Memoria Congreso Regional de Bioingenieria UABC 2011 by ERVEY HERNANDEZ TORRES

ISBN: 978-607-775382-7

VOLUMEN I

ISBN: 978-607-775382-7

1ER CONGRESO REGIONAL DE BIOINGENIERÍA Un foro de oportunidad para el Intercambio Empresarial, Educativo y Cientifico

MEMORIA 2011

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA UNIDAD VALLE DE LAS PALMAS CENTRO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA 27 - 28 ABRIL 2011

Comité Organizador: Dr. Marco Antonio Reyna Carranza.- Líder del Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la UABC. M.A. Saúl Méndez Hernández.- Coordinadora de Formación Profesional y Vinculación Universitaria. Mtro. Rubén Roa Quiñonez.- Jefe del Centro de Ingeniería y Tecnología de la UABC. Dr. Miguel Enrique Bravo Zanoguera.- Coordinador de la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería-UABC, Mexicali. M.C. Roberto López Avitia.- Profesor de la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería-UABC, Mexicali. M.C. Maximiliano de las Fuentes Lara.- Director de la Facultad de Ingeniería-UABC, Mexicali. Dra. Ana Leticia Iglesias.- Coordinadora de la carrera de Bioingeniería – UABC, Valle de las Palmas. M.C. Patricia Avitia Carlos.- Subdirectora del Centro de Ingeniería y Tecnología – UABC, Valle de las Palmas. M.C. Claudia Mariana Gómez Gutiérrez.- Coordinadora de la carrera de Bioingeniería-UABC, Ensenada. M.C. Luis Jesús Villarreal Gómez.- Profesor de Tiempo completo de la carrera de Bioingeniería-UABC, Valle de las Palmas. M.E. Eilen Oviedo González.- Administradora del CITEC – UABC, Valle de las Palmas. M. Arq. Claudia Haydee Cruz Juárez – Profesora Tiempo Completo CITEC – UABC, Valle de las Palmas Q.I. Claudia Elizabeth Vargas Muñiz – UABC, Responsable de Laboratorios Etapa Básica M.M. Hildelisa Karina Landeros Lorenzana .- Coordinadora Licenciatura en Diseño Gráfico CITEC – UABC, Valle de las Palmas. M.E. Ervey Leonel Hernández Torres.- Coordinador de Tecnología en Diseño Gráfico CITEC – UABC, Valle de las Palmas.

Comité Cient co: Dr. Marco Antonio Reyna Carranza.- Líder del Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la UABC. Dr. Miguel Enrique Bravo Zanoguera.- Coordinador de la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería-Mexicali. M.C. Roberto López Avitia.- Profesor de la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería-UABC, Mexicali. Dra. Graciela Guerra Rivas.- Facultad de Ciencias Marinas-Ensenada. M.I. Daniel Everardo Amador Bartolini.- Profesor del Programa de Bioingeniería-UABC, Valle de las Palmas. M.C. Luis Jesús Villarreal Gómez.- Profesor de Tiempo completo de la carrera de Bioingeniería-UABC, Valle de las Palmas. Dr. Héctor Gerardo Arriola Zorrilla.- Coordinador de la Maestría en Tecnologías de la Información y la Comunicación, UABC. Dr. Christopher Druzgalski.- Director of EE Biomedical Program Advisor de la Universidad de California en Long Beach. Dr. Lucio Cetto. Bioinformatics Toolbox Group Lead, Mathworks, Inc. Dr. Álvaro R. Osornio Vargas. Investigador del Inst. Nacional de Cancerología y del Department of Paediatrics University of Alberta in Canada. Dr. Manlio Márquez. Cardiólogo del Instituto Nacional de Cardiología y Editor en JefeRevista Archivos de Cardiología de México. Ing. José Valenzuela. Coordinador Estatal de Informática de la Secretaría de Salud. Biol. Oscar Infante. Investigador del Instituto Nacional de Cardiología. Dr. Oscar Roberto López Bonilla.- Vicerrector – UABC, Ensenada.

Diseño Editorial y Producción de Libro Digital:

Mtro. Ervey Leonel Hernández Torres - PTC Diseño Gráﬁco - Centro de Ingeniería y Tecnología Mtra. Karina Landeros Lorenzana - Coordinadora de PE Diseño Gráﬁco- Centro de Ingeniería y Tecnología 1a Edición. Libro Digital sin versión Impresa I.S.B.N. 978-607-7753-82-7 Edición Digital a cargo de: Ervey Leonel Hernández Torres Editado en Valle de las Palmas, Tijuana, Baja California, abril 2011

© 2011. Derechos Reservados Queda prohibida la reproducción total o parcial de esta obra sin el consentimiento de sus editores. Marco A. Reyna, Ervey L. Hernández, H. Karina Landeros, Luis J. Villarreal Impreso en México, Printed in Mexico

INSTITUCIONES PARTICIPANTES UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA INSTITUTO NACIONAL DE CARDIOLOGIA – IGNACIO CHAVEZ INSTITUTO NACIONAL DE CANCEROLOGIA DEPARTMENT OF PEDIATRICS UNIVERSITY OF ALBERTA IN CANADA BURHAM INSTITUTE OF CALIFORNIA INSTITUTO DE MATERIALES DE LA UNAM CALIFORNIA STATE UNIVERSITY IN LONG BEACH

EMPRESAS PARTICIPANTES MATHWORKS, INC. ADINSTRUMENTS, INC. LATIN WORLD TRADE CORPORATION QUIMICA INDUSTRIAL Y ANALITICA S.A. DE C.V. ANTON PAAR MEXICO, S.A. DE C.V. BIOCRISS, S.A. DE C.V. MEDTRONIC MEXICO VALREP, S.A. DE C.V. CARL ZEISS DE MEXICO, S.A. DE C.V. SUMINISTROS INFORMATICOS Y MEDICOS S DE R.L DE C.V. TOTEC TODO EN TECNOLOGIA LOGI T LAB LOGISTICA Y TECNOLOGIAS PARA LABS S.A. DE C.V. OPTIMIZACION DIGITAL DE PROCESOS, MEXICO NUMERICA EQUIPOS ELECTRONICOS Y DE COMPUTO QIAGEN MEXICO ECN ELECTRO CONTROLES DEL NOROESTE S.A. de C.V.

CONFERENCISTAS MAGISTRALES

• Biol. Oscar Infante. Investigador del Instituto Nacional de Cardiología. Conferencia: “Historia de la Ingeniería Biomédica y sus Tendencias Actuales”. • Dr. Álvaro R. Osornio Vargas. Investigador del Instituto Nacional de Cancerología y del Department of Paediatrics University of Alberta in Canada. Conferencia: “Como Identificar Tóxicos y sus Efectos en la Célula y en el DNA”. • Ph. D. Lucio Cetto. Bioinformatics Toolbox Group Lead, Mathworks, Inc. Conferencia: “High‐throughput computational biology: using MATLAB for the omics research”. • Dr. Manlio Márquez. Cardiólogo del Instituto Nacional de Cardiología y Editor en Jefe de la Revista Archivos de Cardiología de México. Conferencia: “La Importancia de Publicar”. • Dr. Christopher Druzgalski. Director of EE Biomedical Program, Biomedical Program Advisor de la Universidad de California en Long Beach. Ponencia: “Frontiers of Biometrics”. • Dr. Gustavo Sanchez Torres. Investigador del Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chavez. Ponencia: "Medicina-Etica-Tecnología: La parte sociológica de la Bioingeniería" • Ing. Gina Rodriguez. ADInstruments, Inc. Biomedical Sales Engineer. Conferencia: “Options and Experiences of a Bioengineer". • Dr. Jeffrey H. Price del Burham Institute de California. Conferencia: "Technologies for Cell Analysis". • Lic. Héctor Uraga Peralta, MBA. Director Ejecutivo de Latin World Trade Corporation. Socio‐Director de Integrarte Bussiness Consulting Group. Presidente del Consejo de Desarrollo e Innovación Tecnológica de Baja California (CDITBC). “La biotecnología y la creación de nuevas empresas”. • Dra. Sandra Rodil. Instituto de Materiales de la UNAM. Ponencia: “Recubrimientos Biocompatibles”.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Prólogo Definir lo que es la bioingeniería no es tarea fácil, sobre todo cuando la gama de aplicación que tienen las ingenierías en los diversos campos de la biología y la medicina es tan extensa. La literatura ha venido reportando diversas definiciones a lo largo de la historia, dependiendo siempre del perfil que ocupa la persona o personas que la describen. El sesgo hacia la disciplina de donde surge la definición se hace notar la mayoría de las veces. Podríamos encontrar, incluso, diferentes definiciones para cada área de aplicación. Las ingenierías de la actualidad han evolucionado de tal manera que cada vez se vuelven más agudas para atender las necesidades de las distintas disciplinas en los campos ahora no solo de la biología y la medicina, sino también de los de la ecología, medioambiente, salud ambiental, alimentos, farmacéutica, biotecnología, etc. Por lo tanto, se antoja pensar que el concepto de bioingeniería se vuelve más complejo conforme la gama de aplicación biológica se incrementa, ya no únicamente las aplicaciones ingenieriles sino que también se han venido incorporando las arquitectónicas, sociológicas, económicas, entre otras muchas más. La industria, el comercio y la ciencia misma por ejemplo, cada vez requieren de mayor apoyo para cubrir las necesidades que surgen en este campo. Se vuelve por lo tanto imperante la formación de recursos humanos, a nivel licenciatura y posgrado, con perfiles cada vez más multidisciplinares e integrales que hagan frente a los retos actuales que demanda la sociedad en las variadas vertientes de la bioingeniería. Consientes de ello, es que el Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental en colaboración con las DES de Ingeniería y Tecnología de la UABC, se dan a la tarea de organizar y convocar al 1er Congreso Regional de Bioingeniería, en donde el objetivo principal es crear un Un foro de Oportunidad para el Intercambio Empresarial, Educativo y Científico, en donde tanto Académicos, Científicos, Empresarios y sobre todo Estudiantes puedan interactuar, intercambiar y conocer ideas sobre oportunidades de trabajo, desarrollo y formación en el giro de la bioingeniería de nuestra región binacional. Con esto, una vez más la UABC, al apoyar este tipo de iniciativas reitera su compromiso ante la sociedad Baja Californiana en la formación integral de recursos humanos con calidad.

