Ingeniería Biomédico

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  • Determinación de las capacidades de producción de oxígeno de un sistema purificador de aire biológico
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Uicab Kú, Carlos Manuel; Esquivel Escobar, Rolando; Aquines Gutiérrez, Osvaldo
    En la actualidad los servicios de apoyo relacionados con enfermedades respiratorias son escasos y de un alto costo. Este proyecto tiene como finalidad crear una alternativa que sea eficiente y a la vez económica la cual permita que sea una solución a los problemas de accesibilidad de equipos de concentración de oxígeno y filtrado ambiental. Como parte del proyecto se realizó un sistema de monitoreo telemétrico el cual permitirá medir tanto los niveles de entrada como de salida de los gases de un biorreactor. Este biorreactor contará con una cepa desconocida proveniente de Los Azufres, Michoacán. Las etapas del proyecto se dividen principalmente en preparación del sistema de monitoreo, preparación del biorreactor, análisis y muestreo, e interpretación de los resultados.
  • Desarrollo de Algoritmos de Procesamiento Digital para la Observación de Imágenes de Autofluorescencia Conjuntival y Miodesopsias
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Baleón Díaz, Alejandra; Maynes López, Arive Guadalupe; Montelongo Hernández, Brenda; Salazar Balboa, Vanessa; Tavera Ruiz, César Giovani
    Existen diversos padecimientos oftalmológicos que afectan a la población, por lo que el desarrollo de herramientas digitales que coadyuven al médico a interpretar estas enfermedades, es cada vez más necesario para diagnosticar con mayor certeza al paciente. Algunos de estos padecimientos son las miodesopsias y la miopía, mismos que van en crecimiento y afectan a mayores sectores poblacionales. Con lo anteriormente mencionado, en el presente proyecto se diseñaron herramientas digitales con ayuda del programa MATLAB, consistiendo en dos algoritmos; análisis de autofluorescencia ultravioleta en la conjuntiva (CUVAF) y análisis de presencia de miodesopsias. Con el primer código desarrollado, se emplearon técnicas de procesamiento digital de imágenes, obteniendo el área aproximada de la zona CUVAF identificada. El segundo algoritmo detectó la presencia de objetos móviles con herramientas de inteligencia artificial, donde aquellos con mayor visibilidad presentan mayor probabilidad de pertenecer a una miodesopsia. Ambos algoritmos demostraron su capacidad para detectar su respectivo padecimiento, siendo pioneros en su debida área de investigación.
  • Estudio sobre la calidad de la RCP y el comportamiento muscular a partir de una prueba piloto en estudiantes de ingeniería biomédica y personas certificadas en RCP
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Mona Reyes, Andrea Elizabeth; Salas Narváez,Daniel Alejandro; Ayala Cano, Dariela; Morales Villarreal, Lydia Fernanda; Larraza Rico, Sebastián
    El propósito de este proyecto fue realizar un estudio sobre la calidad de RCP y comportamiento muscular, al evaluar a 2 grupos inexpertos ante 2 métodos de instrucción para administrar la resucitación cardiopulmonar, comparándolos con el grupo con certificación. A través de la EMG, se analizó la señal de manera temporal considerando el MVC y de manera frecuencial por medio de MPF. También se utilizó el Kinect para el rastreo de movimiento de las articulaciones hombro, codo y muñeca, y fue utilizada para determinar la frecuencia y profundidad de compresión. Se utilizaron 2 simuladores: Resusci Anne y Little Anne para poder comparar los datos calculados con la metodología del Kinect. Como resultados, se encontró la existencia de un ángulo por la flexión del codo que alteró los valores registrados por el Kinect, siendo estos menos precisos que los del simulador. Los grupos inexpertos tuvieron un menor ángulo de flexión del codo en comparación al grupo experto, debido a que se les explicó la maniobra en ese momento con el video o capacitación. De igual forma, se encontró una diferencia de activación muscular del erector de la espina en 2 diferentes velocidades de compresiones, siendo a 120 Hz una disminución significativa en amplitud.
