Memoria para optar al Título Profesional de Químico / El copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) se caracteriza, entre otros aspectos, por ser un elastómero dieléctrico (ED). Los EDs se han empleado en el desarrollo de dispositivos capaces de imitar el comportamiento de músculos y estructuras biológicas. Estos dispositivos en base de ED, conocidos como actuadores, son capaces de exhibir cambio de forma como respuesta a una descarga eléctrica. Para que estos actuadores puedan exhibir eficientemente este cambio de forma, los ED que los constituyen deben ser flexibles y tener alta constante dieléctrica. En esta tesis se estudió el uso de nanopartículas del tipo perovskita de alta constante dieléctrica como material de relleno en SEBS y su influencia sobre las propiedades dieléctricas y mecánicas de los nanocompositos resultantes. Las nanopartículas utilizadas fueron titanato de bario (BaTiO3), titanato de estroncio (SrTiO3) o titanato de bario y estroncio (BaTiO3-SrTiO3). Asimismo, se preparó SEBS injertado con ácido itacónico (SEBS-g-AI), alcanzando un porcentaje de injerto de ácido itacónico (AI) de 2.06 % en peso. Se empleó SEBS-g-AI para facilitar la dispersión homogénea de nanopartículas tipo perovskita en la matriz del SEBS. Asimismo, se evaluó el uso de dioctilftalato, dioctilsebacato y trifenilfosfato como plastificantes de SEBS para modular las propiedades mecánicas de los nanocompositos. El uso de dioctilftalato como plastificante permitió prevenir el aumento drástico de la rigidez promovido por el uso de las nanopartículas del tipo perovskita. Por ejemplo, el nanocomposito que contiene 20 phr (partes por 100 de polímero) de dioctiftalato y 10 phr de nanopartículas de SrTiO3 presentó menor rigidez que el SEBS, donde el módulo de Young disminuyó 11%. El módulo de Young del nanocomposito con 30 phr de BaTiO3 aumentó 35 % comparado con SEBS sin afectar la elongación a la rotura del composito. Por otro lado, la adición de nanopartículas del tipo perovskita al SEBS promovió cambios discretos de las propiedades dieléctricas. Se observó que la adición de 30 phr de BaTiO3-SrTiO3 aumentó en 19 % la constante dieléctrica y en 2.6 % la pérdida dieléctrica del nanocomposito comparado con SEBS / The styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) is characterized, among other aspects, as being a dielectric elastomer (ED). The EDs have been used in the development of devices capable of imitating the behavior of muscles and biological structures. These ED-based devices, known as actuators, are capable of exhibiting shape change in response to an applied electric current. In order for these actuators to efficiently exhibit this shape change, the EDs that constitute them must be flexible and have a high dielectric constant. In this thesis different perovskite-type nanoparticles of high dielectric constants were used as filler materials in SEBS and their influence on the dielectric and mechanical properties of the resulting nanocomposites was studied. The nanoparticles used were barium titanate (BaTiO3), strontium titanate (SrTiO3) or barium and strontium titanate (BaTiO3-SrTiO3). Likewise, SEBS grafted with itaconic acid (SEBS-g-AI) was prepared, reaching a maximum of 2.06 % by weight of grafted itaconic acid (IA). SEBS-g-AI was used to facilitate the homogeneous dispersion of perovskite type nanoparticles in the SEBS matrix. Likewise, the use of dioctyl phthalate, dioctylsebacate and triphenyl phosphate as plasticizers for SEBS was evaluated to modulate the mechanical properties of the nanocomposites. The use of dioctylphthalate as plasticizer allowed to prevent the drastic increase of rigidity of the SEBS promoted by the use of the perovskite type nanoparticles. The nanocomposite containing 20 phr (parts per 100 polymer) of dioctiftalate and 10 phr of SrTiO3 nanoparticles presented lower stiffness than SEBS, where the Young's modulus decreased by 11%. However, the Young's modulus of the nanocomposite with 30 phr of BaTiO3, increased by 35% compared with that of SEBS but without affecting the elongation at breakage of the composite

