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Effects of Silymarin on Hepatitis C Virus and Heme Oxygenase-1 Gene Expression in Human Liver Cells

Bonifaz Peña, Vania Elvira 13 July 2007 (has links)
Background: Hepatitis C virus (HCV) infection is a global medical problem. The current standard of care for chronic hepatitis C (CHC) is pegylated interferon plus ribavirin therapy, but this treatment is expensive, has significant side effects and, at best, is only 50% effective. Silymarin, the main active ingredient of milk thistle, is a natural antioxidant that is used by patients with CHC, although its efficacy for decreasing HCV levels or ameliorating CHC remains uncertain. HCV infection is associated with increased hepatic oxidative stress, and one of the antioxidant enzymes which protects cells against this stress is heme oxygenase-1 (HO-1). Methods: We investigated the effects of silymarin on HCV and HO-1 gene expression in wild type Huh-7 cells, as well as two HCV replicon cell lines, CNS3 and 9-13 cells. Results: Silymarin (100 and 200 μM) down-regulated HCV core mRNA (by 20% - 36%) and protein (by 30%-60%) in CNS3 cells. In contrast, silymarin did not decrease HCV NS5A mRNA or protein expression in treated 9-13 cells; in fact, it increased NS5A mRNA levels by two fold. HO-1 mRNA was up-regulated (60%-400%) by silymarin in Huh-7, CNS3 and 9-13 cells. To explore the mechanism by which silymarin up-regulates HO-1 mRNA, we measured the levels of Bach1 and Nrf2 transcription factors. Bach1 and Nrf2 mRNA levels were not affected by silymarin treatment in Huh-7 cells. In CNS3 and 9-13 cells, there was no clear relationship between silymarin-induced changes in Bach1 and Nrf2 and the induction of HO-1 mRNA. Silymarin do not down-regulate HCV core protein through the Jak-Stat pathway. Conclusions: Silymarin significantly down-regulates HCV core mRNA and protein in CNS3 cells. The effect of silymarin to down-regulate HCV core is not related to changes in the Jak-Stat signaling pathway. The levels of the antioxidant enzyme HO-1 are up-regulated by silymarin, but the precise mechanism by which silymarin up-regulates HO-1 mRNA levels in these cell lines remains unknown. These and other recent results suggest that silymarin is of benefit in CHC, although prospective, randomized, controlled-trials are needed to be certain.
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Estudio del Mecanismo de Internalización de los Péptidos de Penetración Celular TIRAP y TIRAPALA en Células HeLa

Flores Olave, Karen Alejandra January 2010 (has links)
Los Péptidos de Penetración Celular (o CPPs) poseen la habilidad de transportar moléculas a través de la membrana plasmática, sin pérdida de su integridad. Entre las secuencias más estudiadas se encuentran TAT, Antennapedia (Antp) y oligo-argininas, cuya característica en común es la presencia de grupos de aminoácidos catiónicos. La motivación del estudio de estos péptidos, es su potencial aplicación en el diseño de nuevos fármacos capaces de actuar localmente, ingresando directamente a la célula. El interés en la inmunología innata, radica en la posibilidad de bloquear la señalización rio abajo de receptores TLR, utilizando un segmento de la secuencia de TIRAP, el cual compite por la interacción de la proteína adaptadora TIR con TLR4. Esta secuencia posee ambas características deseables: grupos de aminoácidos catiónicos y efecto biológico. Para desarrollar futuras aplicaciones terapéuticas, es indispensable caracterizar el mecanismo de ingreso, ya que de éste depende la estabilidad y accesibilidad del potencial fármaco al blanco; es por esto que el objetivo principal de este trabajo de tesis fue caracterizar el mecanismo de internalización del péptido TIRAP en células HeLa. Se estudiaron las diferencias y similitudes estructurales que existen entre los péptidos TAT, TIRAP, y TIRAPALA. Se obtuvieron los modelos tridimensionales de las secuencias mencionadas realizando modelación comparativa, y se calculó el potencial electrostático sobre la superficie de los péptidos. Se encontró que los tres péptidos comparten grandes similitudes estructurales (estructura α-hélice ≥ 69%), sin embargo la gran diferencia radica en el campo de potencial electrostático que generan las cadenas laterales de los residuos, sugiriendo que este es el factor clave que le otorga la habilidad de traslocación a través de la membrana plasmática. Además, al estudiar la internalización de TIRAP y TIRAPALA en células HeLa, se encuentra evidencia experimental de la fuerte asociación de TIRAP a la membrana plasmática. Estudios sobre los posibles efectos tóxicos de TIRAP y TIRAPALA, arrojaron una disminución de la sobrevida celular producto de la internalización, por lo que se determina un límite concentración de incubación igual a 40 µM. Se concluye que la diferencia de potencial generada por las interacciones entre TIRAP y moléculas de la superficie celular, proveen la primera etapa del mecanismo de internalización, denominado transducción. La diferencia de potencial inducido sobre la superficie celular es la que finalmente provoca el ingreso de los péptidos al citoplasma. Además, es importante considerar los resultados de viabilidad obtenidos para posibles futuras aplicaciones terapéuticas en el tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas.