  • Diseño, Desarrollo y Manufactura de un Prototipo Funcional de un Dispositivo Médico No Invasivo para la Recolección de Orina en Primeros Infantes
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Cantú Cantú, Gerardo Noé; Geraldo Ochoa, Sergio José; Herrera Castro, Daniela Sofía; Rodríguez Martínez, Yoselin Esmeralda; Lorenzo Bonet, Ernesto
    El objetivo del presente proyecto fue diseñar, desarrollar y manufacturar un prototipo funcional de un dispositivo médico no invasivo para la recolección de orina en infantes de etapa 4 (9-13 kg). Se realizó una investigación del estado del arte de los métodos tradicionales de recolección de orina, una encuesta de opinión a padres, madres y profesionales de la salud. Lo anterior permitió generar distintos diseños para la consecución de un prototipo funcional que estuviera centrado en el usuario. Al final se obtuvieron dos propuestas de prototipo flexibles, compactos, ligeros, que no generan contaminación de muestra y que recogen una muestra suficiente para su análisis, además de ser una alternativa muy sencilla de utilizar. Palabras clave: Método de Recolección, Muestras de Orina, No Invasivo, Examen General de Orina, Infantes
  • Rutinas de procedimientos de mantenimiento preventivo de los equipos médicos de soporte vital del Sistema de Salud Christus Muguerza en México
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Armas Castillo, Sergio Andres; Jaramillo Ruiz, Alejandra Mercedes; Ríos García, Luis Fernando; Rodríguez Rodríguez, Jossué Alberto; Takenaga Fukushima, Jorge
    En México, la única herramienta oficial para cumplir con un mantenimiento preventivo (MP) es la NOM-016-SSA3-2012, pero la falta de lineamientos específicos para dichas actividades y la elaboración de reportes hace que los procesos no tengan uniformidad en las instituciones de salud, lo que dificulta la comparación de la información sobre el mantenimiento del equipo médico. El objetivo principal de este proyecto es establecer la uniformidad en los procedimientos de MP de las unidades hospitalarias del Sistema de Salud Christus Muguerza en México, mediante el desarrollo de un documento de rutina de MP y un formato de reporte de servicio para cada tipo de equipo médico de soporte vital. Para lograr dicho objetivo, se realizó una investigación y recolección de los procedimientos de MP de las unidades hospitalarias, con base en la información obtenida, se clasificó y generó un listado de los equipos médicos de soporte vital; este listado se consideró debido a que dichos equipos pueden marcar la diferencia entre la vida y la muerte en situaciones críticas; por lo tanto, representan un papel esencial en la atención médica del paciente. Además, se desarrolló una estructura de redacción de procedimientos de MP para cada tipo de equipo médico del listado de soporte vital que realiza el departamento de biomédica, a partir de revisiones en la normatividad vigente del apartado 5.1.13.1 de la NOM-016-SSA3-2012 y el estándar de la FMS.6.1 (Facility Management and Safety) del Proceso de Certificación, con la finalidad de definir los criterios que deben de cumplir un procedimiento de MP. También, se creó un documento en el que se especifican los requisitos que los proveedores externos deben presentar en un reporte de MP. Para ello, se evaluaron los documentos de reportes de servicio que entregan los proveedores y prestadores externos de servicios de mantenimiento.
  • Caracterización de las células Ebf2 del ganglio trigeminal en ratones 129SvEbf2-TauGFP
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Salas Amador, Andrea Nayeli; Téllez Cázarez, Laura Eugenia; Cárdenas Lozano, Sebastián; Vidal Tamayo Ramírez, Román
    En este estudio, se caracterizaron las células que expresan Ebf2 en el ganglio trigeminal de ratones 129SvEbf2-TauGFP. Utilizando microscopía de inmunofluorescencia, se demostró que las células que expresan Ebf2 no son ni neuronas ni células gliales, sino células de envoltura. Además, se encontró que los ratones knockout (KO) que carecen de Ebf2 son menos sensibles a estímulos de dolor y comezón en comparación con los ratones heterocigotos (HET) y los ratones de tipo salvaje (WT). Estos resultados sugieren que Ebf2 podría estar involucrado en la sensación de dolor y comezón en ratones. En resumen, nuestros hallazgos contribuyen a la comprensión de la función de Ebf2 en el sistema nervioso periférico y pueden tener implicaciones importantes para el desarrollo de tratamientos para enfermedades relacionadas con el dolor y la comezón.
