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Análisis e implementación de la video reflectometría para aplicaciones biomédicas

MARGARITA CUNILL RODRIGUEZ (2008)

La determinación de las propiedades ópticas de los tejidos biológicos es de importancia capital para la correcta aplicación y desarrollo de nuevas técnicas para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades humanas. Por su carácter no invasivo y de no contacto se destaca la técnica de Video Reflectometría la cual actualmente se encuentra en continuo desarrollo y perfeccionamiento. El objetivo general de este proyecto de tesis ha sido implementar y caracterizar una instalación de Video Reflectometría para su desempeño en aplicaciones biomédicas. La formulación de Farrell en el marco de la aproximación de la difusión para un tejido homogéneo y semiinfinito es adoptada tanto para generar datos sintéticos o de prueba como para extraer las propiedades ópticas de las muestras medidas

experimentalmente. El arreglo experimental implementado en este trabajo de tesis en combinación con nuestro código Videoreflectometria.m desarrollado en MATLAB®R2006a brinda una herramienta adecuada para el registro de la distribución lateral de la luz difusa en phantoms con propiedades ópticas similares a las de la piel humana, comprobándose que la dependencia experimental de la reflectancia difusa lateral con el coeficiente de esparcimiento reducido está en concordancia con los resultados teóricos esperados. En el campo teórico se evaluó la precisión para la recuperación de los

parámetros ópticos en curvas de reflectancia de pruebas generadas con datos sintéticos, demostrando que con los errores aleatorios de nuestras mediciones experimentales se pueden extraer las propiedades ópticas de los tejidos sintéticos líquidos preparados para calibrar la instalación experimental. Finalmente se corroboró que para calibrar el arreglo experimental de Video Reflectometría es imprescindible contar con un estándar o patrón óptico cuyos coeficientes de absorción y de esparcimiento reducido sean conocidos y medidos con precisión.

Master thesis

Change-coupled devices Bio-optics Biological tissues CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Diagnósticos médicos no-invasivos usando radiación electromagnética

BEATRIZ MORALES CRUZADO (2012)

En este trabajo presentamos los resultados obtenidos en la caracterización de muestras

de tejido biológico y sintético mediante la técnica desarrollada para recuperar parámetros

ópticos a partir de los valores medidos experimentalmente con esferas integradoras.

Durante el trabajo de tesis se mejoró el programa Genetic Algoritms and Monte Carlo

Multi-Layered (GA-MCML) con el objetivo de simular la interacción de la luz con un

medio turbio en condiciones experimentales “reales”. Las correcciones impuestas sobre

el programa GA-MCML lo hacen tan preciso como el mejor algoritmo reportado en la literatura

(Inverse Adding Doubling), pero GA-MCML tiene la ventaja de ser más flexible.

Finalmente, la técnica fue usada para formar una base de datos de propiedades ópticas de

tejidos biológicos que puede ser usada posteriormente en la investigación de diagnóstico

médico.

Doctoral thesis

Optical properties Optical polymers Biological tissues light absorption Light scattering Iterative methods CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Espectroscopia Raman en fluidos biológicos extracelulares

ADRIAN EUGENIO VILLANUEVA LUNA (2013)

En este trabajo se hizo un estudio de la espectroscopia Raman en fluidos extracelulares,

específicamente en fluidos intersticiales que se encuentran entre el dedo índice y el dedo pulgar

con el fin de identificar las líneas espectrales de la glucosa, colesterol y triglicéridos.

Conjuntamente los resultados muestran la dependencia entre la fluorescencia del espectro

Raman con el color de la piel, un parámetro que se tiene que considerar cuando se hacen

experimentos in vivo. Además se evaluaron los lugares del cuerpo donde se reportan en la

literatura que se encuentran una gran cantidad de fluido intersticial y en el cual se tomaron los

espectros Raman, dicha evaluación se hizo haciendo mapas de la piel y midiendo la estructura

de la superficie usando tomografía óptica coherente. Adicionalmente se hicieron simuladores de

tejido sintéticos mejor conocidos como phantoms, usando polidimetilsiloxano como base

mezclados con lípidos sintéticos y glucosa, con el objetivo de ver el comportamiento de los

espectros Raman en dicha mezcla. Otra de las variables evaluadas fue el tipo de sangre de la

muestra para observar si se tenía una influencia adicional en el espectro Raman obtenido. Para

ver la influencia mencionada se hizo un análisis de componentes principales, el cual muestra

que se tiene una pequeña variación con el tipo de sangre. También se evaluó la regeneración del

colágeno con la intención de ver si se tiene una influencia en el espectro Raman que se quiere

obtener. Igualmente se presenta una evaluación de diferentes configuraciones geométricas de

punta de prueba para mejorar la colección de la señal en el experimento. Esto se logró haciendo

simulaciones de la razón entre fluorescencia y señal Raman usando NIRFAST, para corroborar

los resultados se hicieron experimentos haciendo simuladores de tejidos con base de gelatina y

se utilizó un tubo de silicona en el cual se le hizo pasar glucosa liquida. Para medir el

rendimiento de la geometría óptima se comparó con otras geometrías propuestas haciendo una

evaluación global de la intensidad de la banda espectral de la silicona. Los resultados

encontrados en este trabajo de tesis muestran que se tiene un gran potencial para hacer la

cuantificación de las líneas espectrales de los lípidos y la glucosa en la sangre.

