La quitina es uno de los biopolímeros más abundantes, después de la celulosa, que se encuentra en la mayoría de los vegetales. La quitina se encuentra como componente de los exoesqueletos de invertebrados y las paredes celulares de algunos hongos y algas. La quitina se produce por biosíntesis en los organismos antes indicados y presenta una taza de reposición tan alta en la biosfera que se estima duplica a la celulosa. Los residuos que se obtienen al procesar los mariscos contienen en general un 14-35% de quitina asociada con proteínas (30-40%), lípidos, pigmentos y depósitos de calcio (30-50%). Se estima por tanto una producción mundial anual de quitina en los residuos de unas 1 440 000 toneladas por año. Este gran volumen, unido a su lenta capacidad de degradación, ha estimulado un gran interés para la determinación de los posibles usos de estas sustancias con una doble finalidad. Por un lado la búsqueda de una explotación económica beneficiosa y por otro la eliminación del problema medioambiental. El quitosano, principal derivado de la quitina, se obtiene industrialmente mediante tratamiento de deacetilación química o enzimático. Dependiendo de las condiciones de reacción, se obtienen quitosanos de diferentes pesos moleculares y grados de deacetilación. Estas variables los hacen útiles para diversas aplicaciones. Actualmente son usados como productos alternativos en el ámbito de la tecnología agrícola como bioestimulantes en el control de plagas y en la protección de semillas y frutos, se utiliza en cosmetología, dadas sus propiedades regenerativas de los tejidos y su potente acción bactericida, en alimentación por ser floculantes de proteínas y lípidos, y por su acción anticolesterolémica, entre otras(1). En el presente trabajo se emplearon plumas de Pota, “Dosidicus gigas”, para obtener quitina y posteriormente quitosano. La quitina obtenida presenta mayor peso molecular comparado con la quitina que se obtiene de Langostino. Así mismo se estudió el efecto de la radiación gamma en la obtención de quitosano de “Dosidicus gigas” para compararlo con el método convencional. Se debe remarcar que la radiación gamma no ha sido utilizada hasta el momento en el proceso de producción de quitosano, lo cual constituye un nuevo método de obtención de este biopolímero. Se ha optado por obtener quitosano de “Dosidicus gigas” a fin de conseguir b-quitosano ya que este cuenta con una alta reactividad cualidad que nos permite obtener mayor numero de derivados de quitosano. También en este trabajo se presenta la preparación de hidrogeles de quitosano-PVA, empleando el método de la radiación gamma. Los hidrogeles son materiales poliméricos entrecruzados en forma de red tridimensional, que tienen la capacidad de absorber una gran cantidad de agua formando materiales blandos y elásticos. Estos hidrogeles pueden prepararse por radiación (rayos gamma)(2,3,4), electrones(5), UV(6) o con la ayuda de agentes de entrecruzamiento químicos(7). Los hidrogeles tienen aplicación práctica en agricultura y en biomedicina(8,9). Actualmente el uso de Radiación Gamma apunta a la obtención de quitosanos de bajo peso molecular. Es ventajoso porque además de ser una técnica efectiva y de bajo costo mantiene la estructura química e incrementa la reactividad del quitosano para futuras derivatizaciones.

A research report submitted to the Faculty of Science, University of the Witwatersrand, in fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science. Johannesburg, 2013 / Equations involving the gamma and hypergeometric functions are of great interest to mathematicians and scientists, and newly proven identities for these functions assist in finding solutions to differential and integral equations. In this work we trace a brief history of the development of the gamma and hypergeometric functions, illustrate the close relationship between them and present a range of their most useful properties and identities, from the earliest ones to those developed in more recent years. Our literature review will show that while continued research into hypergeometric identities has generated many new results, some of these can be shown to be variations of known identities. Hence, we will also discuss computer based methods that have been developed for creating and analysing such identities, in order to check for originality and for numerical validity.

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Ce travail de thèse a été effectué dans le cadre de la collaboration CLaRyS, qui a pour objectif le développement d'une caméra gamma multi-collimatée et d'une caméra Compton pour les applications médicales notamment pour le contrôle en ligne de l’hadronthérapie. La caméra Compton pourrait également être utilisée en médecine nucléaire. L’objectif principal de ce travail de thèse était la caractérisation complète des détecteurs qui composent les caméras et le test des deux systèmes complets avec des faisceaux d’ions cliniques. En parallèle, des études en simulation ont permis d'estimer les performances de la caméra Compton à la fois pour le contrôle de l’hadronthérapie et la médecine nucléaire / This thesis work has been carried out within the CLaRyS French collaboration, which is involved in the development of a multi-collimated gamma camera and a Compton camera for the application in ion beam therapy monitoring through prompt-gamma detection and in nuclear medicine examinations. The main goal of the thesis was the complete characterization of the camera detector components, and the test of the whole systems on clinical ion beams. In parallel, simulation works have been performed to assess the performance of the Compton camera for the measurement of ion range during proton and carbon therapy, and for single photon emission computed tomography application in the nuclear medicine field

