FRLP - POSGRADO - DOCING - TESIS
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Item Desarrollo de microdispositivos para análisis de células y biomoléculas(2021-03-30) Rosero Yánez, Gustavo Iván; Lasorsa, Carlos; Pérez, MaximilianoEn la última década, los dispositivos de microfluídica han desempeñado un papel importante en muchos procesos biológicos, químicos, y aplicaciones de ingeniería1. Con esta consigna, en este trabajo de tesis se han desarrollado exitosamente dispositivos de microfluídica, los cuales fueron empleados para el sensado óptico de células con un microporo inmerso en estado sólido fabricado por un método químico. Además, se estudió la muerte celular con medicamentos quimioterapéuticos a través de la fluorescencia de las biomoléculas celulares para identificar tipos de muerte celular. Es destacable que en este trabajo de tesis se desarrolló un método de fabricación de dispositivos de microfluídica, prescindiendo del acceso a un cuarto limpio (cleanroom), de tal manera que se posibilita la inclusión de la microfluídica prácticamente en cualquier laboratorio. Varios diseños fueron fabricados e investigados para evaluar la capacidad de la resina epóxica para para obtener réplicas en polidimetilsiloxano (PDMS) para ensamblar los dispositivos de microfluídica. Esta capacidad para transferir el diseño desde la resina epóxica hacia el PDMS fue verificada mediante la caracterización con microscopia electrónica. Además, se logró fabricar un microporo de estado sólido e integrarlo en un dispositivo multicapa de microfluídica. Este dispositivo fue utilizado para sensar ópticamente las células mediante la adquisición y análisis de imágenes, demostrando ser un método muy bueno y asequible para la detección y el conteo de células. Los dispositivos de microfluídica también permitieron identificar tipos de apoptosis celular ocasionado por la exposición a la quimioterapia utilizada comúnmente en células del cáncer mama. Alrededor de 7000 imágenes fueron analizadas, lográndose identificar biomoléculas implicadas en la autofagia, vialidad celular, apoptosis programada y no programada. Por otro lado, se desarrollaron varios microcanales que fueron diseñados, contrastados y estudiados para realizar electroforesis de marcadores moleculares de ADN para estudiar genes de resistencia a la roya de la hoja del trigo.Item Diseño de sistemas eficientes de almacenamiento de energía electroquímica(2021) Quiñones, Facundo; Milocco, Ruben H.; Real, Silvia G.Los sistemas eficientes de almacenamiento de energía basados en reacciones electroquímicas están compuestos por dos partes. Una de ellas es el sistema electroquímico almacenador de energía eléctrica propiamente dicho, y la otra es el sistema de gestión encargado de la energía electroquímica almacenada, de manera que el conjunto brinde una respuesta adecuada frente a una cierta demanda de corriente. En aplicaciones de baterías, al sistema de gestión se lo conoce como BMS. Una de las principales tareas que realiza el BMS es el cálculo de variables e indicadores como el estado de carga, el envejecimiento, el tiempo remanente, la energía disponible y otros, a partir de las mediciones de corriente, voltaje y temperatura. En esta tesis, en particular, se estudia la estimación del estado de carga y la predicción del tiempo remanente. Para esto es necesario conocer los modelos existentes y proponer aquellos que mejor interpreten al sistema. Estos modelos son la base para la optimización de los algoritmos de estimación. En este sentido, se propone el uso de un modelo electroquímico de orden reducido que permite obtener la predicción de tiempo remanente en un menor tiempo de cálculo. Complementariamente, se presenta una extensión del modelo que permite modelar celdas electroquímicas de combustible microbianas. Finalmente, se desarrolla la idea de un módulo inteligente de baterías, que consiste en equipar a cada una de las baterías que lo conforman, con un sistema distribuido de monitoreo y control con la capacidad de procesar sus propias mediciones. De esta manera, se tiene un módulo formado por baterías que pueden intercambiar información entre ellas, para lograr un funcionamiento descentralizado y eficiente de todo el conjunto. Se presenta un prototipo desarrollado para este propósito.