Tesis para optar al grado de Doctora en Ciencias Farmacéuticas / Las nanobarras de oro son nanomateriales muy interesantes para su uso en la terapia de diferentes patologías como cáncer o la enfermedad de Alzheimer, ya que poseen la capacidad de absorber gran cantidad de energía en la región del infrarrojo cercano, en la cual los tejidos biológicos son transparentes a la radiación, y disiparla en forma de calor. No obstante para una eventual terapia, estos nanomateriales deben llegar a su blanco terapéutico que en el caso de la enfermedad de Alzheimer son los agregados tóxicos de la proteína β amiloide presentes en el cerebro. Uno de los grandes desafíos de la nanomedicina para la terapia de enfermedades neurodegenerativas es el de lograr que los nanomateriales lleguen al sistema nervioso central. Para estos propósitos, en esta tesis se multifuncionalizaron las Nanobarras de oro con el péptido Angiopep-2, que se utiliza como lanzadera de fármacos para favorecer el paso a través de la barrera hematoencefálica, y además con el péptido qshyrhispaqv (D1), el cual posee una afinidad en el rango sub-micromolar in vitro por los agregados del péptido β amiloide. Asimismo, las NR se conjugaron con dos tipos de polietilenglicol: Metoxi-Polietilenglicol tiolado que evita las interacciones inespecíficas, y Carboxi-Polietilenglicol tiolado que contiene un grupo carboxílico que permite la unión con un grupo amino terminal correspondiente a los péptidos, empleando agentes acoplantes. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas por Microscopia Electrónica de Transmisión, Espectrofotometría UV-Visible, Potencial Zeta y Dispersión Dinámica de la luz. Adicionalmente fue evaluada la citotoxicidad, estabilidad y la penetración in vitro de Nanobarras modificadas en células endoteliales microvasculares de rata bEnd.3 y RBEMC, observándose la capacidad de ingresar al medio intracelular. La capacidad de las Nanobarras modificadas de reconocer fibras de péptido β amiloide fue ensayada mediante una incubación con dichas fibras, y su posterior visualización por Microscopía electrónica de Transmisión. Por otra parte, se observó en cerebro de rata ex vivo la llegada al cerebro por fluorescencia, y se comprobó mediante cuantificación de oro. Como resultado de esta tesis se puede concluir que el conjugado propuesto de Nanobarras de oro modificadas con los péptidos Angiopep-2 y D1, no presenta toxicidad celular, y además es capaz de llegar al cerebro en mayor proporción que su control, que corresponde a Nanobarras de oro no modificadas. Además, en ensayos in vitro se confirmó la capacidad de reconocer agregados de fibras de péptido β-amiloide. De esta forma se espera poder contribuir al desarrollo de una estrategia para mejorar la llegada de las nanopartículas de oro al Sistema Nervioso Central, lo que representará un gran avance para una posible terapia de la enfermedad de Alzheimer / Gold Nanorods are very interesting nanomaterials for use in the therapy of different pathologies such as cancer or Alzheimer's disease, since they have the capacity to absorb large amounts of energy and to dissipate it in the form of heat in the near infrared region, in which biological tissues are transparent to radiation. However for a possible therapy, these nanomaterials must reach their therapeutic target, which in the case of Alzheimer's disease are the toxic aggregates of the β amyloid protein present in the brain. One of the bigger challenges of nanomedicine for neurodegenerative disease therapy is that nanomaterials reach the central nervous system. For this purpose, Gold Nanorods were multifunctionalized with the peptide Angiopep-2, which is used as a drug shuttle to promote passage through the blood-brain barrier, and also with the peptide qshyrhispaqv (D1), which has an affinity in the sub-micromolar range in vitro by the amyloid aggregates. Also, the Gold Nanorods were conjugated to two types of polyethylene glycol: thiolated Metoxy-Polyethylene glycol avoiding non-specific interactions, and Carboxy-Polyethylene glycol containing a carboxylic group which allows attachment to a terminal amino group corresponding to the peptides using coupling agents. The nanoparticles obtained were characterized by Transmission Electron Microscopy, UV-Visible Spectrophotometry, Zeta Potential and Dynamic Light Scattering. In addition, cytotoxicity, stability and in vitro penetration in microvascular endothelial cells of rat bEnd.3 and RBMVEC were evaluated, and the capacity to enter the intracellular medium was observed. The ability of the multifunctionalized Gold Nanorods to recognize β amyloid peptide fibers were