOQUÍMICA ENZIMOLOGIA ENZIMOLOGIA

What Are Medusozoans, and Why Do They Sting?

José Agüero Mariae del Carmen Estrada González Leonela Rosales Catalán Ariadne Molina Alonso MARIA DE LOS ANGELES MENDOZA BECERRIL (2022, [Artículo])

"Medusozoans are marine animals without backbones that live near the coasts, or in the depths of the oceans. Some of them are large, but others are even tinier than a seed. Medusozoans have been living on Earth for more than 600 million years. Their bodies are 95% water. Some medusozoans live attached to a surface, but others can swim freely. All medusozoans have tentacles, armed with stinging cells called nematocysts. When the nematocysts are triggered, the tiny stingers inside them can travel at speeds up to 67 km per hour. Around 3% of medusozoans are harmful to humans. Therefore, when visiting beaches where these harmful medusozoans live, it is necessary to take some precautions. Wearing protective clothing and not touching a medusozoan stranded on the beach will help you stay safe and healthy, so you can enjoy your beach day!"

Medusozoans BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) ZOOLOGÍA MARINA ZOOLOGÍA MARINA

Diversidad, conservación y uso de los macroinvertebrados dulceacuícolas de México, Centroamérica, Colombia, Cuba y Puerto Rico

PERLA EDITH ALONSO EGUIA LIS JOSE MANUEL MORA TAVAREZ Bruce Campbell (2014, [Libro])

Tabla de contenido: Los ecosistemas dulceacuícolas tropicales y subtropicales de la región central de América: importancia y retos para la conservación de su biodiversidad. -- Importancia y fragilidad de los ecosistemas dulceacuícolas neotropicales – Las amenazas de los ecosistemas acuáticos tropicales – Fundamentos para la conservación: una visión regional – Estado del conocimiento y retos en la taxonomía de los macroinvertebrados dulceacuícolas neotropicales – La red temática sobre Macroinvertebrados Dulceacuícolas Mesoamericanos (Red MADMESO) – Consideraciones finales – Literatura citada. 1. Belize – 2. Colombia – Costa Rica – 4. Cuba – 5. El Salvador – 6. Guatemala – 7. Honduras – 8. México – 9. Nicaragua – 10. Panamá – 11. Puerto Rico.

Los ecosistemas dulceacuícolas tropicales y subtropicales de la región central de América: importancia y retos para la conservación de su biodiversidad. -- Importancia y fragilidad de los ecosistemas dulceacuícolas neotropicales – Las amenazas de los ecosistemas acuáticos tropicales – Fundamentos para la conservación: una visión regional – Estado del conocimiento y retos en la taxonomía de los macroinvertebrados dulceacuícolas neotropicales – La red temática sobre Macroinvertebrados Dulceacuícolas Mesoamericanos (Red MADMESO) – Consideraciones finales – Literatura citada. 1. Belize – 2. Colombia – Costa Rica – 4. Cuba – 5. El Salvador – 6. Guatemala – 7. Honduras – 8. México – 9. Nicaragua – 10. Panamá – 11. Puerto Rico.

Bioindicadores Biodiversidad Macroinvertebrados Agua dulce BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Análisis de la integridad hidroecológica de una cuenca con presión hídrica

Luis Alberto Bravo-Inclán ERNESTO AGUILAR GARDUÑO REBECA GONZALEZ VILLELA PERLA EDITH ALONSO EGUIA LIS (2017, [Documento de trabajo])

La estructura de este informe se presenta de la siguiente manera: 1. Evaluación de la calidad del agua en siete subcuencas de la Ciudad de México – 2. Hidrología superficial en la cuenca metropolitana del Valle de México – 3. Hidrología subterránea en la cuenca metropolitana del Valle de México – 4. Indicadores biológicos en la cuenca metropolitana del Valle de México – 5. Cambio climático en la cuenca metropolitana del Valle de México.

Cuencas Ecohidrología Calidad del agua Aguas subterráneas Aguas superficiales Bioindicadores Cambio climático BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Estimación y dispersión de contaminantes en el río Yaqui (Sonora, México): evaluación y riesgos ambientales

Sofía Garrido Hoyos ARIOSTO AGUILAR CHAVEZ María del Pilar Saldaña Fabela Maria Antonieta Gomez Balandra HECTOR DAVID CAMACHO GONZALEZ MARTHA AVILÉS FLORES (2019, [Documento de trabajo])

El presente constituye el informe final del segundo año de actividades del proyecto Estimación y dispersión de contaminantes en el río Yaqui (Sonora, México); evaluación y riesgos ambientales, en él se muestra el inventario preliminar sobre la contaminación del río Yaqui, también se exponen los preliminares del modelo de dispersión y transporte de los contaminantes a través del río hasta el Golfo de California, y finalmente el estudio de la posible bioacumulación y/o biomagnificación de los contaminantes en la cadena trófica del ecosistema acuático. En la elaboración de este proyecto se realizaron dos visitas de campo efectuadas en los meses de julio y noviembre de 2017, marzo y diciembre 2018 y marzo 2019, en la primera, de tipo prospectiva, se logró identificar y acotar la zona de estudio, a la par, se tomaron muestras el agua, sedimento y organismos, en la segunda visita, se dio continuidad a aquellos puntos de interés que resultaron en el primer muestreo. La información se procesó y se determinó concentración, el origen y la forma físico-química de cada contaminante identificado. Se compararon con la normatividad vigente para cada caso.

