Ingeniero Civil Químico / En el próximo siglo la falta de agua se hará presente en todo el mundo, provocado principalmente por un incremento en el consumo por parte de la agricultura, la industria y la producción de energía; causando un efecto dominó que incrementará los efluentes no tratados y acrecentando el riesgo de polución de las reservas de agua, lo que generará una mayor escasez de este recurso. Debido a lo anterior, se hace necesario elaborar nuevos materiales multifuncionales que puedan tratar el agua, evitando que la contaminación por microorganismos, orgánicos, iones de metales pesados, entre otros siga, aumentando. Un componente utilizado en estos nuevos materiales es el óxido de grafeno (GO), debido a sus buenos resultados en esta área. El objetivo de este trabajo es preparar y caracterizar papel de GO y papel de GO con quitosano (CS) y estudiar sus estructuras, capacidades de adsorción de un contaminante soluble (azul de metileno, MB) y efecto antimicrobiano contra dos bacterias (E. coli y S. aureus). Para ello, se sintetiza GO mediante una modificación del método de Hummers y se preparan los papeles. La caracterización se realiza por los métodos de XRD, FTIR, espectroscopia Raman, SEM y EDS. Finalmente, se comparan las propiedades de adsorción y antimicrobianas. Como resultado se logró preparar un papel de GO y uno híbrido, y a través de las caracterizaciones se observó que: tienen una estructura laminada ordenada y que el CS permea el acoplamiento de hojas de GO, uniéndose por medio de enlaces de hidrógeno, principalmente. Estas láminas poseen una capacidad máxima de adsorción del pigmento (q_m) de 370,4 y 103,1 [mg/g], respectivamente. Por otro lado, la reducción de colonias de E. coli a causa del contacto de estas con el papel de GO y el híbrido fue de 22±5 y 30±2 [%], respecto al control. Por otro parte, para S. aureus los valores fueron 56±2 y 53±5 [%]. Para las dos bacterias existieron diferencias significativas de los papeles respecto al control (sin material antimicrobiano), pero no entre ellos. Se concluye que se pudieron desarrollar dos métodos simples para preparar papeles de GO y de GO/CS, los que pueden adsorber colorantes y tiene propiedades antimicrobianas. Sobre la primera función, el papel híbrido posee una capacidad de adsorción máxima menor de MB porque tiene menos GO por [mg] de material y por la protonación de grupos anima del CS, que repelen al colorante. Por otro lado, en el ensayo de microbiología se utilizaron láminas cuadradas de 1 [cm^2], con las que el papel híbrido tuvo un [%] mayor o similar de reducción de colonias que el papel de GO, a pesar de que estos últimos tuviesen una masa ~40 [%] mayor que la de los de GO/CS. Como proyección, se podría utilizar grafito de láminas más grandes para comprobar si este facilita la preparación de láminas de papel de mayor tamaño.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Introducción La caries es una enfermedad crónica multifactorial causada por un desequilibrio entre factores protectores y patológicos. El predominio de factores patológicos causa acidificación en la placa produciendo desmineralización en los dientes, sin embargo, las enzimas bacterianas ureasa y el sistema arginina deiminasa son capaces de modular el pH de la placa al transformar urea y arginina en amonio. En nuestro país no hay estudios en niños de 7 años que relacionen la actividad específica de ambas enzimas con la caries. El propósito de este trabajo de investigación es relacionar la caries con la actividad de ureasa y arginina deiminasa en niños de 7 años de la Región Metropolitana. Materiales y métodos La muestra incluyó 78 niños de 7 años de la Región Metropolitana de nivel socioeconómico medio y medio-bajo, quienes fueron seleccionados de acuerdo a los criterios de inclusión y exclusión. Se realizó un examen dental usando los criterios OMS e ICDAS para el diagnóstico de caries y se obtuvieron muestras de saliva y placa dental supragingival para cuantificar la actividad específica de ureasa y del sistema arginina deiminasa mediante el método cuantitativo espectrofotométrico. Resultados En el presente estudio se encontró una correlación inversa, moderada y significativa entre la actividad específica de ureasa y la caries según los criterios OMS e ICDAS. La actividad del sistema arginina deiminasa presentó una correlación inversa, baja a moderada y significativa con la caries según los criterios OMS e ICDAS. Conclusiones Una mayor actividad de ureasa y del sistema arginina deiminasa en saliva y placa supragingival se asocia con un menor número de lesiones de caries según los criterios OMS e ICDAS en niños de 7 años de la Región Metropolitana. / Adscrito a Proyecto de Investigación en Salud Fonis SA 13/20205

Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al Grado de Magíster en Enología y Vitivinicultura / Los polifenoles son compuestos generados a partir del metabolismo secundario de las plantas que se encuentran en diversos alimentos tales como la uva, el vino y sus subproductos. Estos compuestos se han asociado con distintas propiedades, tales como, la actividad antibacteriana. Por otro lado, Helicobacter pylori es una bacteria Gram negativa, de forma bacilar espiralada, microaerofílica, flagelada, neutrófila, que habita en la capa mucosa que recubre el epitelio del estómago humano. Se ha estimado que el 60% de la población mundial está colonizada con la bacteria, alcanzando un 73% de prevalencia en la población en Chile. Ésta bacteria se ha relacionado con enfermedades como gastritis, úlceras y es un factor de alto riesgo para adquirir cáncer gástrico. Las terapias de erradicación de H. pylori consisten en el uso de antibióticos que no siempre son exitosas. Por esta razón, es necesario investigar tratamientos alternativos contra la infección por H. pylori. Diversas investigaciones muestran que constituyentes de Vitis vinifera y del vino tendrían efecto sobre la bacteria. El propósito de este trabajo fue estudiar el efecto antibacteriano de los extractos de orujo y escobajo sobre Helicobacter pylori y Escherichia coli. Esta última fue usada como microorganismo control, dados los diversos estudios que afirman que polifenoles presentes en Vitis vinifera y en el vino tendrían efecto anti-Escherichia coli. Los extractos de orujo y escobajo fueron analizados mediante espectrofotometría y análisis de HPLC-DAD.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / Actualmente se promueve la importancia de rescatar el potencial de captura de carbono (C) en suelos con uso agrícola, para mitigar los efectos del cambio climático y revertir los procesos de degradación de los suelos; por ello es clave favorecer el mejoramiento y protección de la materia orgánica presente y la dinámica de los microorganismos. Se evaluó la actividad microbiana global medida in situ (0 – 5 cm) de un suelo tipo Mollisol (Serie Santiago), sujeto a dos sistemas de manejo: orgánico (TO), enmendado con compost y una capa de rastrojos superficial; y un sistema convencional (TC), en estado de barbecho y arado. Se midió el contenido de agua del suelo, la materia orgánica por calcinación, densidad real, aparente y porosidad. La actividad microbiana se estimó por el método de respirometría con cámaras de incubación fijadas al terreno. Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado con 6 repeticiones por tratamiento más dos controles; la variable respuesta fueron los mg C-CO2 m-2día-1 emitidos durante 5 días de incubación. La actividad microbiana se identificó con la existencia o no de diferencias significativas entre cada tratamiento y entre intervalos del día y la noche, luego se realizó un ajuste a un modelo de predicción y una correlación con la temperatura del suelo. Finalmente, se calcularon las tasas de mineralización del carbono orgánico para cada parcela. Las propiedades del suelo (a excepción del cálculo de densidades) y los desprendimientos de carbono a las 24 hrs, fueron mayores en TO que en TC (P ≤ 0,05), pero al comparar los valores de los intervalos diurno y nocturno, el sistema convencional emite mayor CO2. El modelo ajustado entregó un r2 de 0,9999 para TC y de 0,9997 para TO. Se encontraron diferencias significativas en las tasas de mineralización (P ≤ 0,05), con un nivel mayor en TC. Los resultados demostraron la variabilidad y la sensibilidad del sistema suelo frente al manejo y las variaciones en la temperatura del suelo. En conclusión la actividad microbiológica del tratamiento orgánico da cuenta de un mayor potencial para almacenar carbono en los estratos estables, en comparación al sistema de manejo convencional. / In our present day it has been highly promoted the importance of rescuing the potential of carbon capture in soils used for agriculture, to mitigate the effects of climate change and revert the degradation process in the soils. Thus it is highly important to favor the improvement and protection of the organic material and microorganism dynamic. The global microbial activity was evaluated, it measured in-situ (0-5 cm) in a soil type Mollisol (Santiago series), under to two systems of management: Organic (TO) amended with compost and a layer of superficial stubble, and a conventional system (TC), in a state of fallow and plow. The content of water in the soil was measured, the organic matter by calcinations, particle and bulk density and porosity. The microbial activity was estimated by the respirometry method with incubation chamber fixed to the ground. An experimental design was used completely randomized with 6 replicates per treatment plus 2 controls; the variable result was the mg C-CO2 100g-1day-1 emitted during the 5 days of incubation. The microbial activity was identified, with or without the existence of significant differences between each treatment and in intervals of day and night, both an adjustment of a model of prediction was performed and a correlation with the temperature of the soil were performed. Finally, the rates of mineralization of organic carbon for each parcel where calculated. The properties of the soil (except for the calculation of density) and the releases of carbon in 24 hours, were higher in TO that in TC (P <_ 0,05), but at the moment of comparing the values of the intervals of day and night, the conventional system emits more CO2. The adjusted system gave a R2 of 0,9999 for TC and 0,9997 for TO. There was found significant differences in the rates of mineralization (P <_ 0,05) with a higher level in TC. The results demonstrated the variability and the sensibility of the soil system, versus the management and variation in the soil temperature. In conclusion the microbiological activity of the organic treatment shows a higher potential for storing carbon in the stable strata, in comparison to the conventional system of management.