  • Desarrollo de algoritmos de procesamiento digital para la observación de imágenes de autofluorescencia conjuntival y miodesopsias
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Baleón Díaz, Alejandra; Maynes López, Arive Guadalupe; Montelongo Hernández, Brenda; Salazar Balboa, Vanessa; Tavera Ruiz, César Giovani
    Existen diversos padecimientos oftalmológicos que afectan a la población, por lo que el desarrollo de herramientas digitales que coadyuven al médico a interpretar estas enfermedades, es cada vez más necesario para diagnosticar con mayor certeza al paciente. Algunos de estos padecimientos son las miodesopsias y la miopía, mismos que van en crecimiento y afectan a mayores sectores poblacionales. Con lo anteriormente mencionado, en el presente proyecto se diseñaron herramientas digitales con ayuda del programa MATLAB, consistiendo en dos algoritmos; análisis de autofluorescencia ultravioleta en la conjuntiva (CUVAF) y análisis de presencia de miodesopsias. Con el primer código desarrollado, se emplearon técnicas de procesamiento digital de imágenes, obteniendo el área aproximada de la zona CUVAF identificada. El segundo algoritmo detectó la presencia de objetos móviles con herramientas de inteligencia artificial, donde aquellos con mayor visibilidad presentan mayor probabilidad de pertenecer a una miodesopsia. Ambos algoritmos demostraron su capacidad para detectar su respectivo padecimiento, siendo pioneros en su debida área de investigación.
  • Desarrollo de un simulador arterial modular para pruebas de desempeño de aplicación biomédica
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Rodríguez laguna, Marian; González Lozano, César; Medina Jung, Anna Franziska; Lorenzo Bonet, Ernesto
    Las arterias componen una parte importante en la circulación, ya que poseen propiedades específicas para transportar sangre a presiones y velocidades altas. Actualmente, las enfermedades cardiovasculares han tomado protagonismo en los últimos años como unas de las principales causas de muerte a nivel global por patologías como los aneurismas o la aterosclerosis. En consecuencia, los dispositivos médicos vasculares, como los stents, han otorgado la posibilidad de dar una solución a este tipo de afecciones. BMC Medical Manufacturing es una empresa dedicada al diseño, desarrollo y manufactura de dispositivos vasculares. Sin embargo, para que sus productos puedan entrar al mercado se necesita el cumplimiento de la normatividad ante diferentes organismos, como las pruebas de uso simulado de la ISO 25539-1 e ISO 25539-2. Para llevar a cabo los ensayos correspondientes, es posible utilizar simuladores arteriales de modelos antropomórficos para replicar los principales parámetros hemodinámicos en condiciones estables. Con base en lo anterior, se logró desarrollar un simulador arterial modular capaz de controlar temperatura, presión y flujo simulando las condiciones fisiológicas y anatómicas de diferentes afecciones de uso previsto para los dispositivos de la empresa. Inicialmente, se segmentaron imágenes obtenidas por tomografía computarizada en 3D Slicer y se crearon modelos tridimensionales en Autodesk Inventor a los que se les evaluó su dinámica de fluidos computacional en Abaqus. Simultáneamente, se manufacturó un modelo de silicona de las arterias femorales impreso tridimensionalmente por estereolitografía. Después, se instrumentó el simulador arterial con sensores para medir las variables de flujo y presión programados en Arduino. Finalmente, se realizó una evaluación del funcionamiento del simulador arterial y una prueba del uso simulado de un stent. En definitiva, el simulador arterial fue capaz de mantener valores constantes de flujo y presión, satisfaciendo los requisitos regulatorios para las pruebas de desempeño de dispositivos vasculares.
  • Diseño de unidad estomatológica con módulo ambidiestro y con capacidad de adoptar posición de trendelenburg, fowler y semifowler
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Govea Garza, Héctor Alejandro; Pérez Leal, José Santos; Estrada Pérez, Jesé Natán; Cruz, José
    La unidad estomatológica es un elemento fundamental del consultorio de un dentista. Se trata de un sillón electrohidráulico o electromecánico que cuenta con diversos componentes, tales como mecanismos impulsados por motores o actuadores que le permiten adoptar posiciones como trendelenburg, fowler y semifowler, así como un trimodular. El trimodular cuenta con la escupidera, sistema de iluminación y módulo porta instrumentos. Desafortunadamente, las unidades estomatológicas disponibles en el mercado que cuentan con un módulo porta instrumentos ambidiestro son muy caras, llegando a superar el medio millón de pesos mexicanos. A este hecho se le suma que las unidades estomatológicas más caras cuentan con tecnología muy avanzada que aumenta mucho su precio. Las cédulas de licitación gubernamental del IMSS solicitan que las unidades estomatológicas cuenten con módulo porta instrumentos, entre otras características y especificaciones, considerando un costo moderado. El propósito del presente trabajo consiste en sentar las bases para una futura patente por parte de la comercializadora STÄDEL del Norte S.A. de C.V. para proponer un diseño de costo moderado que pueda cumplir con las cédulas de licitación gubernamentales del IMSS.