assayed by incubation with said peptide and visualization by Transmission Electron Microscopy. On the other hand, the arrival to the brain was observed ex vivo by fluorescence, and was checked by quantification of gold. As a result of this thesis it can be concluded that the proposed conjugate does not present cytotoxicity, and is also able to reach the brain in a greater proportion than its control. In addition, the ability to recognize aggregates of β amyloid peptide fibers was confirmed in in vitro assays. In this way it is hoped to contribute to the development of a strategy to improve the arrival of gold nanoparticles to the Central Nervous System, which will represent a great advance for a possible therapy of Alzheimer's disease

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado de Magíster en Bioquímica área de especialización Toxicología y Diagnóstico Molecular y Memoria para optar al Título de Bioquímico / Las nanopartículas de oro han ganado un gran interés científico ya que presentan propiedades y características únicas como una gran área superficial, resonancia de plasmón superficial, son biocompatibles y fáciles de sintetizar, entre otras. Pueden ser irradiadas de manera externa, absorbiendo energía, y liberarla de manera localizada en forma de calor, proceso denominado fototermia, el cual se ha utilizado en estrategias para destruir células cancerígenas o para desagregar agregados tóxicos, como los presentes en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. Para esta aplicación, las nanopartículas deben ser irradiadas con longitudes de onda en la región del infrarrojo cercano, denominada “ventana biológica” (700 a 1100 nm de longitud de onda) donde los tejidos no absorben la irradiación. Los nanoprismas de oro utilizados en esta tesis son estructuras anisotrópicas que poseen absorción en la “ventana biológica”, por lo que actualmente se investigan para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Son sintetizados de manera sencilla y sin la utilización de reactivos tóxicos. Se sintetizaron y caracterizaron nanoprismas de oro, los cuales fueron multifuncionalizados con polietilenglicol, otorgando estabilidad al nanosistema, y con el péptido angiopep-2, que se ha reportado que permite el traspaso de las nanopartículas de oro a través de la barrera hematoencefálica mediante un mecanismo de transcitocis mediada por el receptor de lipoproteínas de baja densidad LRP1. La conjugación se realizó con dos tipos de polietilenglicol; el HS-PEG-Ome, que disminuye las interacciones inespecíficas y el HS-PEG-COOH, que posee un grupo carboxílico para la formación de un enlace amida con el péptido. Mediante la caracterización del nanosistema en las distintas etapas de conjugación y funcionalización se corroboró la incorporación de polietilenglicol y angiopep-2 a los nanoprismas de oro. Además, el nanosistema fue enriquecido mediante el uso de un protocolo de centrifugaciones. Por otra parte, se evaluó la estabilidad coloidal en medio de cultivo DMEM/F12 1% y PBS, siendo los nanoprismas de oro estables en sus distintos grados de multifuncionalización, con excepción de los nanoprismas desnudos en PBS los que son completamente inestables. Finalmente, estos nanosistemas obtenidos no presentaron efectos sobre la viabilidad celular de la línea SH-SY5Y a las condiciones estudiadas, haciendo a estos nanoprismas de oro un buen candidato para su utilización en terapia para enfermedades como la enfermedad de Alzheimer / Gold nanoparticles have gained great interest in science because they have unique properties and characteristics such as a large surface area, surface plasmon resonance, are biocompatible and easy to synthesize, among others. They can be irradiated externally, absorbing energy, and releasing in the form of heat it in a localized manner, process called photothermia, which has been used in strategies to destroy cancer cells or to disintegrate toxic aggregates, such as those present in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's. For this application, the nanoparticles must be irradiated with wavelengths in the near infrared region, called "biological window" (700 to 1100 nm wavelength) where the tissues do not absorb the irradiation. The gold nanoprismas used in this thesis are anisotropic structures that have absorption in the "biological window", so they are currently being investigated