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Desarrollo y aplicación de sistemas rápidos para la detección, indentificación y caracterización de levaduras alterantes de alimentos.

Martorell Guerola, Patricia 17 February 2006 (has links)
La importancia de las levaduras se conoce desde hace mucho tiempo y con el desarrollo de la industria, se utilizan no sólo para la elaboración de un gran número de productos fermentados (cerveza, vino, quesos y embutidos), sino también para la producción de antibióticos, vitaminas, enzimas, etc. Sin embargo, las levaduras tienen también un aspecto negativo, debido a su potencial como alterantes de alimentos, lo que implica pérdidas económicas importantes para las industrias. En el presente trabajo se abordan aspectos relacionados con la identificación y caracterización molecular de algunas de las especies típicamente alterantes, pertenecientes a los géneros Debaryomyces, Zygosaccharomyces, Dekkera, Pichia y Saccharomyces. El objetivo es proporcionar a las industrias sistemas nuevos de identificación rápida de levaduras así como mostrar, con ejemplos concretos, la utilidad de la aplicación de las técnicas moleculares para resolver problemas a nivel industrial. Así, se ha determinado que la comparación de secuencias de la región ribosómica 5,8S-ITS y del gen de la actina resulta el método más óptimo para identificar de forma rápida y precisa las especies del género Debaryomyces, que están implicadas en la alteración de alimentos procesados. Además, el presente trabajo muestra cómo la aplicación de técnicas moleculares es de gran utilidad para determinar las levaduras alterantes a lo largo de la cadena de producción alimentaria. En el presente trabajo, se muestran dos ejemplos de contaminación en la industria, en concreto en la producción de turrón de frutas confitadas y en la elaboración de vino. Mediante las técnicas de RFLPs del mtDNA y RAPD-PCR se identificó la especie Zygosaccharomyces bailii como la levadura responsable de la alteración de dichos turrones, siendo los jarabes usados para macerar las frutas el origen de contaminación en la cadena de producción. Además, la caracterización fisiológica de dichas cepas, permitió evidenciar el potencial alterante de estas levaduras, ya que presentan una elevada resistencia a conservantes alimentarios, adaptación a bajo pH y baja aw. Por otro lado, la utilización de medios selectivos, como el DBDM, así como la técnica de análisis de restricción de la región 5,8S-ITS, permitieron identificar las especies Dekkera bruxellensis y Pichia guilliermondii como las levaduras alterantes más peligrosas en el vino, por su gran capacidad para producir elevados niveles de 4-etilfenol, responsables de olores desagradables en el vino. Mediante las técnicas de RFLPs mtDNA con HinfI y RAPD-PCR se determinó que el origen de contaminación de D. bruxellensis se produce antes del envejecimiento en barrica, y que las levaduras de la especie P. guilliermondii están presentes en las uvas y raspones, por lo que proceden del exterior de la bodega.Finalmente, y dado que la determinación del número de levaduras resulta esencial para los programas de conservación de alimentos, se consideró de gran interés desarrollar una técnica que permitiera la identificación y simultánea cuantificación de levaduras directamente en el alimento. En el presente trabajo, se ha desarrollado un protocolo de PCR a tiempo real específico para S. cerevisiae utilizando SYBR-Green como agente fluorescente. Dicha técnica resultó ser muy sensible, permitiendo la detección de 3-5 UFC/mL en vino. El sistema de PCR a tiempo real desarrollado es también útil para cuantificar de forma precisa el número de células de S. cerevisiae presentes en el vino, permitiendo de esta manera estimar el riesgo de alteración del vino durante su almacenamiento y distribución. Además, el sistema se puede extender a otros alimentos y bebidas donde S. cerevisiae puede causar alteración. / Yeasts have been shown to be involved in the spoilage of an extensive range of foods, causing