  • Prototipo de Dispositivo Desinfectante de Copa Menstrual por Luz UV-C
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Quiroz Yepiz, Claudia María; Lerma Hernández, Mariana Montserrat; Marín Fuentes, Valeria Xcaret; Tavera Ruiz, César Giovani
    De acuerdo con van Eijk et al. (2019) las mujeres y niñas en edad reproductiva necesitan de productos de higiene para el manejo de la menstruación que sean efectivos y seguros, con el fin de evitar que la menstruación sea un impedimento para que realicen las actividades de su vida diaria. Sin embargo, las opciones más conocidas en el mercado, como toallas sanitarias y tampones desechables, comúnmente traen consigo algunas desventajas como incomodidad, frecuencia de fugas y el riesgo de contraer infecciones urogenitales. Prado et al. (2020) exponen que debido a que estos productos son desechables, por día una mujer puede utilizar de 5 a 6 tampones o toallas sanitarias, lo cual ejerce un impacto ambiental representativo en consecuencia. Es por ello que dichos autores expresan que alternativas reutilizables como la copa menstrual están llamando la atención del público. Van Eijk et al. exponen que este dispositivo cuenta con características superiores, como su elevada duración y por lo tanto una mejor solución ecológica y económica a largo plazo. Los autores mencionan en su estudio que, utilizando estimaciones acumuladas durante 10 años, el equivalente del uso constante de una copa menstrual representaría únicamente una pequeña fracción de los costos de compra y el desperdicio que generan las toallas sanitarias o tampones. Por otra parte, dichos autores exponen que el uso de la copa menstrual proporciona comodidad, menor riesgo de fugas y la disminución de probabilidades de infecciones ya que están hechos de materiales de grado médico. En un estudio dirigido por Phillips, P., profesora investigadora de la Universidad de Illinois en Chicago, se reportó que después de un año, las niñas que usaron copas menstruales para el estudio mostraron una reducción del 35% en la prevalencia de vaginosis bacteriana (Parmet, 2018). No obstante, a pesar de que esta característica disminuye la posibilidad de desarrollar infecciones, existe una escasez de procesos efectivos para reducir el riesgo de irritación e infección causadas por la desinfección inadecuada de la copa menstrual durante y entre su uso (PATH, 2021). Además, fabricantes de copas menstruales han reportado que sus usuarios exponen dificultades respecto a los procesos de limpieza y desinfección de sus copas menstruales, ya que estos no se adaptan completamente a sus estilos de vida, en especial cuando se ven en situaciones en donde no se tiene fácil acceso a agua potable o electricidad, los cuales son necesarios para desinfectar la copa menstrual con los métodos más comúnmente utilizados en la actualidad. (Marchand, 2008). La institución Bioana S. A. P. I. de C. V. , cuyo propósito es desarrollar dispositivos médicos seguros y efectivos para mejorar la calidad de vida de personas, busca atacar esta necesidad existente en el mercado mediante el diseño e implementación de una dispositivo portátil que garantice la inactivación del 99.99% de virus, bacterias y hongos en la superficie de la copa menstrual usando tecnología de radiación UV-C. Esto con el propósito de facilitar el proceso de desinfección de la copa menstrual adaptándose a los estilos de vida de las mujeres del mundo. Al ser esta una necesidad actual de vanguardia, se requiere la participación de alumnos de ingeniería biomédica para el desarrollo de un primer prototipo funcional que permita dimensionar los requisitos técnicos para lograr, en un futuro cercano, el 99.99% de la inactivación de virus, bacterias y hongos mediante un dispositivo desinfectante portátil haciendo uso de LED UV-C, así como también la realización de una investigación de mercado, de los requerimientos regulatorios para su puesta en el mercado y el desarrollo de un modelo de negocio como herramienta para definir el plan a seguir para la posible comercialización del dispositivo.