for the diagnosis and treatment of diseases. They are synthesized in a simple way and without the use of any toxic reagents. Gold nanoprisms were synthesized and characterized, which were multifunctionalized with polyethylene glycol, granting stability to the nanosystem, and with the angiopep-2 peptide, which has been reported to allow the transfer of gold nanoparticles through the blood-brain barrier by a mechanism of transcitocis mediated by the low-density lipoprotein receptor LRP1. The conjugation with two types of polyethylene glycol was carried out; HS-PEG-Ome, which decreases the nonspecific interactions and HS-PEG-COOH, which possesses a carboxylic group for the formation of amide bond with the peptide. By characterizing the nanosystem in the different stages of conjugation and functionalization, the incorporation of polyethylene glycol and angiopep-2 to gold nanoprisms was corroborated. In addition, the nanosystem using a centrifugation protocol was enriched. On the other hand, the colloidal stability in DMEM/F12 1% culture medium and PBS was evaluated, being the gold nanoprismas stable in their different degrees of multifunctionalization, with exception of naked nanoprisms in PBS, which are completely unstable. Finally, these obtained nanosystems showed no effects on the cellular viability of the SH-SY5Y line under the conditions studied, making these gold nanoprisms a good candidate for their use in therapy for diseases such as Alzheimer's disease / Fondecyt; Fondap

Ingeniero Civil Químico / La utilización de energía solar térmica para el calentamiento de agua permite disminuir el consumo de combustibles fósiles. Los fluidos térmicos utilizados en colectores solares tienen baja conductividad térmica y reducida capacidad de absorción de radiación solar en el rango visible, donde se encuentra el 48% de la radiación total. Para compensar este problema los colectores solares se componen de superficies metálicas oscuras capaces de absorber la radiación, transformarla en calor y transferirla al fluido térmico. La mejora de propiedades térmicas y de absorción de luz visible en los fluidos permitiría alcanzar mayores temperaturas de salida en colectores solares convencionales. Además, haría factible el uso de colectores solares sin superficies absorbedoras y de esta forma se podría reducir la complejidad y el costo de estos dispositivos. El mejoramiento de tales propiedades puede llevarse a cabo mediante la adición de nanopartículas al fluido térmico, tal dispersión recibe el nombre de nanofluido. El objetivo de este trabajo es sintetizar distintos tipos de nanofluidos y evaluar el efecto de cada uno de ellos en la absorción de radiación solar. Dentro de las nanopartículas estudiadas se encuentran las de oro, plata, cobre y óxido de grafeno (GO) dispersadas en agua desionizada. Para esto se caracterizan los nanofluidos mediante microscopia electrónica y espectros UV visible. Se mide la conductividad térmica y se someten las nanodispersiones a radiación solar obteniendo los perfiles de temperatura. Además, se analizan los efectos de concentración, forma, grado de oxidación de GO, altura de nanofluidos, y se evalúa las propiedades de un nanofluido hibrido compuesto de GO de baja oxidación con plata. Se obtuvo que todos los nanofluidos sintetizados muestran una mejora en la capacidad de absorción de luz visible y en la conductividad térmica en comparación con el agua desionizada. Además, se obtiene que para una concentración másica de 0,01% los nanofluidos de oro, plata, cobre y GO de baja oxidación alcanzan una temperatura de equilibrio de 5 °C superior al fluido base al ser sometidos a radiación solar simulada y no se logra observar diferencias entre cada uno de ellos a pesar de tener distintos espectros de absorción de luz. Se concluye que las propiedades como absorbancia y transmitancia no permiten evaluar la capacidad de conversión de radiación en calor de los nanofluidos y los cambios en estas propiedades por efecto de la luz solar no representan cambios en la temperatura de equilibrio. El grado de oxidación de GO influye en los perfiles de temperatura por estos nanofluidos siendo el de baja oxidación el que alcanza mayores temperaturas de equilibrio. El nanofluido híbrido compuesto de plata y GO de baja oxidación no muestra propiedades térmicas superiores a cada nanofluido constituyente por separado.