enormous economic losses. Consequently, a rapid and accurate identification of common spoilage yeasts is essential to detect and prevent food spoilage.In the present study, we assessed the identification of the Debaryomyces species. We found that these species can be identified both quickly and correctly by direct sequence comparison of the ribosomal 5.8S-ITS region and Actin gene. Moreover, the present work have shown two examples of the usefulness of the molecular monitoring of spoilage yeasts to solve contamination problems in the industry, specifically in the production of candied fruit nougats and in winemaking. Using RFLPs of mtDNA and RAPD-PCR for strain characterization, we determine that a strain of Zygosaccharomyces bailii was the responsible of the nougats alteration. Furthermore, physiological characterization showed that this isolate displayed a particular resistance to weak-acid preservatives, extreme osmotolerance, ability to adapt to high glucose concentrations, ability to vigorously ferment glucose and growth at low pH. Therefore, this strain can be considerate as significant spoiler of sugary products. By other hand, we studied those yeasts wich are responsible of spoilage in wine. We conclude that D. bruxellensis and P. guilliermondii are capable to produce high amounts of 4- ethylphenol and, consequently, off flavors in wine. Using RFLPs of mtDNA with HinfI and RAPD-PCR we could determine that D. bruxellensis strains are present in the wine before the aging in the barriques, so the contamination is not originating from the barrique wood. Moreover, the origin of P.guilliermondii is the vineyard, and the insects are vectors for its propagation within the winery. Finally, in order to provide winemakers with a rapid method to detect and prevent wine spoilage caused by Saccharomyces cerevisiae, we have developed a real-time PCR protocol. The method is very sensitive, and it is useful to estimate between 3.8 and 5 CFU/ml of S. cerevisiae directly in sweet and red wines respectively. Real-time PCR designed is useful to accurately quantify S. cerevisiae cells present in wine, and it could be adapted to other kinds of food where S. cerevisiae could cause spoilage.
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Biotecnología: visión general

Aguinaga, Rafael 25 September 2017 (has links)
La Biotecnología en el sentido más amplio del término, significa la aplicación de los conocimientos fundamentales en biología e ingeniería para fines prácticos.
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Purificación y clonación de sistemas enzimáticos para la bioconversión de monofenoles en difenoles: Polifenol oxidasa, tirosinasa y fenol hidroxilasa

Orenes Piñero, Esteban 24 November 2006 (has links)
Los difenoles son compuestos con alto valor comercial por su capacidad antioxidante que se obtienen a partir de la hidroxilación de monofenoles. Dos enzimas se encargan de esta bioconversión, tirosinasa, también llamada polifenol oxidasa en plantas, y fenol hidroxilasa. Hasta el momento, no se han descrito procesos biocatalíticos eficientes para la obtención de difenoles. Por tanto, el objetivo de este proyecto de tesis es la obtención, mediante purificación y clonación, de polifenol oxidasa/tirosinasa y fenol hidroxilasa de tres fuentes separadas en la escala filogenética y el estudio de la capacidad de biosíntesis de estas enzimas ya sea mediante inmovilización enzimática en diferentes soportes o mediante un sistema de bioconversión de células transformadas completas. Los substratos utilizados, fenol y tirosol, tienen gran importancia comercial. El primero es un compuesto altamente contaminante en refinerías petrolíferas y plantas petroquímicas, y el segundo, da lugar tras su hidroxilación al hidroxitirosol, un nutracéutico de alto valor añadido con gran capacidad antioxidante y que estabiliza al aceite de oliva. El sistema de células transformadas completas permitió bioconversiones de los monofenoles en sus correspondientes difenoles del 100% por vez primera en la bibliografía.