  • Estudio para evaluar el desempeño de la calidad de RCP de reanimadores certificados con cambio de la altura en las rodillas
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Martinez, Alessandra Eiffel; Rebolledo López, Teresita del Jesús; Rodríguez Álvarez, Estefanía; Larraza Rico, Sebastián
    A nivel mundial, la incidencia de paros cardiacos prehospitalarios es aproximadamente 140 por cada 100.000 personas. La supervivencia del paciente está relacionada con la calidad de la RCP recibida. Realizar esta maniobra es una tarea extenuante incluso para los rescatistas más aptos, además teniendo en cuenta que las lesiones son un riesgo inherente. Estudios anteriores se han enfocado solo la perspectiva del paciente, por ello priorizamos al rescatista mediante la evaluación de la calidad de la RCP bajo tres condiciones: A-rodillas sobre el piso, B-utilizando un tapete de apoyo de 5 cm de grosor y C -utilizando rodilleras. Se analizó no solo si hubo una mejora en la calidad de la RCP sino también la postura con la ayuda del KinectV2 y la actividad muscular con electromiografía superficial. Para ello, se diseñó un protocolo de estudio en el cual participaron 21 rescatistas certificados para realizar maniobras de RCP. Se identificó que el rendimiento de los participantes si es afectado por el sexo. El sexo masculino logró una mayor profundidad media de las compresiones torácicas con una menor fatiga periférica en el tríceps a través del uso del tapete (condición B) y en el sexo femenino fue la condición C donde tuvieron un mejor desempeño. Con esta información se podrían diseñar herramientas de ayuda técnica que mejoren la calidad de la RCP, así mismo que ayuden al rescatista durante la realización de esta maniobra.
  • Estudio Postural y de Fatiga de Extremidades Superiores Durante Actividades Laborales Realizadas por Personas con Parálisis Cerebral para Diseño de Ayudas Técnicas Personalizadas
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Galván Maldonado, José Cuauhtémoc; Rosales Martínez, Gerardo Antonio; Torres Monárrez, Alejandro; Larraza Rico, Sebastián
    El síndrome de la parálisis cerebral afecta el movimiento, el tono muscular y las capacidades motoras de una persona. Como resultado de lo anterior mencionado, hay una gran dependencia de las personas que tienen PC, por lo que requieren de ayuda o una asistencia constante de otras personas ya sean familiares o cualquier otro cuidador. Para facilitar la vida diaria a las personas con PC, se recurre al desarrollo de Tecnologías de Asistencia (TA), las cuales son objetos que ayudan a las personas con PC a hacer actividades de una forma más sencilla, disminuyendo así su dependencia de la asistencia de alguien más. Para desarrollar una TA es necesario un análisis de movimiento de las personas haciendo las actividades para la cual queremos elaborar la TA, por lo que además de ver a los participantes realizando sus respectivas tareas dentro del área de Programa para la Vida y el Trabajo (ProVyT) del Instituto Nuevo Amanecer (INA), debemos analizar el movimiento de los participantes pero de una forma cuantitativa por lo que incluiremos dentro de este análisis mediciones de aceleración, posición y/o trayectoria, actividad muscular. Para lograr hacer las mediciones anteriores se utilizarán Unidades de Medición Inercial (IMUs), sistema de rastreo de movimiento de objetos y electromiografía superficial (EMG). La relevancia del estudio de análisis de movimiento que también se le puede llamar análisis biomecánico, abarca 2 ideas principales; recolectar información para el desarrollo de una TA y cuantificar el desempeño de los participantes antes y después de una implementación de una TA, logrando así una conclusión sobre sí realmente la TA les ha beneficiado. Para llegar a dicha conclusión debemos de estudiar específicamente 1)la fatiga muscular causada por la actividad a realizar mediante el análisis de los datos de EMG, 2) la diferencia en la postura a través del análisis de videos tomados de los participantes durante su actividad y 3) cuantificando el tiempo que se demora haciendo la actividad. El objetivo que engloba todo este proyecto es desarrollar una TA para aquellas personas que están en ProVyT del INA, que son personas con PC, esta TA debe desarrollarse a partir de una metodología para ser evaluada con un análisis biomecánico de los participantes antes y después de la TA a desarrollar, la evaluación se enfoca en la eficiencia de los participantes, es decir, en su ritmo de trabajo para fomentar la inclusión laboral de personas con discapacidad. Dentro de los participantes solicitamos participantes en un rango de 18 a 50 años, que padezcan de PC (cuadriparesia) con una clasificación MACS entre 3 y 5. A forma de apegarse y cumplir con el objetivo, planteamos 5 objetivos específicos para lograr cumplir con el principal; 1) Realizar mediciones basales de EMG, aceleración y postura de los participantes, 2)Diseñar propuestas de TA, 3) Evaluar el desempeño de los participantes antes y después de las TA, 4) Cuantificar y analizar los datos de las mediciones de EMG, aceleración, grados de movimiento y postura y 5) cuantificar la fatiga muscular desarrollada en el protocolo experimental. Dentro de las dos áreas de nos encontramos con arte y serigrafía, por lo que se desempeñan movimientos distintos en estas áreas, en el de arte no hay ningún patrón para definir un gesto motor para controlarlo durante toda las tomas de decisiones y en el de serigrafía si hay uno mejor definido. Por esto, el protocolo experimental se divide en tareas para cada área, ambas incluyen 15 repeticiones de cada ejercicio; en el área de arte se busca pintar una hoja de calendario durante 1 minuto y en el área de serigrafía es utilizar la máquina de serigrafía con un estampado. Estas tareas se analizarán antes y después de la ayuda técnica.