Dr. Marco Antonio Reyna Carranza Líder del Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental Abril 2011

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Índice

Evaluación de Biocompatibilidad in vitro mediante Marcadores Cromosómicos.

Ma. Angeles Aguilar Santamaría, Karla V. Dávalos de la Cruz, Ma. Cristina Piña Barba, Juan Cauich Rodríguez, Luis Bretado Aragón Activación de enlace C-F en iminas fluoradas con complejos de Ni(0).

Iglesias Ana L., García A. Juventino J. Evaluación del uso de nanopartículas de plata en el tratamiento de úlceras de pie diabético.

C. Almonacil, J. Chavez, C. Vera, H. Almanza, N. Bogdanchikova. Aplicaciones de la Nanotecnología a la Investigación del Virus de Inmunodeficiencia Humana

J. Chavez, C. Vera, N. Bogdanchikova, H. Almanza

Estudio de las Representaciones Tiempo-Frecuencia para Caracterizar Potenciales Tardíos

Ventriculares Marco Antonio Reyna Carranza, León Sedov Fierro Reséndiz

Electroterapia: Prototipo Estimulador Muscular de Baja Frecuencia

Carmen Yarely Valdez Salgado, Verónica Cuevas Licea, Julio Cesar Gómez Franco.

Caracterización de un sistema MEMS - MCU para aplicaciones en bioingeniería

Omar Monclova Orendáin, Alan García Gómez, Jorge Edson Loya Hernández, José Luis González Vázquez Actividad anticancerígena y antibacterial de extractos de algas marinas

y bacterias asociadas a su superficie Luis Jesús Villarreal Gómez, Irma E. Soria-Mercado, Graciela Guerra-Rivas, Nahara E. Ayala-Sánchez.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Segmentación de IRM para Determinar el Grado de Lesión de un Tumor Cerebral

César A. Santamaría, Caupolicán Muñoz Gamboa

Medición de la Presión Arterial por Esfigmomanometría Intrabrazal Capsulada

Gustavo Sánchez Torres, Oscar Infante Vázquez, Raúl Martínez Memije, Brayans Becerra Luna, Carolina Melchor Andrés.

Síntesis de Biomaterial Particulado de Hidroxiapatita (Ca10(PO4)6OH2) por

Métodos de Combustión y Sol-Gel J. Miguel Romero-Sepúlveda, Ma. Cristina Castañon-Bautista, Gerardo C. Díaz-Trujillo, José R. Jurado-Egea

La Ingeniería Asistida por Computadora Aplicada a la Biomecánica

Juan de Dios Ocampo Díaz, Héctor Muñiz Valdez, Elvira Rodríguez Velarde, Marco Antonio Félix Lozano.

Método de Análisis de Señales en Psicofisiología mediante el Uso de Matrices:

Un Estudio Comparativo Gilberto Galindo, Carlos Murillo, Andrei V. Kurgansky, Manuel Garcia1, Daniel Castro, Tania Delgadillo, Perla Flores.

Metrología Mioeléctrica: Actividad muscular en brazo

Gabriel Ortiz-Alvarado, Pedro Núñez Y., Miguel Bravo Z. ECG de Alta Resolución con Conectividad USB

J. Salto-Mendoza, M.A. Reyna-Carranza, R. López-Avitia.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Biosurfactantes Contra el Petróleo

Sergio Castro Aranda, Salvador Dueñas Espinoza, Lisbeth Ramírez Caballero, Graciela Guerra Rivas.

Trasmisión de Información Médica de un Glucometro a un Dispositivo Receptor Telemático

Daniel Ozuna Talamantes García, Dr. Héctor Gerardo Arriola Zorrilla, Dr. Marco Antonio Reyna Carranza.

Nanotransportadores Bioluminiscentes en Base a Hidroxiapatita Impurificada con Lantánidos.

Sergio Castro Aranda, Mariana J. Oviedo Bandera, Gustavo A. Hirata Flores.

Sistema de Monitoreo y Control de Aplicaciones Hospitalarias Basadas en Telediagnóstico

Julián Javier Arrizón García, Dr. Héctor Gerardo Arriola Zorrilla, Dr. Marco Antonio Reyna Carranza.

Sistema Embebido Para Biofeedback

Francisco Javier Ortiz Alcalá, Mario Jaime Rosas Fregozo, José de Jesús Sánchez Ortiz, Jorge Edson Loya Hernández, José Luis González Vázquez.

Lector Óptico de Tiras Reactivas de Urianálisis Vía Webcam USB

José Antonio Hernández Peralta, Caupolicán Muñoz Gamboa.

Impactos en la Economía de Baja California por Efectos de la

Contaminación del Aire en la Salud. Marco Antonio Reyna Carranza, Efraín Carlos Nieblas Ortiz, Miguel Ángel Morales Almada.

Colágeno de pepino de mar: Un nuevo biomaterial

Ramos Rodríguez David Hiram, Ayala Romero Carlos Fernando, Blancket Melchum Héctor, Martínez Romo Gastón, Rubio Pérez Nadia Guadalupe.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Medición de oxígeno disuelto en sangre a través del EVM5510

Ana Daysi Ruvalcaba Cárdenas, Daniel Zamudio Ureta, José Jaime Esqueda Elizondo, Luis Enrique Palafox Maestre

Efectos en la Detección de Potenciales Tardíos Ventriculares mediante Elongaciones Tiempo-

Amplitud del Intervalo QRS. Roberto López Avitia, Marco A. Reyna Carranza, Lucio Andrade Cetto.

Evaluación de los Procedimientos para la Reconstrucción de la serie Tiempo de la Contaminación del Aire

AP Moreno Flores , MA Reyna Carranza, HG Arriola Zorrilla

Batería Biorgánica

J Vidales-Pasos, N Diaz-Burgoin, AR Sandoval-Villegas, KA Silva-Colon.

Propuesta Preliminar de Biorremediación de Aguas Grises

Caso de Estudio: Laboratorio de Bioingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California JL Becerra Buenrostro, CE Corona González, JA Islas Barajas, R Soto González, N Vázquez López.

Estudio de la Viscosidad-Hematocrito para Diagnóstico Clínico de Anemia

B.P. Celaya-Castro, G. Castro-Bejarano, M.E. Reyna-Vargas

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Evaluación de Biocompatibilidad in vitro mediante Marcadores Cromosómicos 1

Ma. Angeles Aguilar Santamaría , Karla V. Dávalos de la Cruz , Ma. Cristina Piña Barba , Juan Cauich Rodríguez , Luis 4

Bretado Aragón . 1

Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa. Av. San Rafael Atlixco # 176, Col. Vicentina. Iztapalapa, D. F. CP 09340. Teléfono: (55)58 04 47 35. Dirección electrónica: maas@xanum.uam.mx 2

Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México 3

Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán (CICY) 4

CINVESTAV-Unidad Saltillo

Antecedentes: Los cromosomas son estructuras celulares que portan la información genética y cualquier alteración en ellos afecta la estabilidad celular. En nuestros laboratorios los hemos empleado como marcadores de cito y genotoxicidad para evaluar la biocompatibilidad in vitro de diferentes materiales con posible aplicación clínica. Objetivo: Demostrar la utilidad de esos marcadores en la determinación del efecto citotóxico y genotóxico de diferentes materiales: una aleación metálica (Zinalco) con propiedades similares al acero L-316 que se emplea para fabricar prótesis óseas; una zeolita tipo CHA enriquecida con zinc y calcio que favorece la cicatrización de la piel; un polímero segmentado (SPU) con nanoarcilla (Cloisite 3B) que podría conferir mayor resistencia a las válvulas cardiacas; otro composito de quitosano-cerámico-gentamicina elaborado con la finalidad de liberar el medicamento de manera prolongada. Método: Se empleó el cultivo de linfocitos de sangre periférica humana como modelo experimental. Los cultivos se expusieron durante 48 h a cada uno de los materiales y se determinó su efecto citotóxico a través del Índice Mitótico (porcentaje de células en mitosis); la genotoxicidad se evaluó mediante la frecuencia de alteraciones cromosómicas numéricas y estructurales. Resultados: Solamente el composito SPU-Cloisite B fue citotóxico en función de su contenido de nanoarcillas. Ninguno de los materiales probados presentó efecto genotóxico. Conclusión: Los marcadores cromosómicos son muy valiosos para evaluar citotoxicidad y estimar el grado de daño que pudiera inducir un material así como la calidad de vida con la que algunas células sobreviven a la exposición. Palabras clave: biocompatibilidad, citotoxicidad, genotoxicidad, cromosomas.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Activación de enlace C-F en iminas fluoradas con complejos de Ni(0) 1

Iglesias Ana L , García A. Juventino J . 1

Centro de Ingeniería y Tecnología, Blvd. Universitario #1000 Unidad Valle de las Palmas Tijuana, Baja California, c.p. 21500 (664) 906-1533 y 34, aiglesias@uabc.edu.mx 2

Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, México D.F.

Antecedentes: Ha surgido un gran interés en la activación de enlaces carbono-flúor debido a la potencial aplicación de los compuestos organofluorados en medicina y agricultura; ya que la incorporación de flúor altera las propiedades físicas, químicas y biológicas de las moléculas orgánicas. A consecuencia de la gran estabilidad del enlace C-F, su activación se ha llevado a través de metales de transición, pues se ha establecido que debilitan el enlace C-F. Así la funcionalización de iminas fluoradas y su reducción a las correspondientes aminas cobra importancia por su utilización en la industria farmacéutica y química fina. Objetivo: Activación de enlaces C-F en imina pentafluorinadas mediante complejos de Ni(0). Métodos: La manipulación de reactivos, reacciones y columna cromatográficas se realizaron bajo atmósfera de Argón en caja seca Los estudios de termólisis se hicieron en tubos de resonancia con válvula-Young a intervalo de temp de 40-120oC. La caracterización de intermediarios y productos se realizó por 1H RMN,

RMN, GC-MS. Resultados: Previamente se comunicó la síntesis de una familia de complejos de Ni(0) con iminas fluorinadas π- coordinadas del tipo [(dippe=1,2-bis(diisopropilfosfino)etano)Ni(ƞ2-(C,N)-PhHC=NR´Ph]. Presentamos aquí el estudio de termólisis que revela la activación del enlace C-F con el ligando pentafluorinado dando productos de adición oxidativa de Ni (II). Un prolongado calentamiento, muestra la defluorinacion de la imina pentafluorinada, con la concomitante producción de diflurofosfanos. Conclusión: Se observa la activación del enlace C-F en imina aromáticas pentafluoradas π coordinadas. El estudio de difracción de rayos-X de monocristal muestra la labilidad del enlace C-F. Palabras Clave: iminas pentafluoradas, activación C-F, complejos Ni(0) .

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Evaluación del uso de nanopartículas de plata en el tratamiento de úlceras de pie diabético 1

2, 3

C. Almonaci , J. Chavez

*, C. Vera , H. Almanza , N. Bogdanchikova .

Universidad Autónoma de Baja California. Ensenada

Universidad Autónoma de Baja California, Centro de Ingeniería y Tecnología, Valle de las palmas. roman.chavez@uabc.edu.mx 3

Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Medicina y Psicología, Campus Tijuana.

Universidad Nacional Autónoma de México. Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Ensenada.

Antecedentes: La Organización Mundial de la Salud reportó que existen 220 millones de diabéticos, el 80% vive en países subdesarrollados. En el 2004 la mortalidad debido niveles altos de glucosa sanguínea fue de 3.4 millones de personas. En México la diabetes mellitus es la primera causa de muerte. Durante el 2008 la tasa de mortalidad fue 71 fallecidos/100 mil mexicanos, un total de 76,000 defunciones. En el estado de Baja California la enfermedad obtuvo el 7mo lugar en morbilidad y un desafortunado 3er lugar en mortalidad general. Las infecciones de úlceras de pie diabético son más difíciles de controlar por las lesiones vasculares que no permiten el adecuado transporte de antibióticos. Además el proceso de cicatrización de estas heridas quirúrgicas se complica por hematomas, necrosis y principalmente infecciones difíciles de eliminar siendo necesarias nuevas reintervenciones con amputaciones más proximales hasta conseguir una zona con capacidad de cicatrización y cierre definitivo de la herida quirúrgica. La plata tiene propiedades inhibitorias contra bacterias Gram + y Gram – (S. aureus y E. coli). También antivírales, inhibe la replicación del Virus de Inmunodeficiencia Humana y el Virus de la Hepatitis B. Objetivos: Valorar los efectos de nanopartículas de plata en los pacientes con heridas abiertas por la cirugía y úlceras de pie diabético para evaluar el proceso de curación, cicatrización y resolución de la infección. Metodología: Se realizaron curaciones en 20 pacientes con úlceras de pie diabético con problemas de infecciones y de cicatrización bajo los tratamientos convencionales. Se aplicaron nanopartículas de plata en solución a una concentración estándar de 10%. Se suspendió el tratamiento con antibiótico y se realizaron análisis de seguimiento. Resultados y discusión: El 100% de los pacientes presentó una mejora al cicatrizar la herida, el tiempo promedio de curación fue de 3 meses sin problemas secundarios detectados. Se prepara estudio con mayor número de participantes. Palabras clave: Nanotecnología, nanopartículas, pie diabético y diabetes

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Aplicaciones de la Nanotecnología a la Investigación del Virus de Inmunodeficiencia Humana 1

J. Chavez *, C. Vera , N. Bogdanchikova , H. Almanza

Universidad Autónoma de Baja California. Centro de Ingeniería y Tecnología, Valle de las palmas. roman.chavez@uabc.edu.mx 2

Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Medicina y Psicología, Campus Tijuana.

Universidad Nacional Autónoma de México. Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Ensenada.

Antecedentes: Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la infección por Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH) es uno de los problemas más catastróficos en la salud pública mundial. En el 2007, 40.3 millones de personas sufrían la infección y 3.1 millones murieron debido a esta pandemia. En México, el pronóstico indica que el número asciende a los 120 mil casos reportados, con 5,500 en Baja California. Otras fuentes indican que en Tijuana el número podría encontrarse entre los 5 mil casos. La infección de células por el VIH es mediada por la interacción entre receptores celulares y virales. El receptor viral para la infección de la célula CD4+ son las glicoproteínas gp120 y gp41 localizadas en la superficie de la capsida viral, además se han descrito correceptores denominados CXCR4 y CCR5 en linfocitos, células dendríticas y macrófagos. En el 2005 Elechegerra y colaboradores describieron que nanopartículas de plata interactúan con los receptores virales, probablemente asociadas a estas glicoproteínas de superficie. Objetivos: 1.- Identificar los genotipos de VIH presentes en Tijuana, así como cambios genéticos relacionados a la drogo resistencia y tropismo celular. 2.- Analizar la interacción de nanopartículas-VIH en cultivos celulares. Metodología: Análisis de los genes gag, pol y env de paciente infectados por VIH. Las técnicas realizadas serán la toma de muestra, separación de linfocitos infectados, extracción de RNA/ADN, amplificación de secuencias blanco, secuenciación y análisis filogenético para realizar co-cultivos celulares con linfocitos infectados. Resultados y discusión: La falla virológica (personas en tratamiento con progresión de la enfermedad) es del 50%. Análisis de resistencia y filogenia en progreso. Palabras clave: VIH, Epidemiología molecular, Drogo resistencia y Nanotecnología.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Estudio de las Representaciones Tiempo-Frecuencia para Caracterizar Potenciales Tardíos Ventriculares 1

Marco Antonio Reyna Carranza , León Sedov Fierro Reséndiz 1

Líder del Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), Mexicali, B.C., México. Correo-e: investigador.reyna@gmail.com 2

Estudiante de Posgrado de la UABC, Mexicali, B.C., México. Correo-e: leon.fierro@gmail.com

Antecedentes: Los Potenciales Tardíos Ventriculares (PTVs) son señales electrocardiográficas muy pequeñas, las cuales son atenuadas, fragmentadas y retardadas, cuando la onda de despolarización pasa por tejido dañado por un infarto al miocardio. La detección de los PTVs es complicada sobre todo porque sus amplitudes son muy similares a los niveles de ruido electrocardiográfico, y sus componentes espectrales son traslapados tanto por el ancho de banda espectral del ruido como de la señal del ECG. Normalmente estas diminutas estructuras aparecen al final del complejo QRS. Objetivo: Identificar los términos cruzados causados por la presencia de Potenciales Tardíos Ventriculares. Métodos: Se propone utilizar los Términos Cruzados (TCs) de la Distribución de Wigner (DW) para mejorar la detección de los PTVs. Para el análisis se simularon PTVs utilizando la suma de sinusoidales cuyas frecuencias son de 35 a 250 Hz, los cuales se agregaron a la señal ECG de alta resolución que fue tomada con un CARDIAX PC ECG y después ambas señales fueron limitadas en tiempo con la ventana de “Tukey”. Resultados: Los TCs se ubican justo en medio de los términos de las señales contenidas en el plano tiempofrecuencia (PTF), y su estructura oscilatoria es perpendicular a la línea imaginaria que une a los términos de señal. Esto se utilizó para la señal de ECG con PTVs y aunque estos últimos no se pueden apreciar en el plano, sí se puede calcular su ubicación debido a los TCs que se producen por las componentes de señal ECG distintas a los PTVs. Conclusión: Hemos encontrado que aunque la RSR de los VLPs sea pobre, los Términos Cruzados permiten ubicarlos adecuadamente en el PTF. Palabras Clave: Electrocardiografía, Distribución de Wigner, Potenciales Tardíos Ventriculares y Representación Tiempo-Frecuencia.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Electroterapia: Prototipo Estimulador Muscular de Baja Frecuencia 1

Carmen Yarely Valdez Salgado , Verónica Cuevas Licea , Julio Cesar Gómez Franco . 1

FCQI, Circunvalación norte #3 Col. Álamos, 664-024945, yarelysanz@hotmail.com 2

Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería.

Antecedentes: La electroterapia se define como un conjunto de técnicas que aplican corrientes eléctricas al organismo con fines terapéuticos. Se realiza mediante aparatos especiales que transfieren la corriente eléctrica al organismo mediante dos electrodos. La Historia de la Electroterapia es muy antigua y se remonta a la aplicación de las descargas del pez torpedo en la época griega y romana. Actualmente, la tecnología ha desarrollado numerosos aparatos para la aplicación de la electroterapia sin correr riesgos de efectos secundarios, como los TENS o los estimuladores de alta o baja frecuencia. Objetivo: Simular un prototipo de un estimulador muscular utilizando componentes básicos electrónicos, con la finalidad de aliviar la tensión en algunas extremidades del cuerpo humano. Métodos: Controlar los diferentes niveles de voltaje y bajas frecuencias (0 a 100hz) por medio de componentes electrónicos. Conocer los diferentes puntos de tensión muscular en el cuerpo humano y quien podrá utilizar el estimulador. Al aplicar correctamente la electroestimulación, está podría estimular y beneficiar a los músculos que son difíciles de ejercitar mediante deporte o ejercicio. Resultados: La aplicación del estimulador muscular fue satisfactoria, ya que las sacudidas musculares por medio de los electrodos permiten una relajación para aliviar la tensión o permiten un fortalecimiento muscular. Conclusión: Es posible realizar con componentes básicos electrónicos un estimulador muscular logrando efectos similares al de un electroestimulador profesional. Palabras Clave: estimulador, tensión, descarga, muscular.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Caracterización de un sistema MEMS - MCU para aplicaciones en bioingeniería 1

Omar Monclova Orendáin , Alan García Gómez , Jorge Edson Loya Hernández , José Luis González Vázquez . 1

Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Calzada Universidad 14418 Parque Industrial Internacional. C.P. 22390. Tijuana, Baja California. monclova20@hotmail.com, alanmasters27@hotmail.com, jorge.loya@uabc.edu.mx, jose.gonzalez@uabc.edu.mx, (664) 979-7505 ext. 54300.

