Tuberculosis is a leading killing disease worldwide with more than 9 million people a ected per year. Current diagnostic methods exhibit several disadvantages; one of the most promising alternatives to overcome this is the development of nanostructured diagnostic systems which are able to detect molecules associated with certain diseases. Graphene since its discovery has been the focus for the development of these sensing elements due to its excellent electronic properties. In this work, a graphene-based eld e ect transistor (FET) has been developed for tuberculosis DNA detection, in order to set the basis for a diagnostic method that overcomes current limitations. The sensing elements composed of graphene monolayers were manufactured in the stages of annealing of the substrate, addition of the linker and functionalization with the addition of a probe DNA for tuberculosis detection. Additionally, two conditions for the sensing element were generated; one with the addition of a complementary DNA sequence (\DNA Target") and the other with a mismatched DNA sequence (\Non-complementary DNA"). The graphene and the transistor, in each stage of the manufacturing process, were structural, chemical and morphologically characterized by Raman Spectroscopy, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Optical Microscopy, Laser Scanning Microscopy (LSM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). The results indicated an appropriate functionalization of the graphene surface with the linker, the immobilization of the probe tuberculosis DNA and the hybridization with the corresponding \DNA Target", demonstrated by observation of di erent homogeneous morphologies and an appropriate increase in the roughness in each stage of the manufacturing process. Also by the presence of characteristic peaks of nitrogenous bases and in the variation of graphene bands in the Raman spectrum. On the contrary, the sensor element with the \Non-complementary" showed an agglomeration of the molecules and segregation of salts on a heterogeneous surface. The results of the characterization are consistent with the electronic characteristics previously determined. This investigation contributes to a basis for the development of a tuberculosis detection system based on nanotechnology for clinical application. / La tuberculosis es una de las principales enfermedades mortales en todo el mundo, con más de 9 millones de personas afectadas por año. Los métodos de diagnóstico actuales presentan varias desventajas; una de las alternativas más prometedoras para superar esto es el desarrollo de sistemas de diagnóstico nanoestructurados que son capaces de detectar moléculas asociadas con ciertas enfermedades. El grafeno desde su descubrimiento ha sido un foco para el desarrollo de estos elementos sensores debido a sus excelentes propiedades electrónicas. En este trabajo, se ha desarrollado un transistor de efecto de campo basado en grafeno (FET) para la detección del ADN de la tuberculosis, con el fin de sentar las bases para un método de diagnóstico que supere las limitaciones actuales. Los elementos sensores compuestos de monocapas de grafeno se fabricaron en las etapas de recocido del sustrato, adición del linker y funcionalización con la adición de un probe ADN para la detección de tuberculosis. Adicionalmente, se generaron dos condiciones para los elementos de detección; uno con la adición de una secuencia de ADN complementaria (“DNA Target") y el otro con una secuencia de ADN no complementaria (“Non-complementary DNA"). El grafeno y el transistor, en cada etapa del proceso de fabricación, se caracterizaron estructural, química y morfológicamente por Espectroscopia Raman, Espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS), Microscopia óptica, Microscopia de Láser de Barrido (LSM), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Los resultados indicaron una funcionalización apropiada de la superficie del grafeno con el linker, la inmovilización del probe ADN de tuberculosis y la hibridación con el correspondiente “DNA Target", demostrado por la observación de diferentes morfologías homogéneas y un aumento apropiado de la rugosidad en cada etapa del proceso de fabricación. También por la presencia de picos característicos de bases nitrogenadas y en la variación de las bandas de grafeno en el espectro Raman. Por el contrario, el elemento sensor con el “Noncomplementary DNA" mostró una aglomeración de moléculas y segregación de sales sobre una superficie heterogénea. Los resultados de la caracterización son consistentes con las características electrónicas previamente realizadas. Esta investigación contribuye a dar una base para el desarrollo de un sistema de detección de la tuberculosis basado en la nanotecnología para uso clínico. / Tesis

Doctor en Ciencias con mención en Física / Uno de los grandes retos actuales en ciencia de materiales es el desarrollo racional de compuestos, es decir, establecer protocolos experimentales y teoricos que permitan el diseño de materiales con propiedades optimizadas para aplicaciones especifi cas. Desde el punto de vista teórico, y en particular de la estructura electrónica, el reto es enorme. Para evidenciar esto es su ciente notar la vastedad del \espacio químico", es decir, el conjunto de compuestos estables que hipotéticamente pueden ser creados a partir de los elementos de la tabla periódica. Estimaciones conservadoras de tan solo un subconjunto de posibles moléculas orgánicas pequeñas, llevan a concluir que este espacio contiene muchísimo mas que 1060 compuestos. Este proyecto propone una alternativa e ciente para explorar el espacio químico. En particular, se implementara un método perturbativo de la energía de un sistema electrónico, con el cual poder estudiar y optimizar propiedades de clusters atómicos y moléculas. Mediante el uso de transformaciones alquímicas, las cuales se de nen como cualquier proceso real o ficticio en el que un sistema cambia su estequiometría, se estudiara la estabilidad de clusters heteroatomicos, como también comprender los mecanismos que promuevan la deprotonacion en moléculas orgánicas. / Beca de Doctorado CONICYT #21130691.Ademas, este trabajo ha sido parcialmente financiado por FONDECYT, proyecto #1140313.