Cuencas Contaminación del agua Impacto ambiental Prevención y mitigación BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Manual para la cría masiva de Neochetina spp utilizado en el control biológico de lirio acuático

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2005, [Libro])

Tabla de contenido: Introducción -- Antecedentes: definición de control biológico; Control biológico de lirio acuático; Ciclo biológico y características del género Neochetina; Especificidad del género Neochetina; Principales patógenos del género Neochetina; Cuarentena de insectos para el control biológico de malezas acuáticas; Cría masiva de insectos -- Metodología: cría masina de Neochetina; Liberación de Neochetina; Monitoreo -- Literatura citada -- Anexo fotográfico.

Se describen las bases para el control biológico del lirio acuático, así como una metodología para la cría masiva de dos especies de gorgojos: Neochetina eichhorniae y Neochetina bruchi, utilizados en el control biológico de esta maleza.

Introducción -- Antecedentes: definición de control biológico; Control biológico de lirio acuático; Ciclo biológico y características del género Neochetina; Especificidad del género Neochetina; Principales patógenos del género Neochetina; Cuarentena de insectos para el control biológico de malezas acuáticas; Cría masiva de insectos -- Metodología: cría masina de Neochetina; Liberación de Neochetina; Monitoreo -- Literatura citada -- Anexo fotográfico.

Malezas acuáticas Control biológico BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Effect of mixed liquor volatile suspended solids on membrane fouling during short and long-term operation of membrane bioreactor

EDSON BALTAZAR ESTRADA ARRIAGA PETIA MIJAYLOVA NACHEVA LILIANA GARCIA SANCHEZ (2015, [Artículo])

The aim of this study was to examine the impact of different Mixed Liquor Volatile Suspended Solids (MLVSS) concentrations on membrane fouling, in a submerged Membrane Bioreactor (MBR) at short and long-term MBR operation for wastewater treatment. Three laboratory-scale in a submerged MBR system were operated under critical flux, sub-critical flux, and an intermittent suction time and backwashing conditions. At short-term MBR operation with mixed liquors of 4,200 and 6,150 mg MLVSS L-1, the hydraulic resistance of membranes followed a same trajectory with averages of 5.0E+12 m-1, whereas for 7,940 mg MLVSS L-1, a high resistance of up to 1.7E+13 m-1 was obtained. The result showed that high biomass concentrations decreased to permeability due to a bio-layer formed in the membrane surface and high Extracellular Polymeric Substance.

Biorreactor de membrana Saturación de la membrana Sólidos suspendidos volátiles Sustancias poliméricas extracelulares BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Análisis genómico y metagenómico para la búsqueda de proteínas con utilidad en deconstrucción de lignocelulosa

RAMON ALBERTO BATISTA GARCIA (2015, [Tesis de doctorado])

La creciente demanda de combustibles fósiles y los pronósticos de la industria

petrolera internacional demandan la necesidad de nuevos sistemas combustibles

como el bioetanol. Actualmente, los desechos lignocelulósicos se definen como las

principales materias primas para la producción de bioetanol y otros productos

valorizables en los esquemas de biorrefinación. Sin embargo, la deconstrucción de

la biomasa vegetal constituye un reto para la factibilidad y sostenibilidad de las

biorrefinerías. La organizada estructura polimérica y composición química de la

lignocelulosa define la recalcitrancia de este material, y a la vez se necesitan de

múltiples proteínas para su degradación, entre ellas: proteínas amorfogénicas,

celulasas, xilanasas, esterasas y peroxidasas. Los enfoques genómicos y

metagenómicos complementados con estudios de ecología clásica, permiten el

análisis integral de la biodiversidad y recursos genéticos de un ecosistema

determinado. Atendiendo a los criterios anteriores, el objetivo general de este

trabajo fue: “Analizar genes y/o proteínas con utilidad en la deconstrucción de

lignocelulosa para su conversión en materias primas de interés para las

biorrefinerías”.

Se identificaron las poblaciones bacterianas degradadoras de bagazo de caña de

azúcar mediante una librería de ARNr16S obtenida de un metagenoma de bagazo

de caña de azúcar, y se evidenciaron distantes relaciones filogenéticas con las

secuencias de referencias. A la vez se realizó la caracterización bioquímica y

estructural de una expansina de Schizophyllum commune con utilidad en la

liberación de glucosa y N-acetilglucosamina a partir de celulosa cristalina y quitina.

Para complementar los estudios anteriores, se estudiaron las actividades

ligninolíticas de cuatro hongos, los cuales mostraron capacidad para colonizar

diferentes sustratos lignocelulósicos. Aspergillus caesiellus H1 fue aislado de

bagazo de caña de azúcar en fermentación; mientras Cadophora sp. TS2,

Emericellopsis sp. TS 11 y Pseudogymnoascus sp. TS12 fueron aislados de la

esponja marina Steletta normani. Estos ascomicetos mostraron novedosos perfiles

de enzimas lignocelulolíticas respecto a termotolerancia, haloestabilidad y

temperatura y pH óptimos.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA