Grado en Ingeniería Biomédica
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/10171/41208
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- Producción y caracterización de nanoemulsiones con distintos componentes activos.(Servicio de Publicaciones. Universidad de Navarra., 2024) Gómez-Álvarez, M.A. (Manuel Alfonso); Imaz, A.M. (Ane Miren)El proyecto ha consistido en dos fases: a) producción de nanoemulsiones (durante este trabajo, también nos referiremos a ellas como cápsulas) aceite en agua (O/W) cargadas con fármacos o con un ingrediente activo (Retinol en este caso) y b) optimización de métodos de cuantificación de los fármacos/retinol mediante el HPLC. Una emulsión es una dispersión termodinámicamente inestable de dos o más líquidos inmiscibles o parcialmente miscibles. Aunque estas dispersiones sean termodinámicamente inestables, las emulsiones pueden volverse cinéticamente estables gracias a la presencia de agentes tensioactivos (en nuestro caso un polisacárido funcionalizado o un polipéptido) que tienen la capacidad de adsorberse en las superficies de las gotas. Un aumento de tamaño de capsulas en el tiempo nos puede indicar la desestabilización de la emulsión, por ello, la primera fase consistió en estudiar la estabilidad de las nanoemulsiones en un periodo de siete días observando cómo variaba el tamaño de partículas mediante DLS y LD. En la segunda fase, se elaboró un método de HPLC para la separación y cuantificación de retinol y los fármacos encapsulada en las nanoemulsiones. Para llevar a cabo la cuantificación se desarrollaron varias curvas de calibrado dependiendo del fármaco o componente activo.
- Estudio comparativo de métodos químicos de preservación de la morfología y propiedades mecánicas de las células tumorales circulantes.(Servicio de Publicaciones. Universidad de Navarra, 2023-11) Rosso-Fernández, C. (Carlotta); Ortiz-de-Solorzano, C. (Carlos); Cortés-Dominguez, I. (Iván)Una de las principales causas de muerte en el mundo es el cáncer y el 90% de las muertes por cáncer provienen de la metástasis del tumor primario. Considerando que la metástasis surge mayoritariamente debido a la circulación por el torrente sanguíneo de clones de células cancerosas originadas en el primer tumor, la detección de células tumorales circulantes (CTCs) indica no solo la agresividad del cáncer, sino también el potencial metastásico. En la actualidad se han desarrollado diferentes métodos de aislamiento de CTCs, principalmente basados en la detección de dichas células mediante inmunocaptura o utilizando las propiedades intrínsecas de las CTCs. Por otra parte, Rodríguez-Pena et al. (2022) propuso un sistema microfluídico inercial que consigue aislar partículas de un tamaño mayor a 9 μm con una eficiencia superior al 70%. Para la utilización de este método se tienen que tener en cuenta la rigidez y las propiedades mecánicas de las células, que vienen principalmente definidas por el citoesqueleto. Para implementar un modelo de “Machine Learning”, lo que requiere recoger más de mil muestras de pacientes con cáncer, es necesario tratar las muestras de con preservantes sanguíneos para que puedan ser conservadas durante al menos 24 horas. Sin embargo, tras realizar pruebas con muestras sometidas a diferentes preservantes, se observan cambios significativos en el rendimiento del sistema microfluídico inercial. La hipótesis principal sortea que los preservantes modifican la rigidez y las propiedades mecánicas de las CTCs, lo que implica que dichas células sufren alteraciones a nivel citoesquelético.