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Biotecnología / Este trabajo de título es motivado por la búsqueda de nuevos anticancerígenos y antibióticos provenientes de microorganismos de ambientes naturales y extremos, como los provenientes del Desierto de Atacama. Por lo cual, se busca optimizar el crecimiento celular de cepas de Streptomyces del Salar de Tara, maximizando su biomasa final y minimizando su tiempo de crecimiento. Además, realizar una reflexión ética sobre los alcances del trabajo realizado y su relación con la ética profesional. En la metodología a emplear, en primer lugar, se buscó corroborar el comportamiento alcalífilo de estas cepas y probar una fuente de carbono alternativa al almidón. Luego, se realizaron pruebas para encontrar el pH y T° óptimos, para después determinar la cinética del microrganismo en estas condiciones. Posteriormente, se escaló el cultivo a un biorreactor de un 1 L, realizando en 1° lugar una fermentación controlando la T° y agitación, para luego realizar un segundo cultivo manteniendo constante el pH del medio. Además, se realizó una discusión ética mediante un marco conceptual, abordando las características de la actividad tecnocientífica desde el autor Javier Echeverría y el principio de responsabilidad de Hans Jonas, como el Principio Precautorio de la UNESCO, la Declaración de Singapur y un análisis de los fines de la actividad profesional. Los resultados del trabajo permiten corroborar que las cepas del Salar de Tara presentan un crecimiento alcalífilo, como también, que el almidón es una mejor fuente de carbono frente a la glucosa. Para los estudios posteriores se trabajó con la cepa más prometedora, desde un punto de vista terapéutico, la ST2-7A. Se encontró el pH y la T° óptima, siendo 10 y 33°C, respectivamente. Al escalar a un biorreactor de 1 L se redujo la fase exponencial de 12 a 3 horas, un aumento de 10 veces de la tasa máxima de crecimiento y un incremento de un 99% de la biomasa al llegar al estado estacionario, frente a las mismas condiciones en un volumen menor. Al controlar el pH se inhibió el crecimiento celular, teniendo una biomasa final un 45% menor frente al caso anterior. Además, se reflexiona sobre los alcances del trabajo realizado, reconociendo a la biotecnología como una actividad tecnocientífica, planteando la problemática de encontrar nuevos compuestos con fines terapéuticos provenientes un ambiente natural. Realizando así un análisis desde el principio de responsabilidad y su extensión a uno axiológico, como la necesidad de incorporar en los fines de la actividad profesional, de científicos e ingenieros, el principio de responsabilidad en un marco axiológico de la acción tecnocientífica. De esta forma, se propone seguir investigando el mejor pH para el cultivo y seguir añadiendo variables al control de este, como sería encontrar la agitación y la presión de oxígeno óptimas, además de estudiar las fases posteriores del proceso de crecimiento.

Ingeniero Civil Químico. Ingeniero Civil en Biotecnología / En el marco del proyecto FONDEF IT16M10041 Abatimiento de arsénico en la industria del cobre utilizando métodos biotecnológicos de última generación: genomas y bioinformática , se desarrolló este trabajo en modalidad side project, con el objetivo de evaluar la factibilidad de incorporación de bioprocesos para disminuir la carga arsenical presente en el flujo de PLS ya tratado, dentro del proceso de abatimiento de arsénico y antimonio (AAA) de la empresa EcoMetales Limited. La primera etapa del trabajo se centró en el diseño e implementación de un microorganismo bioacumulador de arsénico que pudiese ser utilizado como adsorbente en la segunda etapa del trabajo, consistente en el diseño de procesos biotecnológicos y la evaluación de la factibilidad técnica de su incorporación en la planta actual del proceso AAA. Se determinó que abatimiento de arsénico mediante alternativas biotecnológicas debía ser sobre el flujo líquido con concentración de arsénico total cercana a los 2 g/L. Se diseñaron metodologías de manipulación genética para incorporar genes en una cepa de Escherichia coli modificada que permitiese expresión en superficie de una fitoquelatina sintética capaz de quelar AsO4-3. La manipulación del material genético se realizó satisfactoriamente hasta la recircularización del plasmidio de transformación, etapa que no se concretó e imposibilitó caracterizar la adsorción de AsO4-3 en la superficie celular. El estudio de operaciones unitarias capaces de incorporar el microorganismo diseñado arrojó que el abatimiento de arsénico podría realizarse en filtros percoladores rellenos con cuarzo recubierto con biomasa, o en estanques agitados con partículas en suspensión, también recubiertas. Se diseñaron ambos procesos y se obtuvo la potencia de consumo de los procesos; se realizó un análisis de sensibilidad de los parámetros termodinámicos de adsorción de arsénico sobre células, y se determinó que el único proceso factible es el abatimiento en filtros percoladores con un 50% de cobertura de la superficie de su relleno. Además, se encontró una relación algebraica que restringe la relación de los valores de los parámetros de la isoterma de adsorción que hacen factible el proceso. Se concluye que existen dificultades en la manipulación de oligonucleótidos de bajo peso molecular y en la posterior transformación bacteriana. Además, se propone realizar un estudio en detalle de alternativas de separación de biomasa distintas a la centrifugación, el estudio de alternativas de disposición de la biomasa conformada por microorganismos modificados genéticamente, y la evaluación del uso de aguas negras como potencial fuente de nutrientes para cultivos continuos de E. coli.