  • Mejora de un mecanismo de reclinación e implementación de accesorios para incrementar la funcionalidad del modelo de silla de ruedas del Centro de Investigación Científica y Educación de Ensenada Unidad Monterrey
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Treviño Obele, Martín; Villarreal Méndez, Nicolás; Larraza Rico, Sebastián
    En el presente proyecto se trabajó a partir de una silla de ruedas convencional convertible a camilla proporcionada por el CICESE. El objetivo principal del proyecto es realizar un diseño, en software CAD, de una silla de ruedas reclinable de bajo costo , es decir, que la silla se pueda reclinar en distintos ángulos desde los 90º hasta los 170º, otorgando beneficios en cuestión de biomecánica y confort a la persona con discapacidad motriz. La silla de ruedas está destinada para adultos mayores de 60 años que padezcan alguna parálisis en extremidades inferiores y/o superiores o pacientes sobrevivientes a lesiones espinales de grado A y B. Para el proyecto en cuestión se realizó una búsqueda tecnológica, en este punto se tomaron en cuenta los mecanismos de interés. Se realizaron diseños conceptuales mediante herramientas CAD y se seleccionó el diseño que cumple con los requerimientos y objetivos del proyecto. Tras obtener el diseño conceptual final, se procedió a implementar accesorios como lo son portasueros, colchón anti úlceras por presión (UPP) y compartimento para pacientes que requieran utilización de sonda vesical, pudiendo así, tener un valor funcional agregado a la silla de ruedas. Posteriormente, teniendo un diseño final, se efectuó un análisis estructural de tensión estática al diseño mediante herramientas de ingeniería asistida por computadora (CAE). Para finalizar, se genera una estimación de costos para conocer el precio de producción de la silla de ruedas y se comparó con proyectos similares y sillas de ruedas reclinables del mercado.
  • Desarrollo de hidrogeles para la liberación de curcumina con aplicaciones en reparación de tejido.
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) López Quevedo, Paola Jaqueline; Aquines Gutiérrez, Osvaldo
    Here, we developed a cheap and easy-synthesis hydrogel based on a cellulose-chitosan matrix crosslinked with citric acid with a high crystallization profile due to their reinforcement with highly biocompatible polyethylene glycol (PEG) using a modified freezing-thawing procedure encapsulating curcumin as a possible material for wound healing applications. The chemical composition, crystallinity and rheological characterization of the hydrogel were determined by FT-IR, XRD and Rotational Tests respectively. Additional adsorption studies, swelling capacity tests and a diffusion model were performed simultaneously. Finally, loading and drug release efficiency of curcumin in the system were determined using UV-Vis spectroscopy.
  • Desarrollo de un dispositivo microfluídico para la implementación de Lung-on-a-chip
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) García Fink, Fernando; Sánchez de León, Gloria; Aquines Gutiérrez, Osvaldo
    Este proyecto realizado por alumnos de la Universidad de Monterrey, en las instalaciones del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, busca conseguir el desarrollo de un dispositivo microfluídico Organ-on-a-chip para la realización futura de diversas pruebas y análisis. El punto de partida son las tecnologías de dispositivos microfluídicos que se han desarrollado en los últimos años. Asimismo, se realizará una revisión teórica de artículos relacionados al tema para obtener una buena comprensión de él. El cliente proporcionó el diseño del dispositivo. El prototipo final consta de 5 piezas: 2 bases de acrílico que soportan al dispositivo, 2 placas de PDMS (Polidimetilsiloxano), las cuales cuentan con un canal por donde fluye el líquido a irrigar, y 1 membrana microporosa que realizará el intercambio de los diferentes fluidos. Se generarán diversas réplicas para tener una variedad de opciones y conocer cuál de ellas se desempeña mejor. Para fabricar los dispositivos, se siguió un Protocolo preestablecido; que conforme avanzaba el proyecto se fue modificando de acuerdo a los resultados obtenidos. Esto para agilizar el procedimiento y obtener resultados cada vez más fiables. Posteriormente, se realizaron pruebas de fugas para comprobar su funcionalidad y determinar si son aptos para continuar con la experimentación. Finalmente, se preparó un medio de cultivo para probarlo dentro de los dispositivos y así comprobar que puedan soportar llevar un medio de este tipo, ya que es necesario para implementar y nutrir las futuras aplicaciones celulares. Cabe destacar que el dispositivo diseñado no trata de competir con la vanguardia tecnológica del sector. El objetivo es, que su fabricación y uso sea lo más universal y accesible posible, que se mejore la metodología y que los dispositivos estén disponibles para su uso en futuros proyectos. Palabras clave: Organ-on-a-Chip, microfluídica, microfabricación, biomédica, ensayos preclínicos, medio de cultivo,sistema pulmonar.