Doctoral thesis

Signal de-noising Biological tissues Raman spectroscopy Signal processing CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Cálculo de los parámetros ópticos de la piel usando algoritmos genéticos

BEATRIZ MORALES CRUZADO (2008)

In this work we present the results obtained by means of a program developed to calculate

the optical parameters of the skin: the absorption coefficient, the scattering coefficient and

the scattering anisotropy factor starting from value experimentally measured (the total

transmittance, the collimated transmittance and the diffuse reflectance) of a sample of

bioligical tissue. The program bases its operation on genetic algorithms and in the method

Monte Carlo Multi-Layered (MCML), that it is of the public domain. Finally, we compare

our results with the simplified Kubelka-Munk’s model and with some results published in

the literature[1,2]. Also, we discuss its importance inside the medical applications.

En este trabajo presentamos los resultados obtenidos mediante un programa desarrollado

para calcular los parámetros ópticos de la piel: coeficiente de absorción, coeficiente de

esparcimiento y factor de anisotropía a partir de los valores medidos experimentalmente

(la transmitancia total, transmitancia colimada y reflectancia difusa) de una muestra de

tejido biológico. El programa basa su funcionamiento en algoritmos genéticos y en el

método Monte Carlo para multicapas, que es del dominio público llamado Monte Carlo

Multi-Layered (MCML). Finalmente, comparamos nuestros resultados con el modelo

simplificado de Kubelka-Munk y con algunos resultados publicados en la literatura[1,2].

Además, discutimos su importancia dentro de las aplicaciones médicas.

Master thesis

Biological tissues Genetic algorithms Monte carlo methods. CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA GEOMÉTRICA

Caracterización de muestras Ex – vivo de nopal para su empleo en óptica biomédica

MANUEL ABRAHAM LOPEZ PACHECO (2012)

El nopal puede ser utilizado de forma confiable durante un periodo de 7 días y se puede considerar como un “estándar óptico” de fácil obtención en las técnicas de espectroscopia de reflexión difusa o tomografía óptica coherente.

Así mismo es posible evaluar configuraciones de puntas de prueba distintas o relacionadas a las utilizadas en este trabajo de tesis, además, puede ser utilizado en prácticas introductorias al conocimiento del esparcimiento de luz en medios turbios.

Debido a la estabilidad en sus espectros de reflexión difusa e imágenes OCT del nopal, es posible sugerir este vegetal como prueba de eficacia durante la creación de dispositivos de medición con características similares a los utilizados.

Con este trabajo se documentó por primera vez el comportamiento de luz polarizada en nopal (Opuntia sp) pero es necesario ampliar el espectro de experimentación.

Se encontró que las técnicas utilizadas en este trabajo pueden ser aplicadas no solo en el mundo de la medicina, sino también en el mundo de las ciencias agrícolas caracterizando otros tipos de tejidos vegetales.

Master thesis

Biomedical optical imaging Biological tissues Polarization Light polarization Monte Carlo methods CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Clasificación de piel utilizando técnicas ópticas

JOSE FABIAN VILLA MANRIQUEZ (2013)

Uno de los principales problemas encontrados al realizar mediciones de espectros

Raman en la piel es el de conocer la cantidad de potencia que se debe hacer incidir

sobre ésta para obtener la mejor señal Raman. Esto es importante cuando se utiliza

un láser como fuente de excitación pues se debe tener precaución para no inducir quemaduras.

Por ello, la importancia de un clasificador de piel mediante humectación,

el cual ayudaría a seleccionar la potencia adecuada para medir el espectro. En este

trabajo se hizo un estudio de la espectroscopia Raman en tejido biológico in vivo

para encontrar las principales bandas del colágeno, con el fin de clasificar la piel

mediante humectación y determinar mediante espectroscopia Raman si la piel se encuentra

humectada o no-humectada; ya que la humectación es un factor importante

el cual influye en la intensidad del espectro Raman. Para dicha clasificación se utilizó

la técnica de la función discriminante lineal de Fisher analizando las principales

bandas del colágeno en los espectros Raman para obtener los coeficientes de dicha

función y con la ayuda de un analizador de humectación comercial (skin moisture

analyzer SK-III) se corroboraron los resultados obtenidos con una sensitividad de

91.66% en la mejor zona de medición la cual fue el dedo índice, por lo que concluimos

que la espectroscopia Raman es un técnica factible para la clasificación de

la piel mediante humectación.