Antecedentes: El uso de sistemas embebidos para adquirir información relacionada al organismo de un paciente es una alternativa que permite complementar ó mejorar la función de instrumentos de diagnóstico clínico. Los datos adquiridos permiten mejorar la comprensión del comportamiento del paciente en actividades de identificación de problemas o de biorrealimentación. Objetivo: Caracterizar el funcionamiento de un acelerómetro basado en sistema microelectromecánico (MEMS) colocado en diferentes partes del cuerpo humano. Evaluar la interacción entre un sistema basado en microcontrolador comercial y el acelerómetro para identificar posibles aplicaciones como la detección de movimiento de un paciente (o golpes) o la realimentación para corregir posturas inadecuadas o en actividades de rehabilitación. Métodos: Se utiliza un acelerómetro de tres ejes basado en MEMS para registrar el movimiento. Las variaciones de voltaje del acelerómetro son transformadas en un código digital por el convertidor analógico a digital de un microcontrolador de 8 bits, pre-procesadas, almacenadas y desplegadas en una pantalla de cristal líquido. Resultados: En su primera etapa, se obtuvo el registro del movimiento de la mano del paciente y sus dedos y del movimiento del cuello. En la siguiente etapa, se pretende complementar el sistema con la identificación del movimiento de brazo, pierna, tobillo y tórax. Conclusión: La relativa facilidad para implementar la adquisición de datos del organismo de un paciente, muestra que este tipo de sensores son adecuados para ser utilizados en conjunto con un sistema embebido basado en microcontrolador que recolecte la información. Palabras Clave: MEMS, acelerómetro, microcontrolador, cuerpo humano.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Actividad anticancerígena y antibacterial de extractos de algas marinas y bacterias asociadas a su superficie 1

Luis Jesús Villarreal Gómez , Irma E. Soria-Mercado , Graciela Guerra-Rivas , Nahara E. Ayala-Sánchez . 1

Centro de Ingeniería y Tecnología CITEC, Blvd. Universitario No. 1000 Unidad Valle de las Palmas, Tijuana, Baja California, luis.villarreal@uabc.edu.mx. (664) 906 15 33 y 34.

Facultad de Ciencias Marinas, Universidad Autónoma de Baja California, Km 107 Carretera Tijuana- Ensenada, Ensenada, Baja California, México.

Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California, Km 107 Carretera Tijuana- Ensenada, Ensenada, Baja California, México.

Antecedentes: Las bacterias y algas marinas son una fuente inagotable de compuestos químicos que permiten producir una amplia variedad de metabolitos secundarios bioactivos. Objetivo: Evaluar la actividad anticancerígena y antibacteriana de extractos de las algas marinas Egregia menziesii, Codium fragile, Sargassum muticum, Endarachne binghamiae, Centroceras clavulatum y Laurencia pacifica recolectadas en Bahía Todos Santos, México. Métodos: Se obtuvieron extractos orgánicos a partir de las algas libres de bacterias y de las bacterias asociadas a su superficie. Para probar la actividad antibacteriana se emplearon las cepas patógenas Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis y Pseudomonas aeruginosa y para la actividad anticancerígena, células de carcinoma colorectal HCT-116. Resultados: De la superficie de las algas marinas se aislaron 35 cepas bacterianas que se identificaron molecularmente y pertenecían a los phyla Firmicutes, Proteobacteria, y Actinobacteria. Las cepas Cc51 aislada de Centroceras clavulatum, Sm36 aislada de Sargassum muticum, y Eb46 aislada de Endarachne binghamiae mostraron actividad anticancerígena con un IC50 de 6,492, 5,531 y 2,843 μg ml-1 respectivamente. Asimismo, los extractos de las bacterias asociadas a las algas marinas inhibieron el crecimiento de la bacteria Proteus mirabilis. Conclusión: La actividad biológica observada en este estudio ofrece la oportunidad de un análisis químico posterior, a fin de contribuir en el descubrimiento de nuevos fármacos. Palabras Clave: Compuestos bioactivos, bacterias simbiontes, algas bioactivas.

1er Congreso Regional de Bioingeniería. UABC-Valle de las Palmas 27 y 28 de abril del 2011

Segmentación de IRM para Determinar el Grado de Lesión de un Tumor Cerebral 1

César A. Santamaría , Caupolicán Muñoz Gamboa

Posgrado en Ingeniería Biomédica. UAM – Iztapalapa.

Depto de Ingeniería Eléctrica, UAM – Iztapalapa. Av San Rafael Atlixco 186, col. Vicentina. 09340 México DF. cmg@xanum.uam.mx.Tel 58044630 ext. 230.

Objetivo: Las Imágenes de Resonancia Magnética Nuclear (IRM) requieren de post-procesamiento para obtener mayor información de valor clínico para los expertos. Se desarrolló un algoritmo que segmenta imágenes cerebrales con un tumor, lo que permite determinar el grado de la lesión. Métodos: El algoritmo de segmentación de IRM se basa en el crecimiento de regiones a partir de una semilla arbitraria. En esta etapa, el algoritmo sólo requiere que el experto decida entre dos simples aproximaciones: una elipse para el encéfalo y un círculo para el tumor. El grado de la lesión se calcula comparando las áreas entre estas regiones (y los volúmenes con varias imágenes), el que se confirma con la opinión experta. Resultados: Para probar el trabajo del algoritmo, desarrollado en MATLAB, se usaron tres imágenes cercanas del encéfalo en escala de grises. El algoritmo se inició con una semilla elegida manualmente en un punto fuera de la lesión, el cual genera las dos regiones: elipse para el encéfalo y círculo para la lesión. Conclusiones: Los resultados indican que el algoritmo es de calidad (preciso) porque segmenta claramente las regiones, pero no es certero debido a que la intervención del experto es limitada, lo que no permite calibrar el procedimiento. Pero, como no se trata de un instrumento de medición, la calibración tiene menos importancia que la precisión, ya que aún con el error obtenido el resultado es una aproximación interesante y útil, como lo confirma el experto. Palabras claves: Tumor cerebral, segmentación, imágenes de IRM, experto.

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Medición de la Presión Arterial por Esfigmomanometría Intrabrazal Capsulada 1

Gustavo Sánchez Torres , Oscar Infante Vázquez , Raúl Martínez Memije , Brayans Becerra Luna , Carolina Melchor 1

Andrés . 1

Departamento de Instrumentación Electromecánica, Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez,

Juan Badiano No. 1, Tlalpan, México, D.F. e-mail: gsancheztorres@yahoo.com.mx. Tel: 55735255 ext.1386.

Antecedentes: Se ha cuestionado la exactitud de la medición de la presión arterial tomada mediante esfigmomanometría auscultatoria. Aquí hemos desarrollado un esfigmomanógrafo intrabrazal capsulado (EIC) que intenta subsanar esta dificultad. Método: El aparato utilizado consta de dos partes: 1) Brazal Capsulado (BC) de hule de 40x18cm, añadido de 4 cápsulas fonendoscópicas (3.7cm de diámetro x 0.8 de grueso) que se distribuyen en la parte baja del brazal y se conectan entre sí y con un transductor de presión (Motorola® MPX5050) para registrar los pulsos postcompresivos. Otra salida del brazal obtiene electrónicamente la presión intrabrazal (PI) y los pulsos precompresivos en él. 2) Esfigmomanómetro digital (ED): mediante tarjeta convertidor a analógica/digital, ocho canales de 10 bits a 30μs de tiempo de conversión para registrar las señales y recoger los pulsos postcompresivos. Medición: Las series pre y post compresivas, se traslapan en la pantalla del ED, la aparición del primer latido postcompresivo señala la presión sistólica (PS), y las ramas de ascenso de los pulsos sobrepuestas ala diastólica. Validación: Se cotejaron las presiones intrarterial postcirugía y la del EIC en 47 casos de acuerdo con el criterio de Bland y Altman. La presión sistólica postcirugía fue: 126.8±14.5mmHg y esfigmomanométrica de 128.8±13.5mmHg, p=0.74 (presión diastólica: 63±12.4 y 67.8±22 respectivamente), p=0.93. El límite de la concordancia de la medición fue aceptable. Conclusión: El método propuesto es objetivo, gráfico y reproducible y en la práctica ha dado datos fidedignos. Palabras Clave: Esfigmomanometría, presometría, brazalete capsulado.

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Síntesis de Biomaterial Particulado de Hidroxiapatita (Ca10(PO4)6OH2) por Métodos de Combustión y Sol-Gel 1

J. Miguel Romero-Sepúlveda , Ma. Cristina Castañon-Bautista , Gerardo C. Díaz-Trujillo , José R. Jurado-Egea 1

Centro de Ingeniería y Tecnología, Blvd. Universitario #1000 Unidad Valle de las Palmas Tijuana, Baja California (664) 906-1533 y 34, jromero.miguel@gmail.com 2

Fac. de Ciencias Químicas e Ingeniería, Universidad Autónoma de Baja California campus Tijuana 3

Instituto de Cerámica y Vidrio, España.

Antecedentes: La Hidroxiapatita es ampliamente utilizada en sustitución y reparación de defectos óseos, en cirugía dental y ortopedia, debido a su semejanza con la fase inorgánica del hueso, lo cual facilita la unión entre este y la Hidroxiapatita (Ca10(PO4)6OH2) que es considerado el componente principal de un biomaterial. Debido a su baja resistencia mecánica, es un componente el cual se ha limitado su uso como recubrimiento de otros materiales sustituyentes de huesos o de piezas dentales por mencionar algunos, por lo que en la actualidad se da seguimiento al proceso de investigación dirigido a mejorar dicha resistencia. El presente trabajo ofrece los primeros resultados de Hidroxiapatita sintetizada por medio de las técnicas de; Combustión y Sol-Gel. Objetivo: Promover el estudio y experimentación de Hidroxiapatita Ca10(PO4)6OH2 así como su utilización en la industria medica mexicana, debido a sus características semejantes al sistema óseo. Métodos: Síntesis del biomaterial Ca10(PO4)6OH2 por Combustión y Sol-Gel. Resultados: Se puede apreciar su comportamiento durante las diferentes etapas de tratamiento térmico y síntesis por medio del análisis por Espectroscopia de Infrarrojo (IR) y composición mineralógica por Difracción de Rayos X (DRX). Conclusión: Conforme a los resultados obtenidos, se puede considerar el que se ha logrado obtener el biomaterial, lo que permite el promover el proceso de investigación a llevar a cabo un estudio de biocompatibilidad y mecánico de dicho componente. Palabras Clave: Hidroxiapatita, Procesos de Síntesis, Biomaterial.