Ingeniero Civil de Minas / La selección de un buen sistema de manejo de materiales en minería subterránea es clave para que los proyectos sean competitivos en la industria. En ellos interactúan un conjunto de variables que se relacionan entre ellas, por lo que saber qué aspectos son los más relevantes y como es su comportamiento adquiere gran importancia. Actualmente la división El Teniente se encuentra en el desarrollo de nuevos proyectos en cartera, denominado Plan de Desarrollo Alternativo (PDA), el cual busca darle flexibilidad al negocio divisional, asegurando el desarrollo de su Plan de Negocios y Desarrollo (PND). Los dos primeros proyectos corresponden a sector A y sector B, ambos en etapa de pre-factibilidad. En este trabajo se recopila información interna de la división referente al sistema de manejo de materiales de distintos sectores de la mina El Teniente, siendo estos: sector 1, sector 2, sector 3, sector 4, sector 5 y sector 6. Se comparan los costos de capital y operacionales estimados en su etapa de factibilidad, con los costos efectivamente realizados en la fase pre-operacional para los costos de capital y costos efectuados el año 2016 para los costos de operación. También, mediante un benchmarking, se comparan los distintos sistemas de los sectores mencionados, esto con el objetivo de reconocer las principales semejanzas y diferencias entre ellos, para posteriormente enmarcar con los proyectos A y B del PDA. Según esta comparación los ítems que presentan mayor relevancia en los costos son preparación e infraestructura para el capital, y extracción y transporte intermedio para la operación, que a su vez son los que presentan las diferencias de estimación más grandes. Los equipos LHD son comunes a todos los sectores, variando sus capacidades con tendencia al alza si las condiciones lo permiten. Se aprecia como en zonas en que se puedan generar estallidos de rocas o colapsos, o que poseen proyecciones de expansión, se privilegia la flexibilidad otorgada por los camiones en el nivel de acarreo, con inversiones menores, pero costos operacionales más altos. Finalmente, contextualizando lo realizado con los proyectos PDA, se observa como A y B son altamente competitivos en sus costos de operación. Poseen costos de capital más altos a otros sectores asociado a mayores estándares de construcción como también al cambio del criterio en la definición de capital. Sin embargo, aun considerando lo anterior, hay una mejora en la eficiencia de capital en relación a las reservas comparándola con los últimos proyectos realizados por la división. Se sugiere poner atención en las estimaciones de costos de extracción y transporte intermedio, junto con profundizar este trabajo añadiendo aspectos geomecánicos. / 13/04/2022

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En el presente trabajo se estudia la influencia del desorden estructural y químico sobre la distribución de separación de niveles electrónicos vecinos de un conjunto de nanopartículas de plata, cuyo número de átomos corresponde a los llamados números mágicos (los cuales varían de 147 hasta 5083 átomos). Este estudio se realiza con el fin de conocer como será el comportamiento electrónico de estas nanopartículas bajo la influencia de estos tipos de desordenes, ya que dependiendo de qué distribución de separación de niveles presente el sistema, se le puede asociar a este un carácter metálico, aislante o cercano a estos. Las nanopartículas de plata fueron obtenidas mediante simulación de dinámica molecular empleando un potencial tight-binding. El desorden estructural fue producido aplicando diferentes velocidades de enfriamiento a las nanopartículas de plata en estado líquido y el desorden químico fue provocado introduciendo una energía aleatoria en la energía de sitio del Hamiltoniano electrónico tipo tight-binding. Los resultados indican que, independientemente de las velocidades de enfriamiento usadas en este trabajo, las nanopartículas de plata presentan un comportamiento tipo metálico para todos los tamaños, ya que tienen una distribución de separación de niveles cercana a la distribución de Wigner. Por otro lado, se tiene que el carácter metálico de las nanopartículas de plata se va perdiendo a medida que se aumenta el grado de desorden químico, adquiriendo finalmente un carácter aislante. Es decir, la distribución tipo Wigner cambia a una de tipo Poisson, como es de esperarse para sistemas fuertemente desordenados. / In the present work I study the influence of the structural and chemical disorder on the nearest neighbor level spacings distribution of a set of silver nanoparticles, whose number of atoms correspond to the well known magic numbers (which vary from 147 to 5083 atoms). The main goal of this work is to know how strong is the influence of disorder on the electronic behavior of these nanoparticles. Thus, we can associate the level spacing distribution to a metallic or insulating character. The silver nanoparticles were obtained by molecular dynamics simulation using a tight-binding potential. The structural disorder was produced by applying different cooling rates to the silver nanoparticles in liquid state, and the chemical disorder was introduced by adding a random energy in the site energy of the tight-binding Hamiltonian of the electrons. The results indicate, that independent of the cooling rates used in this work, silver nanoparticles have a metal-like behavior for all sizes, i. e. the level spacing distribution is close to the Wigner distribution. Furthermore, this metallic character changes after increasing the degree of chemical disorder acquiring finally an insulating character; i. e., the Wigner-like distribution changes to a Poisson-like one, as expected for strongly disordered systems.