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Elaboración de una metodología para el desarrollo de emprendimientos estudiantiles basados en el uso de la biología sintética

Rodríguez Hernández, Luis Eduardo January 2016 (has links)
Ingeniero Civil en Biotecnología / Actualmente, los adelantos de la biotecnología se encuentran impulsados por las nuevas herramientas que provee la biología sintética para simplificar y acelerar el diseño, creación y control de organismos genéticamente modificados. En Chile existen algunos avances, pero pocos en el área productiva; sólo cerca de un 0,02% de las empresas del país son de biotecnología, reflejando la baja masa crítica existente en el país. No obstante, Chile se encuentra en una transición de cambio cultural y social para promover la innovación y emprendimiento, oportunidad que puede ser aprovechada por estudiantes para impulsar el desarrollo de nuevas organizaciones biotecnológicas. De esta manera, el objetivo principal de este trabajo es generar las bases de una metodología (guía) que permita orientar el desarrollo de emprendimientos estudiantiles en biotecnología, basados en la aplicación de la biología sintética como herramienta de diseño y experimentación. Este proceso se lleva a cabo en dos etapas, primero se diseña una propuesta preliminar de la guía y luego se realizan entrevistas a personas que actualmente se encuentran emprendiendo en biotecnología para mejorar la propuesta. En paralelo, se realiza una primera caracterización del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología (DIQBT) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile en torno a la participación estudiantil extra-académica, desde el punto de vista de académicos y de estudiantes. Principalmente se obtiene que el Departamento no influye directamente en el proceso de participación de los estudiantes, que la falta de tiempo es la mayor limitante para los alumnos y que existiría la posibilidad de integrar la innovación y emprendimiento como un camino formativo alternativo para los estudiantes del DIQBT; sobre todo para aquellos de la carrera de Ing. civil en Biotecnología. La metodología elaborada consta de 9 etapas: 1) Comenzar el viaje, 2) Formar un equipo de trabajo, 3) Identificar una problemática, 4) Validar una propuesta de solución, 5) Establecer el modelo de negocios, 6) Diseñar el proyecto, 7) Buscar recursos, 8) Prototipar y 9) Continuar el viaje. Para cada etapa se realiza una descripción general del proceso, se define un hito de éxito y se incluyen lecturas sugeridas. Junto con la guía se entregan dos diagramas visuales para facilitar el entendimiento del proceso; uno de ellos detalla la ruta de cada etapa aproximándose a un algoritmo de decisión. Cabe destacar que la etapa N°6 presenta los pasos básicos que permiten iniciar el diseño de un sistema biológico: determinación de estímulos, respuestas y organismos, definición del circuito de regulación genética y uso del modelamiento matemático. Si bien la metodología puede ser mejorada, en un contexto universitario podría ser aplicada hasta la etapa N°6, mientras que las etapas N°7, 8 y 9 requieren de otras herramientas que no son tan fáciles de acceder para un alumno. Además, aunque la propuesta se plantea para estudiantes de la FCFM, tiene el potencial de ser aplicada en otros contextos como también por otras personas que no necesariamente sean estudiantes.