- Técnica de imágenes de transferencia de protones de amida (APT) en la evaluación de tumores cerebrales en resonancia magnética de 3 Tesla.(Servicio de Publicaciones. Universidad de Navarrra, 2023-09-07) Galindo-Miguel, A. (Ainhoa); Suarez-Vega, V. (Víctor)El presente estudio muestra un análisis detallado de la prometedora secuencia de resonancia magnética, APT-CEST. Esta nueva WIP busca revelar información de interés sobre las lesiones tumorales, como puede ser, el comportamiento de la región patológica. Sin embargo, es importante explorar su potencial más allá́ de la patología tumoral, abriendo paso a investigaciones dirigidas a otras condiciones de salud. En este caso, se ha probado la nueva secuencia APT-CEST en pacientes no-tumorales para obtener información relevante sobre el comportamiento de los tejidos en condiciones “sanas”, de tal manera que, estos datos, puedan ser de gran ayuda para la posterior comparación de los valores obtenidos en pacientes tumorales. En concreto, se han estudiado las regiones de la sustancia blanca y sustancia gris profunda. En la segunda mitad del estudio, se ha llevado a cabo el estudio de pacientes con patología oncológica. Específicamente, se han investigado regiones clave como el tumor sólido, la sustancia blanca edematosa, la sustancia blanca de apariencia normal y la cavidad quirúrgica. Para ello, se han procesado las imágenes mediante el software Syngo Via y se han realizado diferentes ROI en las regiones mencionadas anteriormente. Con toda la información recopilada, se han realizado pruebas estadísticas en Rstudio. Los resultados obtenidos revelan un aumento del valor de APT en las regiones de tumor sólido, necrosis y cavidad quirúrgica. La SBAN de los pacientes tumorales presentan valores similares a la sustancia blanca sana. Además, en los pacientes sanos se visualiza un “gradiente” fronto-occipital del APT. La sustancia gris profunda presenta valores más elevados que la sustancia blanca, siendo estos muy inferiores a los del tumor sólido, necrosis o cavidad quirúrgica
- Implementation of a model for detection and classification of brain tumours in magnetic resonance imaging using convolutional neural networks(Servicio de Publicaciones. Universidad de Navarra., 2023-09-01) Serra-Parri, A. (Alvaro); Díaz-Dorronsoro, J. (Javier)Accurate detection and classification of brain tumours in magnetic resonance imaging (MRI) are crucial for diagnosis and treatment planning. This research paper presents the implementation of a comprehensive model for the detection and classification of brain tumours using convolutional neural networks (CNNs) based on T1-weighted MRI scans. The project encompasses the development of a data preprocessing pipeline, including data normalisation, train/validation/test set splitting, and organisation into a suitable directory structure. The pipeline ensures the creation of a balanced and representative dataset for training and evaluating the CNN-based tumour classification model. The tumour detection and classification algorithm utilize CNNs to analyse preprocessed T1-weighted MRI data. The 3D CNN model leverages the spatial information encoded in the MRI volumes to accurately identify and classify brain tumours. TensorFlow, a popular deep learning library, is employed for developing and training the 3D CNN model. The model's performance is evaluated using appropriate metrics such as accuracy, precision, and area under the ROC curve (AUC). The results demonstrate the effectiveness of the proposed model in detecting and classifying brain tumours in T1-weighted MRI scans, with high accuracy and discriminatory power. Overall, the implementation of this model for brain tumour detection and classification in T1-weighted MRI scans provides a valuable tool for medical professionals and researchers. The model's accuracy and efficiency contribute to improved diagnosis, treatment planning, and monitoring of brain tumours, ultimately enhancing patient care and outcomes.
- Machine Learning -Assisted Detection of Respiratory Disease by Vibrational Spectroscopy.(Servicio de Publicaciones. Universidad de Navarra., 2022-07-14) Bastida-Urkiza, A. (Ander); Podhorski, A. (Adam); Seifert, A. (Andreas)Respiratory infectious diseases have a high pathogenic potential due to their great infectious capacity. In the case of seasonal flu, it is responsible for between 3 and 5 million cases of severe illness and 290,000 to 650,000 deaths worldwide each year. Current in vitro diagnostic methods are reliant on the detection of specific molecules or biomarkers for clinical diagnosis. This project analyses the potential of using spectroscopy techniques for the diagnosis of infectious respiratory diseases, assuming that these diseases present a measurable physiological change in the whole body. Raman and absorbance spectra of plasma samples from subjects under different clinical conditions have been measured. Firstly, the different spectra have been analysed separately; secondly, the Raman and absorbance spectra were combined to increase the number of differential features. Using these data, a machine learning-assisted multivariate analysis was performed to generate diagnostic classifiers. The trained classifiers demonstrate a high diagnostic capacity both to discriminate healthy subjects from diseased patients and to differentiate between the infectious respiratory diseases studied. These results show the potential of using machine learning-assisted spectroscopy techniques to develop a rapid, low-cost and non-invasive diagnostic method.