Master thesis

Raman spectroscopy Biological tissues Skin Pincipal component analysis PCA CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Calculation of Neutron Kerma in Tissues

HECTOR RENE VEGA CARRILLO (2004)

Neutron kerma of normal and tumor tissues has been calculated using the tissues´

elemental concentration. A program developed in Mathcad contains the kerma factors of

C, H, O, N, Na, Mg, P, S, Cl, K, etc. that are in normal and tumor human tissues. Having

the elemental composition of any human tissue the neutron kerma can be calculated. The

program was tested using the elemental composition of tumor tissues such as sarcoma,

melanoma, carcinoma and adenoid cystic, also neutron kerma for adipose and muscle

tissue for normal adult was calculated. The results are in agreement with those published

in literature. The neutron kerma for water was also calculated because in some dosimetric

calculations water is used to describe normal and tumor tissues. From this comparison

was found that at larger energies kerma factors are approximately the same, but energies

less than 100 eV the differences are large.

Producción Científica de la Universidad Autónoma de Zacatecas UAZ

Conference object

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Neutron kerma Mathcad tumor tissues

Comparación del conocimiento sobre el manejo de residuos peligrosos biológico-infecciosos Entre médicos, enfermeros y servicios generales.

JUSTINIANO GONZÁLEZ GONZÁLEZ MAXIMINO REYES UMANA (2017)

Abstract¿ The objective was to compare the knowledge of the dangerous biological-infectious wastes between doctors, nurses and general services of a public Hospital of Acapulco, Guerrero, in 2016. An inferential, transversal, quasiexperimental and quantitative study was made. Where was used a simple aleatory sample. The size of the sample was of 479. Furthermore, there was an evaluation of the knowledge about the use of the dangerous biological-infectious wastes. The Nursery personal got 6.6316. The Doctor got 6.4103. And the personal of the general services got in the evaluation 3.0815. Finally, we assume that doctors and nurses have more knowledge than those from general service but a low level barely approved the norm NOM-087 SEMARNAT-SSA-2002.

Article

biological infectious wastes BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA

Zoophthora radicans (entomophthorales), a fungal pathogen of bagrada hilaris and bactericera cockerelli (hemiptera: pentatomidae and triozidae): prevalence, pathogenicity, and interplay of environmental influence, morphology, and sequence data on fungal identification

REYNA IVONNE TORRES ACOSTA RICHARD HUMBER SERGIO RENÉ SÁNCHEZ PEÑA (2016)

"The exotic bagrada bug or painted bug, Bagrada hilaris, and the native potato/tomato psyllid, Bactericera (=Paratrioza) cockerelli, are key pests of horticulture in western North America. In 2014-2015, adult and juvenile B. hilaris and B. cockerelli killed by fungi in the genus Zoophthora were detected near Saltillo, northeastern Mexico. We report the field prevalence and observations of Zoophthora on these hosts. The morphology and growth characteristics of field-collected specimens and pure in vitro cultures, as well as molecular markers (ITS1 and ITS4) were analyzed to identify these Zoophthora populations. Although there were morphological spore differences detected among field collections from both insect hosts, the fungi causing these mycoses can be identified as the same species (Zoophthora radicans), according to morphometric data from in vitro cultures (where differences observed in field material were attenuated) and sequence data (96-99% identity for ITS1 and 4). These results underscore the plasticity of field collections and in vitro cultures, and the relevance of comprehensive morphological and molecular analysis from cultures under standard conditions. Dose-response bioassays were conducted with one Z. radicans strain against bagrada bug nymphs. Exposure to conidial showers from cultures induced 30-90% mortality. This is the first report of a natural enemy of bagrada bug in Mexico, and the first published report of entomophthoralean fungi naturally attacking bagrada bugs and potato psyllids. Z. radicans should be further investigated as a tool in the biological control of hemipterans."

Article

Biological Control natural Enemy mortality Entomopathogenic Entomophthoromycota CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Isolation of functional total RNA from Argemone mexicana tissues

Jorge Alberto Rubio Piña FELIPE AUGUSTO VAZQUEZ FLOTA (2008)

RNA extraction from recalcitrant plant tissues is frequently complicated by the presence of secondary metabolites, polysaccharides and polyphenols. These compounds may co precipitate with RNA, often rendering it unsuitable for either cDNA synthesis or hybridization in northern blot analyses and therefore, interfering with the gene analysis expression in such tissues. We have developed an efficient RNA extraction method from A. mexicana tissues. The procedure includes the use of polyvinylpolypyrrolidone (PVPP), to remove secondary metabolites, proteins and polyphenols, and a two-step precipitation with LiCl, to eliminate polysaccharides, and thus increasing RNA yield. The quality of the resulting RNA was evaluated spectrophotometrically and by agarose gel electrophoresis. Moreover, the RNA obtained by this method, could be used directly for both RT-PCR and northern blot analysis, without any further purification.

Article

 ARGEMONE MEXICANA PLANT TISSUES RNA ISOLATION SECONDARY METABOLITES BIOLOGÍA Y QUÍMICA