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Reconstrucción Metabolica y Análisis de Flujos Metabólicos de Microorganismos Biolixiviantes en Cultivo Puro y Mixto

Merino Santis, María Paz January 2012 (has links)
Doctora en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / El presente proyecto de tesis aborda un enfoque de Biología de Sistemas para el modelamiento metabólico de microorganismos biomineros. El trabajo se centra en el estudio de tres microorganismos fundamentales en procesos de biolixiviación, los cuales coexisten formando comunidades microbianas: Leptospirillum ferrooxidans, Leptospirillum ferriphilum y Ferroplasma acidiphilum. Con el propósito de entregar una herramienta para comprender el funcionamiento de éstos sistemas biológicos y determinar las principales interacciones que se presentan en estos consorcios microbianos, el objetivo principal de este trabajo fue obtener un mapa metabólico representativo para estos microorganismos en cultivo puro y mixto. Para el desarrollo de los modelos estequiométricos se realizó una reconstrucción metabólica basada en información disponible en literatura y bases de datos. En cada caso, dicha reconstrucción estuvo constituida por las principales vías de consumo de nutrientes y generación de productos, metabolismo central, síntesis de unidades estructurales, macromoléculas y finalmente biomasa. La primera parte de este trabajo trata de la reconstrucción metabólica desarrollada para Leptospirillum ferrooxidans, la cual fue evaluada a través de Análisis de Flujos Metabólicos (MFA) con datos experimentales obtenidos de literatura. Bajo las condiciones estudiadas, el modelo entregó predicciones consistentes con información de literatura para esta bacteria. Asimismo, el modelo desarrollado mostró un comportamiento estable al ser sometido a un análisis de sensibilidad imponiendo un error aleatorio en los datos de entrada. De esta manera, se concluyó que el modelo de L. ferrooxidans es capaz de reproducir in silico las principales características metabólicas de esta bacteria. En la segunda parte de este trabajo, se muestra la construcción de un modelo para L. ferriphilum, basado en la reconstrucción metabólica de L. ferrooxidans, para lo cual se consideraron las principales diferencias metabólicas entre ambas especies. Asimismo, se desarrolló el modelo metabólico de F. acidiphilum, y a través de una plataforma computacional para redes metabólicas, se implementaron los modelos estequiométricos de F. acidiphilum y L. ferriphilum de manera simultánea, con el fin de representar un cultivo mixto. A través de la metodología de Balance de Flujos Metabólicos (FBA), se evaluaron los modelos desarrollados para F. acidiphilum y L. ferriphilum, obteniendo como resultado datos consistentes con observaciones experimentales publicadas en la literatura. Asimismo, se utilizó el modelo de F. acidiphilum para evaluar su crecimiento en presencia de sustratos alternativos, con lo cual fue posible corroborar el comportamiento quimiomixotrófico del modelo metabólico de esta arquea, y obtener una noción de la composición adecuada del medio de cultivo para optimizar su crecimiento. Finalmente, la robustez de ambos modelos fue evaluada a través de simulaciones de knockouts sobre distintas enzimas del metabolismo central de ambos microorganismos, obteniendo resultados coherentes respecto a las enzimas claves para el crecimiento encontradas en información de literatura. En la última parte de este trabajo, se realizó una caracterización metabólica experimental de Ferroplasma acidiphilum BRL-115, ratificando su comportamiento quimiomixotrófico. Asimismo, a través de ensayos de crecimiento de cada microorganismo en presencia de sobrenadante del medio de cultivo del otro, se confirmó la tendencia sinergística de ambos microorganismos al desarrollarse en cultivo mixto. Finalmente, se realizaron ensayos de crecimiento en cultivo batch cíclico para la obtención de tasas de crecimiento y consumo de Fe2+ de F. acidiphilum en cultivo puro y mixto con L. ferriphilum, con los cuales se lograron resultados razonables al utilizarlos como datos de entrada en el modelo metabólico del cultivo mixto.
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Centro de innovación biotecnológico UCH CinBio

Ocampo, Manuel January 2007 (has links)
Al llegar a la instancia del proyecto de título, éste aparece como la oportunidad en donde finalmente el alumno logra aplicar los conocimientos adquiridos en las diversas áreas del quehacer arquitectónico en un tema específico. La elección de dicho tema presenta un desafío en especial, pues como alumnos nos vemos enfrentados a una situación poco habitual en la carrera de un arquitecto, como es decidir en qué trabajar, y no responder a un encargo externo. Dentro de este contexto, traté de desarrollar un proyecto que se relacionara con mis intereses y habilidades personales, y que a la vez respondiera al llamado de la Universidad de Chile de responder a una problemática de alcance nacional, sin olvidar su posible viabilidad y gestión. Es así que partí investigando las temáticas de alcance científico ‐ tecnológico, siendo un tema en constante discusión en la última década por la revolución digital. Sin embargo, poseía una inquietud en cuanto