En el presente trabajo se estudia la influencia del desorden estructural y químico sobre la distribución de separación de niveles electrónicos vecinos de un conjunto de nanopartículas de plata, cuyo número de átomos corresponde a los llamados números mágicos (los cuales varían de 147 hasta 5083 átomos). Este estudio se realiza con el fin de conocer como será el comportamiento electrónico de estas nanopartículas bajo la influencia de estos tipos de desordenes, ya que dependiendo de qué distribución de separación de niveles presente el sistema, se le puede asociar a este un carácter metálico, aislante o cercano a estos. Las nanopartículas de plata fueron obtenidas mediante simulación de dinámica molecular empleando un potencial tight-binding. El desorden estructural fue producido aplicando diferentes velocidades de enfriamiento a las nanopartículas de plata en estado líquido y el desorden químico fue provocado introduciendo una energía aleatoria en la energía de sitio del Hamiltoniano electrónico tipo tight-binding. Los resultados indican que, independientemente de las velocidades de enfriamiento usadas en este trabajo, las nanopartículas de plata presentan un comportamiento tipo metálico para todos los tamaños, ya que tienen una distribución de separación de niveles cercana a la distribución de Wigner. Por otro lado, se tiene que el carácter metálico de las nanopartículas de plata se va perdiendo a medida que se aumenta el grado de desorden químico, adquiriendo finalmente un carácter aislante. Es decir, la distribución tipo Wigner cambia a una de tipo Poisson, como es de esperarse para sistemas fuertemente desordenados. / -- In the present work I study the influence of the structural and chemical disorder on the nearest neighbor level spacings distribution of a set of silver nanoparticles, whose number of atoms correspond to the well known magic numbers (which vary from 147 to 5083 atoms). The main goal of this work is to know how strong is the influence of disorder on the electronic behavior of these nanoparticles. Thus, we can associate the level spacing distribution to a metallic or insulating character. The silver nanoparticles were obtained by molecular dynamics simulation using a tight-binding potential. The structural disorder was produced by applying different cooling rates to the silver nanoparticles in liquid state, and the chemical disorder was introduced by adding a random energy in the site energy of the tight-binding Hamiltonian of the electrons. The results indicate, that independent of the cooling rates used in this work, silver nanoparticles have a metal-like behavior for all sizes, i. e. the level spacing distribution is close to the Wigner distribution. Furthermore, this metallic character changes after increasing the degree of chemical disorder acquiring finally an insulating character; i. e., the Wigner-like distribution changes to a Poisson-like one, as expected for strongly disordered systems. / Tesis

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / En la preparación del canal radicular se debe lograr una conformación progresivamente cónica hacia apical de él, sin generar accidentes de procedimiento; sin embargo, la diversidad anatómica presente en el sistema de canales radiculares, especialmente en relación a los rangos de curvatura, lo dificulta. Durante la última década, se han fabricado nuevos instrumentos endodónticos rotatorios, de Níquel Titanio, que provee mayor flexibilidad y resistencia a la fractura, disminuyendo el tiempo de trabajo, la fatiga del operador y facilitando la conformación del canal y reduciendo los accidentes de procedimiento. El interés de este estudio, fue comparar el grado de transportación del tercio medio del canal radicular, utilizando los sistemas de instrumentación mecanizada disponibles en el mercado nacional: ProTaper Universal, HERO Shaper y RaCe. Se realizó un estudio in vitro, de 30 molares superiores extraídos, donde la curvatura del los canales radiculares fue moderada a severa (según Schneider). Se formaron 3 grupos de diez conductos, cada uno de los cuales fue preparado con una técnica mecanizada diferente, todos hasta calibre #30. Se tomaron radiografías estandarizadas previas y posteriores a la instrumentación. Luego se digitalizaron y mediante el método de morfometría lineal, fueron medidas las paredes cóncavas y convexas de cada raíz en los puntos +3,+2,+1,0 y -1, los cuales fueron establecidos a partir del punto cero ubicado en la mitad de la distancia entre la furca y el vértice radiográfico. Los resultados obtenidos indican que el sistema de instrumentación mecanizada ProTaper Universal, produce mayor transportación del tercio medio del canal radicular, en comparación con los sistemas RaCe y HERO Shaper, siendo este último el que provocó menor transportación; lo que lo hace recomendable para la instrumentación de molares con curvaturas moderadas a severas.