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La Ingeniería Asistida por Computadora Aplicada a la Biomecánica 1

Juan de Dios Ocampo Díaz , Héctor Muñiz Valdez , Elvira Rodríguez Velarde, Marco Antonio Félix Lozano . 1

Facultad de Ingeniería, Mexicali, UABC, Blv. Benito Juárez, s/n, Unidad Universitaria, C.P. 21900, Mexicali, Baja California México, E-mail: juan.ocampo@uabc.edu.mx. Tel (686) 5664270 ext 1328. 2,3

Facultad de Ingeniería, Mexicali, Universidad Autónoma de Baja California, México.

Antecedentes: En las últimas dos décadas principalmente la evolución de los sistemas de cómputo para procesar grandes volúmenes de información, resolver algoritmos complejos a gran velocidad y manejar gráficos tridimensionales de alta resolución, ha permitido una extensión de las aplicaciones de la Ingeniería Asistida por Computadora (CAE, del inglés Computer Aided Engineering), hacia nuevas aéreas, como lo es la Biomecánica. El CAE comprende el conjunto de programas informáticos para el diseño, análisis y simulación de sistemas de ingeniería a través del cómputo, y cuyo fin es optimizar los tiempos de procesamiento y obtención de resultados bajo diversos escenarios y alternativas, incrementando tanto los niveles de complejidad como los de análisis. Objetivo: Presentar el desarrollo del CAE, y el impacto que éste ha tenido principalmente en el análisis de los sistemas Biomecánicas, particularmente los relacionados a los implantes o sustitución de algún elemento del sistema óseo. Métodos: Se analiza el desarrollo de la Biomecánica como ciencia que estudia los sistemas mecánicos y sus estructuras existentes en seres humanos, pero desde la perspectiva de la llamada Biomecánica Computacional, que se aplica en el modelado, simulación y análisis de sistemas cinemáticos, características y comportamientos de esfuerzos y deformación aplicada al análisis de estructuras óseas del cuerpo humano. Resultados: Se presenta el desarrollo y la aplicación del CAE en la Biomecánica, partiendo de sus aplicaciones más básicas hasta el estado del arte de lo que hoy se denomina Biomecánica Computacional. Conclusión: El desarrollo de la computación en los últimos años y su impacto en la Ingeniería Asistida por computadora, ofrece una amplia gama de posibilidades de análisis y simulación de sistemas Biomecánicos de diversas complejidades. Palabras Clave: Ingeniería asistida por computadora, biomecánica, biomecánica computacional.

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Método de Análisis de Señales en Psicofisiología mediante el Uso de Matrices: un Estudio Comparativo 1

Gilberto Galindo , Carlos Murillo , Andrei V. Kurgansky , Manuel Garcia1, Daniel Castro , Tania Delgadillo , Perla Flores. 1

Universidad Autónoma de Baja California, Carr. Estatal No. 3 s/n col. Carranza, Gpe. Victoria, Mexicali, B.C. e-mail: ohcihc@hotmail.com. Tel: (658) 5164957. 2

Instituto de fisiología del Desarrollo de la Academia Rusa de Educación, Moscú, Rusia.

Antecedentes: Una aproximación alternativa al estudio del desempeño de los mecanismos de las funciones cognitivas y autónomas ha sido la medición de variables fisiológicas. Estas variables pueden incluir actividad eléctrica cerebral (EEG), electromiografía (EMG), temperatura corporal y conductancia galvánica de la piel (SC) y variabilidad cardiaca. Objetivo: Implementar un método programático para el análisis de datos de pacientes con situación de consumo de sustancias y problemas asociados. Método: Sujetos, grupo 1: grupo control, grupo 2: experimental (consumidores de metanfetamina). Instrumentos: Imágenes seleccionadas del Sistema Internacional de Imágenes Afectivas divididas en 3 bloques (de contenido agradable, desagradable y neutral) administradas con el software physiolab I-330-C2 + 6ch J & J Engineering, software Bioscope, montaje: EKG, EMG, Temp y SC. Procedimiento: 1. Elaboración de una matriz de datos fisiológicos durante la observación de estímulos con contenido afectivo en Matlab, y una matriz del reporte cognitivo de la valoración subjetiva de los estímulos. 2. Elaboración de matriz de datos para exportación a formato de texto para su posterior análisis estadístico. Resultados: Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la respuesta fisiológica entre el grupo control y el grupo experimental, el EKG se encontró más elevado en el grupo experimental comparado con control (Sig.= 0.023, ƒ =7.448), Temp más elevada en el grupo experimental (Sig.= 0.023, ƒ =7.448). Conclusiones: El método programático de análisis de señales en Psicofisiología permitió agilizar y precisar la manera de estudiar las características de los sujetos. Los sujetos consumidores de metanfetaminas se encontraron más reactivos ante los 3 tipos de estímulos. Palabras clave: Psicofisiología, señal fisiológica, matriz, abuso de sustancias.

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Metrología Mioeléctrica: Actividad muscular en brazo 1

Gabriel Ortiz-Alvarado , Pedro Núñez Y. , Miguel Bravo Z. . 1

Universidad Autónoma de Baja California, Campus Ensenada, gortiz@uabc.edu.mx, 174 43 33 ext 127. 2

Universidad Autónoma de Baja California, Campus Ensenada.

Universidad Autónoma de Baja California, Campus Mexicali.

Antecedentes: En el campus UABC Ensenada, se está iniciando estudios en la presión ejercida por la mano del atleta mediante un dinamómetro analógico, en esta investigación se incorporará la metrología mioeléctrica Fig.1. Estudios similares: Journal of Human Kinetics volume 17, 2007, Editorial Committee of Journal of Human Kinetics. Objetivo: Estudio del marco teórico para un sistema automatizado inalámbrico de metrología mioeléctrica en actividad muscular. Métodos: A) Posición del brazo de una manera isométrica e isotónica. B) Mediante electrodos se extrae la señal mioeléctrica (SM) y se manipula con la integración de tecnologías: xBee (Radio Digital), Elvis II+, LabView, Fig.1. C) Estudio de publicaciones SSA (Signal – Step Analysis) empleada en el análisis de SM y RMS (Root Mean Square), utilizada para estimar un valor cuantitativo de la SM en porcentaje, mediante la diferencia de la fuerza del musculo y la SM. Resultados: Es posible integrar tecnologías xbee, Elvis+, Labview, y desarrollar un programa que permitirá cuantificar y analizar SM, permitiendo grabar un historial de mediciones, lo cual permitirá mediante comparación, determinar oportunidades de mejora en el atleta y/o rendimientos; Esto puede ser posible mediante la implementación SSA, publicado en www.eurojournals.com/ejsr.htm del autor Moussa Abdallah, 2009.

Figura 1: Sistema digital de Metrología mioeléctrica.

Conclusión: Aportar un esquema alterno de entrenamiento y en la investigación deportiva, abrir un campo de estudio e implementación de instrumentación en metrología mioeléctrica. Palabras Clave: Metrología, Myoeléctrica, actividad muscular.

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ECG de Alta Resolución con Conectividad USB 1

J. Salto-Mendoza , M.A. Reyna-Carranza R. López-Avitia . ¹ Estudiante de posgrado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), Mexicali, B.C., México 2

Líder del Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la UABC, Mexicali, B.C., México

Antecedentes: Cada hora mueren de 8 a 10 mexicanos como consecuencia de las enfermedades cardiovasculares. La patología más común es el infarto de miocardio, principal responsable de las muertes no solo en el país sino del estado de Baja California. Aquellas personas que sobreviven a un infarto de miocardio son altamente propensas a la Muerte Cardiaca Súbita (MCS) debido al desarrollo de taquicardia ventricular. Esto puede predecirse con la detección de los llamados Potenciales Tardíos Ventriculares (PTV), los cuales se localizan al final del complejo QRS y/o comienzo del segmento ST. Objetivo: El objetivo es predecir riesgo de MCS al detectar PTV en pacientes post-infartados de nuestra región. Métodos: Método del dominio temporal convencional y electrocardiograma de alta resolución desarrollado en nuestro laboratorio. Resultados: Se logró diseñar una interfaz de comunicación entre el electrocardiógrafo y la computadora. Al procesar señales electrocardiográficas de alta resolución se pudo seleccionar, alinear y promediar de manera correcta los complejos QRS. Finalmente se calculó el nivel de ruido sobre el ensamble promediado. Conclusión: El sistema es capaz de capturar señales electrocardiográficas de alta resolución, detectar y alinear los complejos QRS, construir un ensamble para cada derivación ortogonal X, Y, y Z, con los QRS de más alta correlación obtenida al comparar cada complejo contra una plantilla seleccionada; también es capaz de promediar los ensambles y medir el nivel de ruido antes y después del proceso de promediado. Palabras Clave: Muerte Cardiaca Súbita, Electrocardiografía de Alta Resolución, Método del Dominio Temporal, Comunicación USB.

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Biosurfactantes Contra el Petróleo 1

Sergio Castro Aranda , Salvador Dueñas Espinoza , Lisbeth Ramírez Caballero , Graciela Guerra Rivas . 1

Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California Ensenada, B.C., México. Carretera Ensenada Tijuana Kilómetro 103 Ensenada, 22860, lord_arenoso@hotmail.com. 6461324716.

Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Universidad Autónoma de Baja California Ensenada, B.C., México. 3

Facultad de Ciencias Marinas, Universidad Autónoma de Baja California Ensenada, B.C., México.