cómo ese enorme avance en las diversas áreas del conocimiento, podían ayudar al desarrollo económico y social de nuestro país, de qué manera podían aplicarse a nuestra realidad nacional, cual era la postura de Chile en dicha temática. Nuestro país se ha caracterizado durante la última década por concentrar sus esfuerzos productivos en la exportación de recursos naturales. Han sido la base económica durante mucho tiempo, y hasta ahora le han brindado al país un bienestar económico, sobre todo por las últimas alzas en el precio del cobre. Cabe preguntarse entonces, como puede relacionarse el avance en la ciencia y la tecnología con éste modelo de desarrollo económico. Sin embargo, en Chile si existen potencialidades que permiten generar desarrollo a través de la investigación científico – tecnológica, y que por ende, permitirán a Chile consagrarse como una nación competitiva dentro del marco internacional. La potencialidad del desarrollo de la investigación en Chile no se encuentra en alejarse del actual modelo de desarrollo chileno, al contrario, lo que busca es diversificar su producción, y dotarla de un valor agregado a lo que ya se exporta. Es así como la investigación biotecnológica, desarrollada por instituciones universitarias y técnicas, aparece como una temática coherente con el problema mencionado, pues su campo de acción se enfoca precisamente a las ya tradicionales fuentes de ingresos nacionales, como lo son la pesca, la agricultura, y las explotaciones mineras y forestales, dotándolas de nuevas características o potenciando las ya existentes según corresponda. De esta manera, y como se detallará y profundizará a lo largo de la memoria, podemos afirmar que existen agentes de desarrollo que permitan dar un impulso al desarrollo del país a través de la investigación, sin embargo, no se han generado los espacios para que éstos interactúen y combinen sus esfuerzos bajo un propósito común. La labor del arquitecto, y a final de cuentas, el objetivo final del proyecto, consiste en generar los espacios e infraestructura adecuada para que ésta relación entre agentes se genere de manera óptima.
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Modelación de Biopelículas de Microorganismos para Lixiviación de Minerales

Cabezas Alvarez, Camila Victoria January 2011 (has links)
La biolixiviación de minerales de cobre es un proceso que ha sido ampliamente estudiado debido principalmente a la importancia económica que tiene el optimizar este tipo de procesos para así lograr una mayor recuperación del mineral deseado. El mineral sulfurado de cobre más abundante es la calcopirita, pero a su vez el más difícil de lixiviar: la acumulación de partículas insolubles sobre la superficie del mineral produce la formación de una capa impermeable, la cual impide la correcta difusión de los compuestos lixiviantes hacia el mineral, volviéndola ineficiente. Un estudio anterior realizado en nuestro laboratorio, “Non-Homogeneous Biofilm Modeling Applied to Bioleaching Processes” [1], estudia el fenómeno de acumulación de partículas de azufre insolubles sobre la superficie del mineral y sus consecuencias en la biolixiviación del mineral. Sin embargo, no toma en cuenta la precipitación de otro compuesto insoluble: la jarosita. El objetivo de este trabajo es estudiar el fenómeno de precipitación de jarosita sobre la superficie, específicamente, de calcopirita y analizar el efecto que podría tener en la biolixiviación la formación de una capa impermeable de este compuesto. Para esto se incorporan al modelo ya estudiado las variables que definen este fenómeno, tal como los compuestos involucrados y reacciones con sus respectivos parámetros. Lo primero que se debió analizar fue el fenómeno de precipitación de jarosita. De esta forma los resultados obtenidos pueden ser comparados con curvas experimentales y así realizar los ajustes de parámetros que sean necesarios en el modelo para lograr obtener curvas similares. Los resultados obtenidos muestran una clara tendencia en el crecimiento de la capa de jarosita sobre la superficie del mineral y en la mayoría de las curvas puede observarse la ausencia de una “etapa inicial”. En algunos casos no se logró llegar a la “etapa estacionaria” debido a la larga duración de la “etapa de crecimiento”. Sin embargo fue posible obtener curvas similares a la teórica en términos de duración del fenómeno, las cuales fueron utilizadas para llevar a cabo las simulaciones incorporando la acumulación de azufre y formación de la biopelícula de microorganismos. Se observó la relevancia del parámetro constante k en la obtención de distintos resultados. La variación en su orden de magnitud permitió obtener curvas muy distintas unas de otras. En el caso de los tres fenómenos ocurriendo simultáneamente, se tiene que la precipitación de jarosita se incrementa al momento que las bacterias se van multiplicando. Se cree que esto puede deberse a la presencia de ión Fe3+ en los alrededores de estas, el cual es utilizado por la cinética de formación de jarosita.
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Cuantificación de Bacterias en Procesos de Biolixiviación mediante NMP-PCR

Holzer Schaa, Kathleen Ingrid January 2007 (has links)
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