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Se realizó un estudio in vitro con el propósito de comparar el grado de transportación en conductos con curvatura moderada-severa (según W. Schneider), utilizando tres técnicas de instrumentación mecanizada: Hero Shaper, ProTaper Universal y RaCe. Se seleccionó una muestra de treinta conductos vestibulares de molares humanos superiores con ángulo de curvatura entre 25 y 35 grados, con conductos finos y formación radicular completa, seccionando la raíz palatina para facilitar el estudio radiográfico. Se tomaron radiografías previas y posteriores a la instrumentación, utilizando un estandarizador para así no alterar las evaluaciones posteriores. La muestra fue dividida en tres grupos arbitrarios de diez conductos cada uno, los que fueron preparados por los sistemas de instrumentación mecanizada Hero Shaper, ProTaper Universal y Race respectivamente, todos hasta un diámetro #30 a la longitud de trabajo, utilizando el motor Endo-Mate TC NSK con control de torque y velocidad controlada. Posteriormente las radiografías fueron digitalizadas utilizando el scanner Agfa Duoscan T1200 a una resolución de 1200dpi, 8 bits, en escala de grises, luego mediante el método de morfometria lineal utilizando el sistema computacional para imágenes digitales NIH image J. se realizaron un total de 12 mediciones, 4 para el ancho total radicular, 4 para la pared cóncava y 4 para la pared convexa, todos a 1, 2, 4 y 6mm respectivamente desde el vértice radiográfico del conducto, Los datos obtenidos fueron analizados mediante el análisis estadístico no paramétrico Mann Whitney Rank Sun y Kruskal Vallis para muestras independientes. Los resultados obtenidos indican que el sistema de instrumentación mecanizada ProTaper Universal produce transportación en el tercio medio del conducto (6mm), sin embargo los sistemas de instrumentación mecanizada Hero Shaper y RaCe demostraron ser recomendables desde el punto de vista mecánico en el tercio medio y apical del conducto radicular. Además, el sistema ProTaper Universal es quién porcentualmente produce el mayor número de transportaciones en los conductos radiculares de molares superiores con curvatura radicular moderada-severa.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / El propósito de este estudio fue establecer si existe transportación del conducto radicular al utilizar el sistema de instrumentación mecanizada RaCe a diámetro apical #25 y #35 con taper 0.04. Para ello se utilizó una muestra de 25 conductos de molares superiores humanos extraídos, finos y con curvaturas entre 25 y 35 grados según criterio de Schneider los que fueron radiografiados e instrumentados con el kit Easy RaCe indicado para conductos con curvaturas fáciles y de mediana complejidad. Se formaron tres grupos, Grupo 1: control sin instrumentar, Grupo 2: los mismos molares instrumentados a diámetro apical #25 taper 0.04 y el Grupo 3: los mismos 25 molares pero ahora instrumentados a #35 taper 0.04 en apical. Luego de instrumentados, los conductos fueron radiografiados y escaneados. El análisis y medición de los conductos fue realizado con el método de Morfometría Lineal utilizando el sistema computacional NIH IMAGE J. Se realizaron mediciones a 1mm, 2mm, 4mm y 6mm desde el vértice radiográfico del conducto y cada medición comprendió ancho de la raíz, ancho de la pared radicular correspondiente al lado cóncavo de la curvatura y ancho de la pared radicular correspondiente al lado convexo de la curvatura dando un total de 12 mediciones por raíz. Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente con la prueba de t student para muestras independientes. Los resultados muestran que no existe transportación del conducto al instrumentar con el sistema RaCe a diámetro apical #35/0.04 comparándolo con aquellos conductos instrumentados con diámetro apical #25/0.04. Por esto se recomienda el uso de este sistema de instrumentación mecanizada a un diámetro apical #35/0.04 ya que, se ha comprobado que ese es el diámetro mínimo con el que se logra una correcta eliminación de microorganismos intraconducto.