- Integración de microestructuras en dispositivos microfluídicos para la optimización de la interacción tratamientos-monocapa celular en estudios citotóxicos.(2019) Zabalo-Carrere, J. (Jon); Mitxelena-Iribarren, O. (Oihane)El osteosarcoma, que es un cáncer óseo que se da cuando células malignas producidas en tejido óseo inmaduro crecen de manera descontrolada, es uno de los cánceres infantiles (1-14 años) más comunes [1]. Hoy en día, en el 65-70% de los casos en los que este tumor se detecta única y exclusivamente en el hueso, la enfermedad se puede curar. Sin embargo, cuando esta enfermedad se detecta una vez que el tumor ha metastatizado, el porcentaje de supervivencia es extremadamente bajo [2]. El osteosarcoma, y por tanto la metástasis, se detecta generalmente en las fases avanzadas en los niños, dado que muchas veces sus síntomas se infravaloran confundiéndolas con dolores típicos del crecimiento óseo. El tratamiento actual para hacer frente a esta enfermedad está basado en la quimioterapia preoperatoria, cirugía y quimioterapia postoperatoria [3]. La quimioterapia se distribuye por todo el cuerpo indiscriminadamente, produciendo efectos secundarios adversos como pueden ser los cambios en la piel, boca, memoria y médula ósea, pérdida de pelo, náuseas y problemas de fertilidad, entre otros [4]. Estos efectos secundarios adversos están asociados con la falta de capacidad selectiva y especificidad de este tipo de medicamentos contra el cáncer. Es por eso que existe la necesidad de desarrollar tratamientos alternativos que ofrezcan una selectividad y especificidad eficientes, evitando los efectos secundarios mencionados previamente. El uso de nanopartículas lipídicas para la liberación controlada de medicamentos es una alternativa prometedora para un tratamiento más eficaz y menos agresivo para zonas no tumorales. Sin embargo, la validación in vitro de estos vehículos está limitada por el perfil estático de las técnicas actuales, dado que, con técnicas estáticas, no se puede diferenciar si las células tratadas se ven afectadas por el efecto de los medicamentos o por su ahogamiento a causa de las nanopartículas. Por tanto, los dispositivos microfluídicos se presentan como una alternativa dinámica para los ensayos de validación de las nanopartículas.
- Estudio de la degradación de dos polímeros biocompatibles y biodegradables para la aplicación del aumento de tendón del manguito rotador y caracterización de su esfuerzo mediante nanofibras de PLA.(2016-03-09) Rey-Viñolas, S. (Sergi)Uno de los principales objetivos de este proyecto, como continuación del trabajo realizado en el periodo de prácticas, ha consistido en la caracterización general de las propiedades físicas de dos polímeros biocompatibles y biodegradables. Desde un punto de vista macroscópico, estudiando sus propiedades mecánicas y, desde un punto de vista microscópico, estudiando sus propiedades estructurales. De forma más concreta, parte de la caracterización se realiza en vistas de la aplicación de estos materiales a un dispositivo biomédico avanzado para el aumento del tendón del manguito rotador en caso de fractura, repartiendo así las fuerzas que recibe el tendón durante su regeneración, con el fin de evitar la recurrencia de la fractura a causa de su debilidad en el proceso de regeneración y de la acumulación de tensiones en el hilo de sutura una vez intervenido, evitando el desgarro del tendón por parte de la sutura. Como se concluyó en el anterior informe del periodo de prácticas, se seleccionó la concentración formada únicamente por polímero B (0/100), viendo necesario el refuerzo de este material. Es por ello que otro objetivo del Proyecto Fin de Grado consiste en la caracterización del uso de láminas de nanofibras del polímero ácido poliláctico (PLA) formando un composite entre el polímero B y las fibras de PLA.
- Descripción numérica de suspensiones coloidales densas a través de un canal rectangular.(2016-03-02) Arietaleaniz-Coranti, S. (Sara)El presente informe describe el estudio numérico realizado en una suspensión coloidal densa a través de un canal rectangular. En primer lugar se realiza una introducción acerca de la simulación de suspensiones coloidales, y se resumen investigaciones previas que han sido de interés para este proyecto. A continuación, se establecen los objetivos de este trabajo, y se presenta la metodología empleada, además de describir el escenario y los valores escogidos de los parámetros. Después se especifica el criterio empleado para determinar el estado estacionario en cada caso. En los resultados, se analizan tanto el perfil de velocidades, como el grado de orden del sistema, en función de la fracción volumétrica de las suspensiones y la intensidad de los potenciales empleados entre las partículas. Se concluye que, además del incremento de la fracción volumétrica, el potencial a largo alcance también induce la no-linealidad del flujo. Sin embargo, valores pequeños de dicho potencial ejercen el efecto contrario. Por otro lado, el grado de orden del sistema tiende a una cúbica simple para valores bajos del potencial a largo alcance, mientras que para valores mayores la estructura se asemeja más a una hexagonal. Finalmente, se proponen posibles líneas futuras surgidas a partir de esta investigación.
- Diseño y desarrollo de videojuegos basados en electrooculografía.(2014-12-15) Tubía-Antillera, I. (Imanol); Mesa, I. (Iker)Diseño y desarrollo de videojuegos basados en electrooculografía.
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