The subject of this thesis is the rigorous passage from discrete systems to continuum models via variational methods. The first part of this work studies a discrete model describing a one-dimensional chain of atoms with finite range interactions of Lennard-Jones type. We derive an expansion of the ground state energy using \(\Gamma\)-convergence. In particular, we show that a variant of the Cauchy-Born rule holds true for the model under consideration. We exploit this observation to derive boundary layer energies due to asymmetries of the lattice at the boundary or at cracks of the specimen. Hereby we extend several results obtained previously for models involving only nearest and next-to-nearest neighbour interactions by Braides and Cicalese and Scardia, Schlömerkemper and Zanini. The second part of this thesis is devoted to the analysis of a quasi-continuum (QC) method. To this end, we consider the discrete model studied in the first part of this thesis as the fully atomistic model problem and construct an approximation based on a QC method. We show that in an elastic setting the expansion by \(\Gamma\)-convergence of the fully atomistic energy and its QC approximation coincide. In the case of fracture, we show that this is not true in general. In the case of only nearest and next-to-nearest neighbour interactions, we give sufficient conditions on the QC approximation such that, also in case of fracture, the minimal energies of the fully atomistic energy and its approximation coincide in the limit. / Der Gegenstand dieser Doktorarbeit ist der mathematisch strenge Übergang von diskreten Systemen zu kontinuierlichen Modellen. Im ersten Teil der Arbeit betrachten wir ein diskretes Modell für eine Kette von Atomen welche durch Lennard-Jones-artige Potentiale mit endlicher Reichweite miteinander wechselwirken. Wir leiten eine Entwicklung der Energie des Grundzustands mittels \(\Gamma\)-Konvergenz her. Dabei zeigen wir zunächst die Gültigkeit einer Variante der sogenannten Cauchy-Born Regel für unser Modell. Diese Beobachtung benutzen wir um Oberflächenenergien herzuleiten. Diese entstehen zum einen am Rand der Kette, aber auch an den Oberflächen die durch Brüche im kontinuierlichem Material gebildet werden. Dabei werden einige Resultate verallgemeinert, welche von Braides und Cicalese bzw. Scardia, Schlömerkemper und Zanini für Modelle bewiesen wurden in denen nur nächste und übernächste Nachbarn wechselwirken. Im zweiten Teil der Arbeit widmen wir uns der Untersuchung einer Quasi-continuum (QC) Methode. Wir betrachten die Energie aus dem ersten Teil als atomistisches Modellproblem und konstruieren eine Annäherung dieser Energie durch eine QC Methode. Im Falle von elastischen Verhalten zeigen wir, dass die Entwicklung mittels \(\Gamma\)-Konvergenz der atomistischen Energie und ihrer QC Approximation übereinstimmen. Falls allerdings Brüche auftreten gilt dies im Allgemeinen nicht mehr. Für Modelle in denen nur nächste und übernächste Nachbarn miteinander wechselwirken leiten wir hinreichende Bedingungen her die, auch im Falle von Brüchen, garantieren, dass das Minimum der atomistischen Energie und das Minimum der QC Approximation den gleichen Grenzwert haben.

Bibliography: leaves 138-153.

The family of 14-3-3 proteins is crucial for various physiological cellular processes such as signaling, cell growth, division, differentiation, and apoptosis. One of the 14-3-3 proteins members, 14-3-3 gamma, is abundantly expressed in brain and had been detected in the cerebrospinal fluid of patients with different neurological disorders. Although 14-3-3 gamma played critical physiological or pathological role in brain, it has not been reported on brain tumorigenesis. To test expression of 14-3-3 gamma in brain tumor, 3 brain tumor cell lines and 4 normal brain tissues, 24 astrocytoma, 14 glioblastoma mutiform, 2 oligodenroglioma, 1 ependymoma were analyzed using RT-PCR, western blotting, immunohistochemistry, real-time quantitative PCR. The study found that the expressions of 14-3-3 gamma mRNA in all of tumor three cell lines was greater than normal brain tissue, but the 14-3-3 gamma proteins expressed were lower than normal brain tissue. In brain tumor tissues, higher 14-3-3 gamma mRNA expression was detected in 20 of 24 astrocytoma (83%) and higher 14-3-3 gamma protein expression was detected in 9 of 24 astrocytoma (37%). The expression of 14-3-3 gamma mRNA is higher than normal brain tissue in all 14 glioblastoma multiforme (100%), and the 14-3-3 gamma protein was expressed higher in 9 of 14 glioblastoma multiforme than normal brain tissue (64.3%). Besides, the 14-3-3 gamma protein expressed much higher in glioblastoma multiforme than astrocytoma .The copy number of the 14-3-3 gamma gene was higher in astrocytoma and glioblastoma multiforme than normal brain tissue. Thus, this study evidenced that the 14-3-3 gamma protein may play a crucial role during tumorigenesis of brain tumors.

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Proefschrift--Utrecht. / Summary in Dutch. Bibliography: p. 77-79.

Thesis--Ph. D., University of Hong Kong, 1983.