Tesis Magister en Ciencias Odontológicas con Mención en Periodontologia / El uso de prótesis dentales continua siendo la solución rehabilitadora más frecuente en Odontología. La estomatitis subprótesica es la inflamación de la mucosa oral, altamente prevalente en pacientes portadores de prótesis dentales. Entre su etiopatologenia, se encuentra la infección por la levadura Candida albicans. El tratamiento de primera opción son los antifúngicos, antimicrobianos que cuentan con efectos adversos, tales como malestar general y mal sabor. El objetivo de la presente tesis fue optimizar la preparación de un material nanocompósito de prótesis a base de nanopartículas de cobre y polimetilmetacrilato de termocurado; con propiedades antimicrobianas, mecánicas, de citocompatibilidad y estéticas. Se evaluaron métodos de incorporación in situ y ex situ de nanopartículas de cobre a la matriz polimérica. La estructura de los materiales fue caracterizada mediante microscopía SEM/EDX, análisis DRX y espectroscopias FTIR-ATR, XPS e ICP. La actividad antimicrobiana se evaluó frente a Candida albicans y a la bacteria periodontal Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Las propiedades mecánicas del material se determinaron mediante ensayos de flexión. La citocompatibilidad fue evaluada mediante ensayo MTS. La liberación de cobre desde el material se midió utilizando un electrodo específico en saliva artificial Se encontró que el método ex situ para incorporar las nanopartículas de cobre al polímero, no altera sus propiedades de color y presenta una actividad antimicrobiana óptima contra Candida albicans a una concentración de 0,045%, con un 92% de inhibición de colonias en la superficie acrílica. El material nanocompósito también inhibe en un 80% el crecimiento de Aggregatibacter actinomycetemcomitans. El material CuNP/PMMA exhibió propiedades mecánicas y de color comparables a las del actual acrílico de prótesis; y libera concentraciones de cobre menores 5x10¯³ µg/mL que no afectan la citocompatibilidad y se encuentran bajo los niveles de ingesta diaria recomendada del metal. Las propiedades antimicrobianas, mecánicas, de color y de biocompatibilidad, hacen del nanocompósito CuNP/PMMA un material promisorio para la fabricación de prótesis dentales que podrían prevenir/controlar infecciones orales, particularmente la estomatis subprotésica.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN ADMINISTRACIÓN / Milka Danitza Basic Eissler [Parte I], Richard Ortiz Faundez [Parte II] / NanoClean es un producto de limpieza, desinfección y aromatización para superficies, con nanopartículas de cobre, que entregan un exquisito aroma y desinfección inmediata, protegiendo a la familia, eliminando hasta un 99,99% de los gérmenes y bacterias presentes en el hogar. Este producto, posee nanopartículas de cobre, las cuales tienen propiedades bactericidas de origen natural, que destruyen la membrana celular de gérmenes y bacterias. El nuevo limpiador antibacterial para pisos y superficies, cuida la salud de nuestra familia, evitando las enfermedades con una limpieza eficiente en el hogar. La propuesta de valor es producir limpiadores de superficie de alta calidad y de bajos costos, incluyendo la tecnología de las nano partículas de cobre como elemento diferenciador. El estudio del mercado, indica un mercado potencial de USD 160 millones anuales a nivel nacional, con una alta concentración geográfica en la zona central. Nuestra estrategia de marketing, basada en posicionamiento a través de comerciales en horario peak de rating y menciones en matinales, y nuestra estrategia basada en el precio, apuntan a capturar un 2,5% de este mercado en el plazo de 5 años. Los canales de distribución considerados son locales de cadenas de supermercados donde llegaremos al usuario final con una estrategia B2C. El retail por lo tanto será un socio estratégico en el desarrollo de nuestro proyecto. Entraremos al mercado objetivo con dos productos: NanoClean y NanoClean Plus, donde este último se diferencia del producto normal ya que posee una mayor concentración de nanopartículas lo que genera una duración de agente bactericida por más de 24 horas. El precio de venta será de $890 para NanoClean y $1.490 para NanoClean Plus, con esto nos diferenciaremos de nuestro único y directo competidor por precio, y también lograremos una rápida penetración de mercado. Se requiere de una inversión de US$ 394.000 (UF 9.804), para desarrollar el proyecto y se ofrece al inversionista un 25% de participación en la sociedad, proyectando un TIR para el inversionista de un 35.8%, que es un 19,59% mayor que la tasa de descuento del proyecto.