Antecedentes: La creciente contaminación de los mares y costas debido a la presencia de hidrocarburos, ha llevado a buscar alternativas a las sustancias surfactantes sintéticas que hasta ahora han sido utilizadas y que contaminan el suelo oceánico. Los biosurfactantes han sido probados satisfactoriamente in situ y en laboratorios. Las investigaciones demuestran que el uso de ramnolípidos presenta resultados positivos en medidas de prevención y tratamiento de medios acuáticos contaminados (Lang y Wagner 1993). Los ramnolípidos son biosurfactantes glicolipídicos producidos por diversas especies de bacterias, como Pseudomona aeruginosa; son de bajo peso molecular y reducen la tensión superficial e interfacial eficientemente (Calvo, et al., 2008). Objetivo: Aislar ramnolípidos producidos por una cepa de Pseudomona aeruginosa, con la finalidad de poder lograr futuras aplicaciones en la solución de problemas ambientales. Métodos: Pseudomona aeruginosa ATCC 9027 liofilizada fue rehidratada y cultivada en medio Luria Bertani. La extracción del ramnolípido se llevó a cabo por centrifugación repetida y manipulación del pH de las muestras. El producto fue caracterizado y cuantificado por el método de fenol-sulfúrico. Resultados: Se encontró la presencia de aproximadamente 25 μg de ramnolípido en 50 mL de cultivo. Conclusión: Los cultivos de Pseudomona aeruginosa ATCC 9027 mostraron una baja concentración de ramnolípido en medio Luria Bertani en comparación con los resultados obtenidos por Onbasli y Aslim (2009), quienes obtuvieron 0.3 g·L-1, por lo que se propone la utilización de un medio de cultivo específico para la obtención de una mayor concentración de ramnolípido. Palabras Clave: Biosurfactante, Pseudomona aeruginosa, Ramnolípidos.

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Trasmisión de Información Médica de un Glucometro a un Dispositivo Receptor Telemático 1

Daniel Ozuna Talamantes García , Dr. Héctor Gerardo Arriola Zorrilla , Dr. Marco Antonio Reyna Carranza

Estudiante Maestría en Tecnología de la Información y Comunicación, FCA UABC, daosuna@hotmail.com 2

Profesor Investigador Facultad Ciencias Administrativas UABC, Mexicali 3

Profesor Investigador– Instituto de Ingeniería UABC. Mexicali

Antecedentes: La medición intensiva y frecuente de la cantidad de glucosa en la sangre se ha vuelto una práctica más común, principalmente para los pacientes que padecen algún tipo de diabetes o problemas con el control de azúcar en su sangre, para facilitar esta labor, se han inventado métodos y dispositivos que posibilitan hacer de nuestro conocimiento los cálculos de valores biométricos requeridos para determinar el diagnóstico médico. Como contribución a estos proyectos se optimizó el método tradicional, con ayuda de las tecnologías de información y comunicación mediante la transmisión de información obtenida de un glucómetro convencional. Objetivo: El objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de un proceso capaz de permitir la comunicación de datos físicos biomédicos por medio de medidor de glucosa a una terminal distante, a cientos o miles de kilómetros, esto por medio de una red informática que envía la lectura de información médica. Métodos: El resultado obtenido de la medición del dispositivo se envía hasta una terminal destino, donde este dato es verificado por el médico del paciente. Para mostrar los resultados se planteó la posibilidad de usar una página web como una interfaz amigable para el médico que hace uso de esta información. Resultados: Cumpliendo este objetivo se generan algunos beneficios alternos, por ejemplo, las pacientes no necesitan salir de sus hogares para que su médico esté al tanto de sus niveles de glucosa, esto a su vez ayuda al médico a llevar un mejor control del historial del comportamiento de su glucosa sin necesidad de visitas diarias o controles manuales. Conclusión: Las tecnologías de la información y la comunicación influyen en la medicina al brindar una serie de servicios que facilitan la comunicación médico-paciente de forma sencilla, ergonómica y visual, tratando además de mejorar la calidad de vida de estos pacientes. Palabras Clave: Glucómetro, Diabetes, Telemedicina, Receptor telemático.

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Nanotransportadores Bioluminiscentes en Base a Hidroxiapatita Impurificada con Lantánidos. 1

Sergio Castro Aranda , Mariana J. Oviedo Bandera , Gustavo A. Hirata Flores . 1

Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Ensenada, B.C., México.

Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Ensenada, B.C., México.

Antecedentes: Las nanopartículas luminiscentes, por su diseño a escala nanométrica, pueden ser usadas como vehículos de administración de fármacos y agentes de diagnóstico, liberando la cantidad deseada de medicamento de manera controlada en las células y permitiendo tener detecciones cuantitativas o cualitativas (Wang et al. 2006). La hidroxiapatita (HA) sintética tiene diferentes aplicaciones médicas por su gran afinidad y estabilidad biológica, y los lantánidos adicionados a la HA le confieren propiedades luminiscentes que podrían ayudar a rastrear la posición de las partículas. (Piaoping et al. 2008). Objetivo: Llevar a cabo la síntesis de nanopartículas de HA impurificada con europio (Eu) y realizar su caracterización, con la finalidad de buscar propiedades ópticas superiores. Métodos: La síntesis se llevó mediante el método de sol-gel, los resultados se caracterización por las técnicas de difracción de rayos-X (XRD), fotoluminiscencia (PL), espectroscopia de dispersión de energía (EDS), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de trasmisión (TEM). Resultados: Los patrones de XRD mostraron la obtención de nanopartículas de HA, HA-deficiente de calcio y Ca3(PO4)2. EDS revelaron la presencia de HA, Eu. Con la técnica de SEM se observaron superficies porosas e irregulares y con PL una alta emisión en λ= 617 nm excitando con λ= 290 nm. Conclusión: Los polvos de HA impurificada al 5 % de Eu presentan propiedades ópticas superiores y una alta porosidad. Presentando fuertes emisiones en color rojo excitando en λ = 290 nm. Palabras Clave: Nanopartículas de hidroxiapatita, fluorescencia, sol-gel.

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Sistema de Monitoreo y Control de Aplicaciones Hospitalarias Basadas en Telediagnóstico 1

Julián Javier Arrizón García , Dr. Héctor Gerardo Arriola Zorrilla , Dr. Marco Antonio Reyna Carranza

Estudiante Maestría en Tecnología de la Información y Comunicación, FCA UABC, El cajón esquina con malibú # 129 Frac. Villa Colonial, Cel. 044-637-110-5445, ja_arrizon@hotmail.com. 2

Profesor Investigador Facultad Ciencias Administrativas UABC, Mexicali, 3

Profesor Investigador– Instituto de Ingeniería UABC. Mexicali

Antecedentes: Este estudio se basa en el análisis de las principales enfermedades crónicas que afectan a la población, por esto la importancia de desarrollar instrumentos para diagnóstico médico de los problemas que presentan los pacientes, los cuales requieren una atención médica. En los últimos años y debido al aumento de expectativa de vida, que se ha detectado en los adultos mayores de México y el mundo, y aunado a un incremento considerable en la incidencia de enfermedades crónicas degenerativas, como las cardiacas, es necesaria su atención médica. Objetivo: El objetivo de este trabajo es el de transmitir la información de una señal eléctrica de biopotencial, de uno o varios instrumentos de diagnóstico médico hacia una central remota, utilizando el internet. Métodos: Se seleccionaron las enfermedades cardiacas por ser la principal causa de muerte en México y el telediagnóstico como mejor alternativa tecnológica para proveer al paciente de atención médica oportuna. Este trabajo aborda el análisis de las implicaciones tecnológicas requeridas para desarrollar un sistema de telediagnóstico, sus componentes y construcción e implementación del sistema de monitoreo y control de aplicaciones hospitalarias basadas en telediagnóstico. Resultados: El desarrollo de una página web para acceder al monitoreo y control del dispositivo de manera remota. Lo anterior dando como resultado el monitoreo vía web y el control de un dispositivo médico (electrocardiograma) de manera remota, a través de internet y en tiempo real, mediante una tarjeta de interfaz conectada a un dispositivo médico, en nuestro caso un electrocardiógrafo (ECG). Conclusión: Existe un crecimiento considerable en la demanda de atención médica, la cual cada vez se hace más difícil satisfacer. Es aquí donde las tecnologías de la información entran en juego para apoyar en forma oportuna a la medicina a través de áreas como el telediagnóstico y la telemedicina. Palabras Clave: Telediagnóstico, Telemedicina, Señal de biopotencial, Tiempo real.

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Sistema Embebido Para Biofeedback 1

Francisco Javier Ortiz Alcalá , Mario Jaime Rosas Fregozo , José de Jesús Sánchez Ortiz , Jorge Edson Loya 1

Hernández , José Luis González Vázquez . 1

Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Calzada Universidad 14418

Parque Industrial Internacional. C.P. 22390. Tijuana, Baja California. ortizf@uabc.edu.mx, mario.rosas@uabc.edu.mx, jorge.loya@uabc.edu.mx, jose.gonzalez@uabc.edu.mx, (664) 979-7505 ext. 54300 2

Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Medicina y Psicología. Calzada Universidad 14418 Parque

Industrial Internacional. C.P. 22390. Tijuana, Baja California. jjso@uabc.edu.mx , computacionradial@yahoo.com. (664) 979-7505 ext. 55301

Antecedentes: Las personas que mejoran su resistencia al estrés o que son capaces de superar sus efectos tienden a estar emocional y físicamente más sanas que aquellas que se sienten estresadas gran parte del tiempo. El estrés se puede controlar a través de técnicas de relajación y el uso de instrumentos de biofeedback. Se define al biofeedback como las técnicas de biorrealimentación en donde un sujeto, mediante instrumentos electrónicos que generan señales auditivas o visuales, modifica sus estados orgánicos a través de la información que recibe de sus cambios fisiológicos y biológicos. Objetivo: El objetivo del proyecto es diseñar un equipo portátil de biofeedback basado en un sistema embebido, con las funciones de un instrumento comercial, para ser utilizado en las actividades de atención a pacientes que presentan cuadros de estrés. Métodos: Se utilizó un circuito basado en amplificadores operacionales para acondicionar la señal de resistencia galvánica de la piel. El convertidor analógico a digital de un microcontrolador transforma esta señal en un código digital y un temporizador genera una señal de frecuencia audible a partir de dicho código. Resultados: En su primera etapa, se diseñó el medidor de resistencia galvánica de la piel que permite registrar lecturas de pacientes y generar frecuencias audibles. Conclusión: Se comparó la señal obtenida del prototipo con el aparato comercial y se observó que el comportamiento del sistema embebido es análogo al aparato comercial. Se pretende validar el prototipo y complementar el sistema embebido con las siguientes funciones: electromiografía, temperatura periférica, encefalograma, medidor de pulso y esfigmógrafo. Palabras Clave: biofeedback, biorrealimentación, microcontrolador, embebido.