  • Implementación de dispositivo microfluídico para aplicaciones de skin-on-a-chip
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Méndez Lugo, Marieli Guadalupe; Santini Canul, Estefany de los Angeles; Aquines Gutiérrez, Osvaldo
    Debido a la necesidad de encontrar nuevas herramientas para la evaluación in vitro de los productos farmacéuticos este trabajo se enfoca en la creación de dispositivos microfluídicos con la ayuda de una cortadora láser de CO2 se obtuvieron los moldes de acrílico con el diseño impreso. Para la obtención de moldes y réplicas de PDMS, los moldes de acrílico fueron lavados, esterilizados y secados, para ensamblarlos y verter dentro de ellos la mezcla de PDMS con el agente curante. Posteriormente, se procedió a meterlos a una cámara de vacío para quitar burbujas y después fueron llevados a una estufa para el curado. Una vez que la mezcla se solidifica, el molde es retirado de la estufa, se espera a que se enfríe en condiciones de temperatura ambiente e inmediatamente se desarma para poder obtener el molde de PDMS. Al obtener el molde de PDMS, con este mismo molde se repite el mismo procedimiento para poder obtener la réplica de PDMS, solo que se añade que el molde de PDMS sea bañado en una solución jabonosa antes de ensamblarlo. Una vez que se obtuvo la réplica de PDMS, primero se ensambló con un vidrio de cristal que contenía una capa de PDMS y agente curante. Debido a las constantes fugas y obstrucción de los canales del dispositivo, así como el gasto de materiales, se decidió probar con otra forma de ensamblado. La segunda forma de ensamblado consistió en diseñar dos tapas de acrílico con agujeros para que puedan pasar tornillos y aplicar presión, para que el agua o medio de cultivo pase por los canales. Se presentaron fugas en el centro del diseño, por esto se usaron unas pinzas para generar presión en esta área. Se probó con las pinzas y los tornillos, obteniendo un resultado exitoso. Se realizó una prueba de los dispositivos una vez ensamblados en condiciones estériles y con un medio de cultivo, teniendo como resultado que el medio de cultivo pasó exitosamente por los canales.
  • Preparación y Caracterización de Biocerámico a partir de hueso de cerdo para Manufactura Aditiva
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) García Delgado, Paola Elizabeth; García, Linda
    En este proyecto se llevó a cabo un procedimiento para la obtención de polvo de hidroxiapatita (HAp) a partir de hueso de cerdo con el objetivo de utilizar el producto como materia prima en procesos de manufactura aditiva para el reemplazo de porciones de hueso y el relleno de cavidades dentales. La caracterización de las muestras de polvo producido a lo largo del tratamiento sugerido que se realizó por medio de las técnicas de difracción de rayos X, microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido, permitió el análisis de sus características estructurales y morfológicas y el estudio de los cambios que se presentaron en estas a partir de los procesos a los que fueron sometidas, logrando de esta manera un contraste entre las diferentes temperaturas de tratamiento propuestas y los métodos de molienda utilizados.