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al Grado Académico de Magíster en Bioquímica, área de especialización en Bioquímica Clínica, y Memoria para optar al Título de Bioquímico / Salmonella es un patógeno intracelular capaz de generar cuadros clínicos que incluyen desde una enteritis autolimitada hasta infecciones sistémicas que pueden provocar la muerte del hospedero. Una vez dentro del organismo, la bacteria atraviesa la barrera epitelial intestinal e interactúa con células fagocíticas profesionales del sistema inmune innato, causando una respuesta inflamatoria local que culmina en la excreción del patógeno al medio ambiente. La patogenicidad de Salmonella se debe principalmente a su capacidad de sobrevivir dentro de macrófagos y células dendríticas, los cuales participan como vectores de diseminación dentro del hospedero. Los mecanismos utilizados por esta bacteria para permanecer y replicarse dentro de los macrófagos han sido ampliamente estudiados y descritos en la literatura. Sin embargo, existe escasa información referente a los mecanismos de supervivencia que emplea en otros estadíos de su ciclo de vida. Por ejemplo, en el medio ambiente Salmonella interactúa con otras células fagocíticas eucariontes capaces de alimentarse de bacterias y hongos. Entre ellas destacan las amebas, que utilizan mecanismos de endocitosis y degradación bacteriana similares a los utilizados por células del sistema inmune innato. En esta tesis, nos propusimos identificar un conjunto común de genes requeridos para la supervivencia intracelular de Salmonella Typhimurium en macrófagos murinos y en la ameba Dictyostelium discoideum. Este estudio se realizó mediante el análisis masivo de mutantes bajo selección negativa utilizando distintas genotecas de mutantes. La detección de aquellas mutantes que presentaron defectos en la supervivencia intracelular en ambas células fagocíticas se realizó mediante secuenciación masiva de DNA. En primera instancia, logramos identificar mutantes en 719 genes de S. Typhimurium bajo selección negativa en macrófagos murinos. Entre ellos, se encontraron genes codificados en islas de patogenicidad conservadas dentro Salmonella, genes relacionados con biosíntesis y transporte de aminoácidos y carbohidratos, genes relacionados con reguladores de respuesta a estímulos externos, genes involucrados en la biosíntesis y modificación del lipopolisacárido (LPS) y genes relacionados con estrés nutricional y oxidativo, entre otros. Al comparar estos datos con una base de datos de mutantes con defectos en la supervivencia intracelular en D. discoideum generada en nuestro laboratorio, logramos identificar mutantes en 213 genes de S. Typhimurium que serían necesarios para la supervivencia intracelular del patógeno en ambas células fagocíticas. Dentro de este grupo encontramos genes codificados en islas de patogenicidad conservadas del género Salmonella (SPI-1 y SPI-3), genes involucrados en la captación de hierro (iroC, iroN y feoB), genes relacionados con la respuesta a estrés por hambruna y pH ácido (spoT y adiY) y genes asociados a la biosíntesis y modificación del LPS (waaB, waaI, waaJ, waaL, waaZ, wbaC, wbaK, wbaM, wbaN, wbaD, oafA, wzzfepE y genes del operón arn), entre otros. Con el propósito de confirmar algunas de las predicciones obtenida a partir de nuestro análisis comparativo, se escogieron mutantes relacionadas con la biosíntesis y modificación del LPS y se evaluó su supervivencia intracelular en ambos modelos de infección. Nuestros resultados demostraron que las mutantes ΔwaaL, ΔwzzST y ΔarnBCADTEF presentaron defectos en la supervivencia intracelular en macrófagos murinos y D. discoideum. Por lo tanto, la presencia de un LPS completo que posea 16 a 35 unidades de AgO (L-AgO) sería necesario para la supervivencia de este patógeno en macrófagos murinos y D. discoideum. De igual forma, la modificación del LPS correspondiente a la adición de un grupo 4-aminoarabinosa al lípido A contribuiría a la supervivencia intracelular de S. Typhimurium en ambas células fagocíticas. En conjunto, los resultados de esta tesis constituyen un primer acercamiento a los mecanismos moleculares empleados por S. Typhimurium para sobrevivir en reservorios tan distintos como mamíferos y protozoos ambientales / Salmonella is an intracellular pathogen that causes a variety of illnesses ranging from self-limiting gastroenteritis to severe systemic infections that can cause the death of the host. Once inside the organism, these bacteria can cross the epithelial barrier and interact with professional phagocytic cells of the innate immune system, causing a local inflammatory response which culminates in the excretion of the pathogen to the environment. The pathogenicity of Salmonella is associated with its ability to survive in macrophages and dendritic cells, which can act as dissemination vectors inside the host. The molecular mechanisms used for these bacteria to survive and replicate in macrophages have been widely studied. However, no in-depth study has been conducted in order to understand the molecular mechanisms required for Salmonella survival in other stages of its life cycle. For instance, in the environment Salmonella interacts with other phagocytic cells that feed on bacteria and fungus. Among these, the amoebae use similar endocytic and degradation mechanisms to those described in innate immune cells. In this thesis, we