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Lector Óptico de Tiras Reactivas de Urianálisis Vía Webcam USB 1

José Antonio Hernández Peralta. , Caupolicán Muñoz Gamboa 1

Posgrado en Ingeniería Biomédica. UAM –Iztapalapa.

Depto de Ingeniería Eléctrica, UAM –Iztapalapa. Av San Rafael Atlixco 186, Col.Vicentina. 09340. México, D.F. cmg@xanum.uam.mx. Tel 58044630 ext. 230.

Objetivo: Desarrollar un instrumento para determinar automáticamente la reacción de los 10 analitos químicos dela tira reactiva del examen general de orina (urianálisis), los que cambian de color al reaccionar con la orina, indicando los resultados mediante comparación visual con un Patrón de Referencia de Colores (PRC). Métodos: Una cámara Web USB conectada a una PC común, dispuesta en un módulo diseñado para capturar las imágenes a color de los analitos, constituye el sistema que automatiza el proceso de comparación con el PRC mediante un algoritmo. Esto produce un resultado numérico que, por ende, es menos subjetivo que la comparación visual. El método implica digitalizar los colores de referencia del PRC y de las muestras para su comparación, en un sistema de tres dimensiones en el espacio RGB. Resultados: Se realizaron pruebas que resultaron muy interesantes, porque el sistema no asigna colores discretos y fijos, como los del PRC, sino que indica proximidades a ellos. Esto es porque el algoritmo sitúa los resultados en una curva que pasa por todos los puntos del PRC de referencia en las tres dimensiones RGB, lo que proporciona mayor precisión a la comparación. Conclusión: El sistema entrega una medición más exacta que la simple comparación visual, por lo que puede ser tan efectivo como los instrumentos comerciales. Sin embargo, resulta más económico que éstos, al mismo tiempo que es rápido, no invasivo, sencillo y puede usarse con cualquier PC en un simple puerto USB. Palabras Clave: Cámara Web, examen general de orina, urianálisis.

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Impactos en la Economía de Baja California por Efectos de la Contaminación del Aire en la Salud. 1

Marco Antonio Reyna Carranza , Efraín Carlos Nieblas Ortiz , Miguel Ángel Morales Almada

Líder del Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la UABC. investigador.reyna@gmail.com. 2

(686)5664150 Secretaría de Protección al Ambiente del Estado de Baja California. 3Escuela de Ingeniería y Negocios de Guadalupe Victoria-UABC.

Antecedentes: Las atmósferas de Mexicali y Tijuana están contaminadas, principalmente por PM10 y CO, aunque el NO2, O3 y SO2 son también importantes. Las magnitudes con las que afectan la morbilidad y la mortalidad de los habitantes serán usadas como insumos, para estimar de qué manera afectan a la economía del estado, al desarrollo social y a la competitividad. Objetivo: Analizar costos en salud por los efectos de contaminación atmosférica en Mexicali y Tijuana. Métodos: Se encontrará la asociación de la exposición a distintos niveles de concentraciones de los contaminantes y sus efectos en la salud. Luego se evaluará la razón de cambio en la morbilidad y/o mortalidad por efecto de la variación en la concentración de los contaminantes. Se utilizarán medidas monetarias con el propósito de asignar valores en los diferentes escenarios de mortalidad y morbilidad. Finalmente se cuantificarán los beneficios económicos por imponer medidas de control para disminuir la contaminación del aire. La aproximación integrated assessment parece ser la más recomendada a utilizar. Resultados: Estimación de costos económicos que se producen por daños a la salud de las poblaciones de Mexicali y Tijuana expuestas a la contaminación del aire y determinación de los beneficios económicos que se tendrán por la implementación de medidas de control para atenuar los niveles de contaminación atmosférica. Conclusión: El estudio medirá el impacto económico por efecto en la salud por respirar aire contaminado en las ciudades de Mexicali y Tijuana. Con esto se cuantificará el beneficio que traería implementar medidas de control para reducir la contaminación del aire; por ejemplo con la implementación del Programa de Verificación Vehicular. Palabras Clave: Costos de salud, Salud ambiental, Mexicali, Tijuana, Contaminación del aire.

*Agradecimientos: La información sobre este "Proyecto" se desarrolla en el marco del Programa Frontera 2012 financiado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y administrado por la COCEF. A la UABC también por su apoyo.

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Colágeno de pepino de mar: Un nuevo biomaterial 1

Ramos Rodríguez David Hiram , Ayala Romero Carlos Fernando , Blancket Melchum Héctor , Martínez Romo Gastón , 2

Rubio Pérez Nadia Guadalupe . 1

Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño. Universidad Autónoma de Baja California Campus Ensenada. Km. 106 carretera Tijuana-Ensenada, CP. 22860, Ensenada, B. C. Correo: okdavid.tobi@gmail.com. Tel. (646) 126-60-18. 2

Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño. Universidad Autónoma de Baja California.

Antecedentes: El componente principal de la dermis de pepino de mar es el colágeno, el cual proporciona soporte celular y una gran resistencia a la tensión debido a sus propiedades biomecánicas. El colágeno de la dermis de pepino de mar se ha utilizado en biomateriales ya que se puede expandir y contraer, manteniendo las características estructurales del tejido. Este tejido es quimio-responsivo y ha sido utilizado como modelo para crear nanocomposites. La abundancia relativa del pepino de mar en la costa noroeste del Pacifico permite considerar este organismo como un recurso viable. En la primera etapa de este proyecto se buscó obtener la fracción proteica de la dermis del pepino de mar. Objetivo: Validar un método para el aislamiento de la fracción proteica de la dermis del pepino de mar Parastichopus parvimensis. Métodos: La dermis se suavizó mediante inmersión en CH3COOH y posteriormente se desnaturalizó con SDS. El sobrenadante final se utilizó para obtener la fracción proteica mediante precipitación isoeléctrica a pH=5. La fracción se caracterizó por medio de reactivo de folin. Resultados: Se validó un método para obtener la fracción proteica de la dermis del pepino de mar. Se logró confirmar la naturaleza proteica de la fracción extraída. Conclusión: Se logró aislar el material proteico de la dermis de pepino de mar y con esto se planea llevar a cabo una segunda etapa, la cual tiene como objetivo la caracterización de la molécula de colágeno. Palabras Clave: Dermis, Biomaterial, Colágeno, pepino de mar.

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Medición de oxígeno disuelto en sangre a través del EVM5510 Ana Daysi Ruvalcaba Cárdenas, Daniel Zamudio Ureta, José Jaime Esqueda Elizondo, Luis Enrique Palafox Maestre Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería Universidad Autónoma de Baja California Calzada Universidad 14418, Parque Industrial Internacional, Tijuana B.C. MéxicoCorreo-e: daysi.ruvalcaba@uabc.edu.mx, zamudio.daniel@uabc.edu.mx, jjesqueda@uabc.edu.mx, lepalafox@uabc.edu.mx

Antecedentes: Se presenta el uso de un sistema de medición de saturación de oxígeno disuelto en sangre (SpO2) basado en la plataforma EVM5510 y un módulo de pulsioxímetro analógico (Front-End Board) de Texas Instruments, con los cuales se filtran, amplifican, procesan y analizan las señales adquiridas mediante un sensor de dedo. Objetivo: Contar con un sistema de medición del nivel de oxígeno en la sangre que pueda conectarse fácilmente a una red inalámbrica de sensores para mantener un monitoreo en un ambiente controlado. Métodos: Este trabajo forma parte de un proyecto de monitoreo inalámbrico de signos vitales que consiste en emplear la comunicación entre el puerto serie de la tarjeta EVM5510 con la computadora (servidor), analizar el nivel del oxígeno en la sangre así como el pulso cardiaco del paciente y por medio de nodos inalámbricos transferir los datos al doctor en caso de detectar un potencial riesgo en el paciente. Resultados: El resultado de este análisis será posteriormente desplegado en el display LCD incluido en la misma tarjeta EVM. Asimismo, este sistema posee la capacidad de tener una comunicación con la computadora o con un sistema inalámbrico para desplegar, almacenar o enviar los datos obtenidos. Palabras clave: medición, oxígeno, procesador digital de señales

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Efectos en la Detección de Potenciales Tardíos Ventriculares Mediante Elongaciones Tiempo-Amplitud del Intervalo QRS 1

Roberto López Avitia , Marco A. Reyna Carranza , Lucio Andrade Cetto . 1

Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la Universidad Autónoma de Baja California Mexicali, B.C. México C.P. 21100 2

Departamento de Biología Computacional, The Mathworks Inc, Natick, MA, EE.UU. C.P. 01760.

Antecedentes: Los Potenciales Tardíos Ventriculares (PTVs) son uno de los indicadores más importantes de Muerte Cardiaca Súbita (MCS) en personas con antecedentes de infarto. El principal problema para detectarlos es el ruido inherente que la mayoría de las veces enmascara los PTVs. La presencia de PTVs modifica la duración del QRS (QRSd) haciéndolo más grande. El método del dominio temporal clásico (MDTC) asume que el trazo ECG es un proceso determinista y que el ruido es un proceso aleatorio que irá disminuyendo conforme el número de latidos promediados se incremente y podrá en el resultante medirse la QRSd como indicativo de presencia de PTVs. Objetivo: Reducir la cantidad de pacientes post-infartados erróneamente detectados con la ausencia de PTVs en el uso del método del dominio temporal clásico. Métodos: Creamos una base de datos de PTVs de acuerdo a los estándares de la Asociación Americana del Corazón y evaluamos dos casos: A) Medición de la QRSd utilizando el MDTC y simulando la presencia de PTVs, B) Medición de la QRSd utilizando el MDTC y simulando la presencia de PTVs; pero previamente al promediado de señales efectuamos una alineación en tiempo y amplitud de los segmentos QRS. Resultados: Los resultados muestran que al utilizar alineaciones en tiempo y amplitud es posible alcanzar una sensibilidad de 0.96 y una especificidad de 0.30, en comparación con los 0.72 y 0.40, respectivamente al utilizar el MDTC sin alineaciones. Conclusión: Cuando la QRSd se está considerando como un parámetro de detección de PTVs, resulta necesario realizar alineaciones en la amplitud y tiempo del complejo QRS previo a la aplicación del promediado Palabras Clave: Alineación de latidos, duración del complejo QRS.