  • Análisis de la respuesta conductual a dolor y comezón en ratones transgénicos para el factor de transcripción Ebf2
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Moreno Lacalle Zaldívar, Gabriela; Villarreal Valdés, Karina; Flores Saldívar, Daniela Michelle; Vidal Tamayo Ramírez, Román
    El dolor y la comezón crónicos son trastornos incapacitantes para una gran parte de la población. Estos estímulos se procesan a través del sistema somatosensorial, el cual forma parte del sistema nervioso. Para que la información llegue hasta el cerebro, se requieren de las neuronas periféricas las cuales son las encargadas de transportar los estímulos eléctricos a neuronas de segundo orden como los núcleos talámicos y el lemnisco medial. Posteriormente, estos proyectan la información a la corteza somatosensorial, en donde el individuo se hace consciente de los estímulos y genera una respuesta conductual. A este proceso se le conoce como percepción. En este proyecto, se busca analizar cómo el factor de transcripción Ebf2 está relacionado en la formación de circuitos neuronales de dolor y comezón. Dentro del proyecto se utilizan técnicas de laboratorio que involucran: experimentos conductuales, microcirugía y perfusión de tejidos, criosección, inmunofluorescencia y microscopía de fluorescencia para poder realizar este análisis. Para realizar todas las actividades, se utilizaron ratones transgénicos en los cuales se reemplazó el factor de transcripción Ebf2 por una proteína fluorescente T-GFP para poder analizar a través de microscopía las neuronas y neurotransmisores involucrados en este proceso. Se realizaron experimentos conductuales con lipopolisacárido e histamina para evaluar las respuestas de cada uno de los genotipos de ratón. Se analizaron las conductas de dolor (Wiping) y de comezón (Scratching) en ratones que no están modificados para comparar la conducta de los ratones que tienen ausencia del factor de transcripción Ebf2, el cual juega un papel fundamental en el desarrollo de circuitos neuronales. Se observó que los ratones knockout, presentan una mala localización espacial de los estímulos proporcionados, esto se puede deber a que la falta de Ebf2 causa un mal desarrollo de las estructuras y tractos de los circuitos somatosensoriales. También se observó que los ratones knockout presentan un cambio de modalidad de los estímulos de dolor y comezón, lo cual puede estar relacionado con un error en la mielinización de sus fibras nerviosas. De la misma manera, mediante microscopía de fluorescencia se analizaron imágenes del ganglio trigémino, el cual está involucrado en el procesamiento de señales de dolor y comezón, y tiene una subpoblación que co-expresa el factor de transcripción Ebf2 con los neurotransmisores relacionados a dolor y comezón como CGRP, bombesina y sustancia P. Con estos resultados, se pueden buscar nuevas soluciones y tratamientos terapéuticos para reducir los problemas causados por la comezón y el dolor crónicos.
  • Análisis del papel que desempeñan las neuronas Ebf2 presentes en el núcleo hipotalámico lateral y el núcleo parabraquial durante la regulación de la ingesta de alimentos
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Niño Pérez, Agustín; Mosqueda Villarreal, Melissa; Montelongo Gallegos, Mario; Tamayo Ramírez, Román Vidal
    Caracterización del núcleo hipotalámico lateral y el núcleo parabraquial de los circuitos de motivación y recompensa respaldado mediante el análisis conductual de patrones de ingesta fisiológica y hedónica de los ratones de la cepa 129SV-Ebf2TGFP. La ausencia de este gen Ebf2, ocasiona alteraciones en sus circuitos neuronales de recompensa y por ende no son capaces de regular la sensación de saciedad.
  • Detección de las subfases de la marcha a partir de registros con unidades de medición inercial IMUs
    (San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Sánchez Castillo, Arantza; Angulo Sherman, Nayeli
    Actualmente, existe interés en aplicar tecnología como exoesqueletos y unidades de medición inercial (IMUs) para apoyar en el proceso de rehabilitación físico-motora. La marcha se divide en las fases de apoyo (FAP) y balanceo (FBP) (Cárdenas & Molina, 2021), subdivididas en contacto inicial (CI), apoyo inicial (AI), apoyo medio (AM), apoyo final (AF), pre-balanceo (PB), balanceo inicial (BI), balanceo medio (BM) y balanceo final (BF). Este estudio desarrolla un algoritmo en MATLAB que detecta las subfases de la marcha para cada pierna utilizando tres IMUs para medir la aceleración lumbar y del muslo izquierdo y derecho. El algoritmo primero elimina la tendencia lineal de las mediciones y usa un filtro Butterworth pasa-bajas de cuarto orden con una frecuencia de corte de 7 Hz para analizar los componentes representativos de la marcha. Después, se usa la CWT para aproximar la primera y segunda derivada de las señales y se emplean sus mínimos y máximos para detectar las subfases de CI, AF, PB, BI y BM. En la marcha continua en sujetos sanos sobre suelo, los porcentajes de las subfases respecto al ciclo de la marcha fueron para la pierna derecha de 36% para AF, 53,1% para PB, 62,6% para BI y 78,1% para BM, con valores similares para la pierna izquierda y un total de 60,4±4,9% para FAP y un 39,6±4,9% para FBP, lo que concuerda otros estudios (Herrero, A., 2017). A futuro, se desea extender el algoritmo para detectar las subfases restantes (AI, AM y BF) y se espera que esta detección permita personalizar la asistencia con exoesqueletos a usuarios con discapacidad motora.