aimed to identify a common group of genes required for the intracellular survival of Salmonella Typhimurium in murine macrophages and the amoeba Dictyostelium discoideum. To this end, we performed a high-throughput analysis of mutants under negative selection using different mutant libraries. The identification of mutants unable to survive intracellularly in both phagocytic cells was carried out by deep-sequencing. First, we identified 719 mutants of S. Typhimurium under negative selection in murine macrophages. These mutants included genes encoded in pathogenicity islands conserved in the Salmonella genus, genes involved in transport and biosynthesis of amino acids and carbohydrates, genes encoding regulators associated with response to external signals, genes linked to biosynthesis and modification of lipopolysaccharide (LPS) and genes associated to nutritional and oxidative stress, among other. The comparative analysis between the data of this thesis and data obtained in our laboratory that identified mutants with defects in intracellular survival in D. discoideum, allow us the identification of mutants in 213 genes of S. Typhimurium required to survive intracellularly in both phagocytic cells. Within this group, we found genes encoded in Salmonella pathogenicity islands (SPI-1 and SPI-3), genes involved in iron uptake (iroC, iroN and feoB), genes related with response to starvation and acid pH (spoT and adiY) and genes associated to LPS biosynthesis and modification (waaB, waaI, waaJ, waaL, waaZ, wbaC, wbaK, wbaM, wbaN, wbaD, oafA, wzzfepE and genes in the arn operon), among other. To confirm predictions from our comparative analysis, we choose mutants involved in LPS biosynthesis and evaluated their intracellular survival in both infection models. We demonstrated that mutants ΔwaaL, ΔwzzST and ΔarnBCADTEF are deficient in intracellular survival in murine macrophages and D. discoideum. Hence, a complete LPS containing 16 to 35 AgO units (L-AgO) would be necessary for survival of this pathogen in murine macrophages and D. discoideum. Similarly, a modified LPS containing 4-deoxy-aminoarabinose bound to lipid A would contribute to the intracellular survival of S. Typhimurium in both phagocytic cells. Overall, our results constitute a first step towards understanding the molecular mechanisms exploited by S. Typhimurium in order to survive in strikingly different niches such as mammalians and environmental protozoa / Fondecyt; Conicyt

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Mecánica / El presente trabajo es un estudio de carácter exploratorio sobre el tema de materiales compuestos de alcohol polivinílico y diferentes nanopartículas. El objetivo es estudiar la influencia del tipo, tamaño y morfología de nanopartículas sobre las propiedades mecánicas de PVA reforzada con ellas. El alcohol polivinílico es un polímero no tóxico para el ser humano, esta característica hace que sea interesante de estudiar en aplicaciones como transporte de fármacos y revestimiento de heridas. En estos casos los materiales compuestos nanopartículas pueden actuar como agentes transportadores de los fármacos y la matriz de PVA actúa aglomerando estas nanopartículas. Además tienen amplias aplicaciones como membranas. El estudio mecánico de este tipo de materiales es relevante a la hora de la fabricación en masa. En este caso se observa que los materiales tienen propiedades similares al PVA con respecto al módulo de Young y al esfuerzo de fluencia y no así con respecto a la deformación. La síntesis de las nanopartículas puede ser controlada mediante el pH y la temperatura. En este caso se utilizan cantidades similares de NaOH y temperatura de 80°C para todas las nanopartículas. El análisis mediante TEM muestra que estas condiciones de síntesis no son las ideales para la mayoría de las nanopartículas. En la síntesis de las nanopartículas y nanocompuestos con ferritas es necesario disminuir la temperatura de 80°C a 30-40°C y controlar cuidadosamente el pH de la solución en 9.5 u 11 para obtener partículas de menor tamaño con desviaciones estándar más acotadas. El impacto de la morfología y tamaño en las propiedades mecánicas no es del todo claro. Sí se observa una tendencia general a mejorar el módulo de Young y el esfuerzo de fluencia con la adición de nanopartículas, sin embargo, existen excepciones como la muestra de CuO/CoFe2O4 en la que disminuye E y el esfuerzo de fluencia. El incremento de E ocurre porque las nanopartículas tienden a generar enlaces secundarios entre las cadenas de polímeros, generando un efecto de reticulación, dándole mayor rigidez al sistema. El cambio en el esfuerzo de fluencia depende más de la interacción entre nanopartículas y matriz que de los enlaces. Depende de si la matriz tiene un contacto uniforme con las nanopartículas, de si las nanopartículas se aglomeran y de la morfología de las mismas nanopartículas. Estas características no pueden ser estudiadas con los resultados obtenidos en este estudio. El estudio puede ser continuado de distintas maneras. En primera instancia se puede orientar a caracterizar un tipo de material separando las nanopartículas según tamaño. Se puede estudiar el área superificial para buscar una correlación entre este valor y las propiedades mecánicas. Además, como el PVA es un material viscoelástico se sugiere hacer otras pruebas de estabilidad térmica y de dinámica de las piezas.