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Evaluación de los Procedimientos para la Reconstrucción de la serie Tiempo de la Contaminación del aire

AP Moreno-Flores , MA Reyna-Carranza , HG Arriola Zorrilla . 1

Estudiante de Posgrado de la Facultad de Ingeniería-Universidad Autónoma de Baja California.

Cuerpo Académico de Bioingeniería y Salud Ambiental de la UABC. Blv. Benito Juárez y calle de la Normal s/n, col. Insurgentes Este. Teléfono +52 (686) 566-4150 Ext. 142. investigador.reyna@gmail.com

Antecedentes: Las series de tiempo son importantes para estudios ecológicos, porque son usados para mejorar políticas de salud ambiental. La reposición de datos faltantes requiere asegurar la no modificación estadística de las series de tiempo, que suelen tener distribución no-normal. Objetivo: Reconstruir series de tiempo y valorar las características estadísticas de seis contaminantes atmosféricos de Mexicali: monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2), ozono (O3), partículas suspendidas de menos de 10 micrómetros (PM10) o menos de 2.5 micrómetros (PM2.5), y dióxido de azufre (SO2). Métodos: Se desarrollaron cinco procedimientos de reconstrucción: Promedio por Unidad, Promedio por Exclusión, Factor de Grupo, Auto-regressive Moving Average (ARMA) Bloque y ARMA Acumulativo. Se obtuvieron los ventiles y rangos interventílicos de las series originales y de las series reconstruidas. La alteración estadística se verificó mediante el coeficiente de correlación de Spearman (rho). Resultados: Las correlaciones de los ventiles entre las series reconstruidas y las series originales fueron muy altas (rho = 1). Los rangos interventílicos mostraron significancia estadística (p < 0,001) en las correlaciones: CO presentó rho = 1.0 con los cuatro procedimientos; NO2 y O3 presentaron rho = 0.9969 y rho = 0.9903, respectivamente con ARMA acumulativo; PM10 tuvo la misma rho = 0.9886 con el promediado por exclusión y por unidad, ambos utilizaron factor de grupo; SO2 mostró rho = 0.9723 con promediado por exclusión; PM2.5 observó rho = 0.9201 con ARMA bloque dentro de factor de grupo. Conclusión: Los procedimientos utilizados para la reconstrucción no alteran significativamente las propiedades estadísticas de las series. Palabras clave: Series de tiempo, contaminación del aire, reconstrucción, Mexicali.

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Batería Biorgánica

J Vidales-Pasos, N Diaz-Burgoin, AR Sandoval-Villegas, KA Silva-Colon. Universidad Autónoma de Baja California, Calle Progreso #901 Colonia Loma Linda CP. 21140, jesusvp91@gmail.com, Teléfono: 556113

Antecedentes: Se han reportado baterías que generan la energía utilizando microorganismos como catalizadores de la materia orgánica, tales como geobacter y methanobacterium palustre. Tomando base en el uso de pila microbiana para aguas residuales usando la bacteria geobacter y grafeno por su propiedad de alta conductividad junto con su estructura física se da inicio a un nuevo diseño que implique ambas reacciones mediante materia orgánica. Objetivo: Proponer la creación de una batería orgánica a base de grafeno y biofilm, que coadyuve a mitigar la emisión de contaminantes al medio ambiente y que su producción sea más rentable que las comerciales de la actualidad. Métodos: La batería que se propone constará de dos cámaras, una aerobia y otra anaerobia haciendo las veces de cátodo y ánodo, respectivamente. En el ánodo se llevará a cabo una reacción bioelectroquímica entre un biofilm de geobacter, las cuales se adhieren a las celdas de grafeno reaccionando con la materia orgánica y produciendo CO₂ e H⁺. El ánodo estará separado por una membrana catódica seleccionando el H+ por la atracción del cátodo mediante el proceso de difusión concluyendo el sistema en óxido-reducción. Resultados: Una eficiencia mayor en reacciones bioelectroquímicas dentro de la cámara conllevando a un costo similar incluso menor en el proceso de manufactura. Se espera reducir la emisión de residuos contaminantes hacia la biosfera mediante reacciones metabólicas de la batería orgánica. El geobacter reaccionando con un electrodo zinc-cobre nos proporciona un voltaje de 3.08V aproximadamente, comparado con baterías comunes que solo suministran 1.5V. Por otra parte, la gran conductibilidad del grafeno proporciona una durabilidad mayor (10 veces más) que las baterías comunes. Conclusión: La integración de grafeno y el biofilm y la reacción bioelectroquímica que se produce puede ser un avance en los estudios ya realizados sobre la obtención de energía eléctrica a partir de microorganismos. La propuesta de esta relación, muestra correlación entre el comportamiento de las bacterias al catalizar la materia orgánica y el grafeno como electrodo. Palabras Clave: batería orgánica, grafeno, biofilm, bioelectroquímica.

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Propuesta Preliminar de Biorremediación de Aguas Grises Caso de Estudio: Laboratorio de Bioingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California

JL Becerra-Buenrostro, CE Corona-González, JA Islas-Barajas, R Soto-González, N Vázquez-López. Universidad Autónoma de Baja California, Av. Álvaro Obregón y Julián Carrillo S/N, Mexicali, Baja California, México, jbecerra@uabc.edu.mx, Tel.5-66-42-70

Antecedentes: Actualmente, una de las formas de tratamiento de aguas residuales de bajo costo es la biorremediación que implica la utilización de microorganismos tales como bacterias y hongos. Por otra parte, la fitorremediación, específicamente la rizofiltración implica el uso de las raíces de plantas como filtros para la remoción de metales pesados. La diferencia entre ambos métodos son el factor tiempo y la disposición de espacio. Objetivo: Reducir la concentración de contaminantes en las aguas de desecho del laboratorio de bioingeniería de la facultad de ingeniería Mexicali. Métodos: Se diseñará un dispositivo para la toma de muestras de agua proveniente del desagüe del laboratorio de bioingeniería. Posteriormente, las muestras se analizarán antes y después de ser tratadas para determinar la demanda química y bioquímica de oxígeno, pH, salinidad, color y concentración de metales pesados. La concentración de metales pesados se determinará por espectrofotometría de absorción atómica. Empleando el método de rizofiltración, se pretende reducir las concentraciones de metales pesados. Se evaluará el impacto social, ambiental y la viabilidad económica para la sustentabilidad del proceso. El agua procesada se reutilizará en labores para el beneficio de la facultad de ingeniería. Resultados: Se espera reducir el nivel de contaminación del agua hasta valores permisibles, sin llegar a la potabilización; se prevé un ahorro del 50% de agua de calidad, 25% de agua aceptable y el resto agua que no se puede recuperar. Conclusión: Atendiendo los principales residuos del laboratorio de bioingeniería, el método de rizofiltración podría ser eficaz para la depuración de aguas grises. Palabras Clave: biorremediación, rizofiltración, contaminación.

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Estudio de la Viscosidad-Hematocrito para Diagnóstico Clínico de Anemia B.P. Celaya-Castro, G. Castro-Bejarano, M.E. Reyna-Vargas Bioingeniería-Universidad Autónoma de Baja California. Lerdo de Tejada 1699, Col. República Mexicana, Mexicali, B.C. C.P.21250. Tel (686)5677156. Email: oyemyrta@hotmail.com

Antecedentes: La viscosidad sanguínea es muy útil en reología para diagnóstico clínico; sin embargo, no es práctica común del sector salud local identificar enfermedades con el cambio de la viscosidad de la sangre. De hecho, no fue posible encontrar viscosímetros en este sector, aunque la anemia por ejemplo, se presenta en un 17.2% de la población mexicana, ocupando la región norte la mayor prevalencia (i.e., 23.8%). En este trabajo se demuestra que la relación viscosidad-hemotocrito puede ser muy útil en el diagnóstico clínico de la anemia. Objetivo: Encontrar la relación de la viscosidad de la sangre con el nivel hematocrito (HCT) entre dos grupos con y sin anemia de mujeres mexicalenses. Métodos: Se formaron dos grupos de mujeres entre los 18 y 22 años de edad radicadas en la ciudad de Mexicali; siete diagnosticadas clínicamente como anémicas y cinco valoradas clínicamente como noanémicas. En ambos grupos se obtuvo el HCT (en %) mediante una biometría hemática, y la viscosidad sanguínea en centipoises (10-2 Poises) a 25.5°C utilizando un viscosímetro Brookfield modelo LVT DV II. Se asumió normalidad en los datos y se calcularon las medias, desviaciones estándar, y los cocientes HCT/viscosidad. Resultados: El grupo de anémicas (n = 7) y no-anémicas (n = 5) presentaron una media de HCT de y de

, respectivamente. En la viscosidad se determinó una

y de

, respectivamente. Las medias en el cociente HCT/viscosidad fueron de

y de

, respectivamente. En todos los casos se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p < 0.001) entre las medias de ambos grupos (i.e., anémicas y no-anémicas). Conclusión: En ambos grupos el HCT tuvo una relación directa con la viscosidad de la sangre, aunque nolineal como queda demostrado con el cociente HCT/viscosidad. El cociente resultó ser mayor en las noanémicas que en las anémicas. Esto podría indicar que la viscosidad no cambia en la misma proporción conforme lo hace el HCT y viceversa. Palabras Clave: Sangre, Viscosidad, Hematocrito, Anemia. * Agradecimientos: QFB. Edilberto Reyna Carranza; Hospital General de Mexicali, Dr. Marco A. Reyna Carranza de la UABC, Ing. María M. Acosta Laboratorio de Química Ambiental del ITM.