ABSTRACT
Resumen: Dos de los grandes retos en la biología de las Células Madre (CM) y la Medicina Regenerativa, son el control en la diferenciación de estas células y asegurar la pureza de las células diferenciadas, por lo que es necesario contar con técnicas rápidas, eficientes y precisas para la caracterización de CM y su diferenciación a diferentes linajes celulares. El objetivo de este trabajo fue analizar Células Madre Pluripotentes (CMP) y Células Pancreáticas Diferenciadas (CPD) mediante espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) y Análisis de Componentes Principales (ACP). Para ello se diferenciaron CMP a CPD, caracterizando el proceso de diferenciación a los días 0, 11, 17 y 21 mediante microscopía óptica y espectroscopia vibracional. Los espectros FTIR se analizaron con el método multivariado de ACP, utilizando su segunda derivada en las regiones de proteínas, carbohidratos y ribosas. Los resultados indican que el ACP permite caracterizar y discriminar CMP y CPD en sus diferentes etapas de diferenciación en las regiones espectrales analizadas. Con lo anterior concluimos que el ACP permite caracterizar química y estructuralmente CMP y diferentes etapas de su diferenciación en una forma rápida, precisa y no invasiva.
Abstract: Two of the greatest challenges in Stem Cells (SCs) biology and regenerative medicine, are differentiation control of SCs and ensuring the purity of differentiated cells. In this sense, fast, efficient and accurate techniques for SCs characterization and their differentiation into different cell lineages are needed. The aim of this study was to analyse Pluripotent Stem Cells (PSCs) and Differentiated Pancreatic Cells (DPCs) by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and Principal Component Analysis (PCA). For this purpose, we differentiated PSCs toward DPCs, characterizing the differentiation process at different stages (0, 11, 17 and 21 days) through light microscopy and vibrational spectroscopy. FTIR spectra were analysed with the multivariate method of PCA, using the second derivatives in the protein, carbohydrate and ribose regions. The results indicate that the PCA allows to characterize and discriminate PSCs and DPCs at different stages of differentiation in the analysed spectral regions. From these results, we concluded that the PCA allows the chemically and structural characterization of PSCs and the different stages of their differentiation in a fast, accurate and non-invasive way.
ABSTRACT
La adsorción de plomo por un vermicompost comercial fue estudiada a 284, 306 y 323 K aplicando los modelos de Langmuir y Freundlich, los cuales describen adecuadamente el proceso de adsorción. Las capacidades de adsorción máximas de 116,3; 113,6 y 123,5 mg.g-¹. De acuerdo a las funciones termodinámicas, la retención de plomo involucra una reacción endotérmica (ΔHadsorción = 4,25 ± 0,92 kCal.mol-¹) con un aumento de la entropía del sistema (ΔS = 7,55 a 8,62 kCal.K-1mol-¹) asociado a la ionización de los grupos carboxílicos. La baja espontaneidad de la reacción fue determinada por los valores positivos de la Energía Libre de Gibbs (ΔG = 2,11 a 1,49 kCal.mol-¹). Las diferencias observadas en los espectros FTIR del compost en la región de 1800 a 1300 cm-¹ a diferentes condiciones de pH fueron interpretadas como el resultado de la ionización de los grupos carboxílicos, reduciendo la intensidad de las bandas alrededor de 1725 cm-¹, generándose las señales a 1550 cm-¹ y 1390 cm-¹ de los grupos carboxilato. Los mismos cambios fueron observados a pH 3,8 en presencia del ión Pb²+, lo que sugiere que el acomplejamiento con el metal pesado se produce por medio de una reacción de intercambio catiónico.
The adsorption of Pb2+ by a comercial vermicompost was studied at 284, 306 and 323 K using Langmuir and Freunldich isotherms. The maximum adsorption capacities were 116.3; 113.6 and 123.5 mg.g-¹. Thermodinamic functions showed that the retention takes place by an endothermic reaction (ΔHadsorción = 4,25 ± 0,92 KCal.mol-¹) in which entropy increases (ΔS = 7,55 to 8,62 kCal.K-1mol-¹) along with the acidity of the solutions due to the ionization of carboxylic groups. The low spontaneity was reflected by positive values of the Gibbs free energy (ΔG = 2,11 a 1,49 kCal.mol-¹). The differences in FTIR spectra of vermicompost at pH 3.8 and 7.0 in the region between 1800 to 1300 cm-¹ were interpreted on the basis of caboxylic acids ionization thet reduced the band intensity around 1725 cm-¹, producing signals at 1550 and 1390 cm-1of the carboxylate groups. Similar changes were detected at pH 3.8 when ionic lead was present which suggested that heavy metal complexation by a cationic exchange reaction.