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Aspectos hidrográficos de la Bahía de Santa Elena en el Pacífico norte de Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Tisseaux-Navarro, Alexandre; Vargas-Hernández, Mauro; Ballestero-Sakson, Daniel; Salazar-Ceciliano, Juan Pablo; Cambronero-Solano, Sergio; Quesada, Isabel; Arias-Zumbado, Fausto
Resumen. El Área Marina de Manejo de bahía Santa Elena (BSE) es un sitio importante para las comunidades cercanas debido a su potencial turístico y pesquero. El objetivo de este trabajo es comprender algunos aspectos de la hidrografía de la BSE. Se establecieron dos transectos transversales al canal principal de la bahía Santa Elena para la medición de corrientes, temperatura, concentración clorofila, oxígeno disuelto, salinidad y turbidez; además, se realizó un levantamiento batimétrico del área. El movimiento del agua en BSE está influenciado por la batimetría; y las variaciones en las condiciones meteorológicas pueden provocar cambios en las características físicas, químicas y biológicas del cuerpo de agua. Comprender estos aspectos puede ser de gran ayuda para realizar un mejor uso de la BSE y de esta forma aprovechar de manera sostenible los recursos que ofrece.
Cambio Climático y Recursos Marino-Costeros
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2008-06) Gutiérrez, Alejandro; Chacón, Silvia
Resumen. El cambio climático y sus efectos en la biosfera preocupan actualmente incluso a aquellos científicos y tomadores de decisiones que tiempo atrás se negaron a reconocerlos en su gravedad. Y entre ellos están destacadamente interesados los del mundo desarrollado, que temen que su calidad de vida, y la de la humanidad en general, se vea seriamente dañada en el futuro. En este artículo, que es el resultado de una indagación sobre el impacto del cambio climático en los recursos marino-costeros en Costa Rica, se procura poner en claro tal impacto a partir de la información científica disponible.
Caracterización de las condiciones oceanográficas en el Golfo de Nicoya, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Cambronero-Solano, Sergio; Vargas-Hernández, José Mauro; Ballestero-Sakson, Daniel; Tisseaux-Navarro, Alexandre; Salazar-Ceciliano, Juan Pablo; Benavides-Morera, Rosario
Resumen. El Golfo de Nicoya (GN) es uno de los estuarios más grandes de América Central. Este cuerpo de agua presenta una dinámica de circulación compleja y representa un área de alta importancia pesquera y comercial. El objetivo de este estudio fue caracterizar la variabilidad intra-anual de parámetros oceanográficos en la región interna del GN, Costa Rica. Se realizaron mediciones de caudal y profundidad utilizando correntímetros acústicos. Se obtuvieron perfiles verticales de salinidad, temperatura, clorofila y oxígeno en estaciones a lo largo de transectos perpendiculares a la costa, tanto en marea de flujo como de reflujo. Los resultados muestran un dominio del forzamiento mareal en la circulación del GN. Se demostró que la intensidad del flujo está determinada por la batimetría, con magnitudes mayores en el flanco este del golfo. Se observó una mayor proporción de agua dulce en el flanco oeste. Estos resultados serán insumo para la calibración y validación de modelos hidrodinámicos del GN.
Characterization of Extracellular Vesicles Secreted by a Clinical Isolate of Naegleria fowleri and Identification of Immunogenic Components within Their Protein Cargo
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) (Suiza), 2022) Retana Moreira, Lissette; Steller Espinoza, María Fernanda; Chacón Camacho, Natalia; Cornet-Gomez, Alberto; Sáenz-Arce, Giovanni; Osuna, Antonio; Lomonte, Bruno; Abrahams Sandí, Elizabeth
Abstract. Extracellular vesicles (EVs) are small lipid vesicles released by both prokaryotic and eukaryotic cells, involved in intercellular communication, immunomodulation and pathogenesis. In this study, we performed a characterization of the EVs produced by trophozoites of a clinical isolate of the free-living amoeba Naegleria fowleri (N. fowleri). Size distribution, zeta potential, protein profile and protease activity were analyzed. Under our incubation conditions, EVs of different sizes were observed, with a predominant population ranging from 206 to 227 nm. SDS-PAGE revealed protein bands of 25 to 260 KDa. The presence of antigenic proteins was confirmed by Western blot, which evidenced strongest recognition by rat polyclonal antibodies raised against N. fowleri in the region close to 80 KDa and included peptidases, as revealed by zymography. Proteins in selected immunorecognized bands were further identified using nano-ESI-MS/MS. A preliminary proteomic profile of the EVs identified at least 184 proteins as part of the vesicles’ cargo. Protease activity assays, in combination with the use of inhibitors, revealed the predominance of serine proteases. The present characterization uncovers the complexity of EVs produced by N. fowleri, suggesting their potential relevance in the release of virulence factors involved in pathogenicity. Owing to their cargo’s diversity, further research on EVs could reveal new therapeutic targets or biomarkers for developing rapid and accurate diagnostic tools for lethal infections such as the one caused by this amoeba.
Chemical and structural heterogeneity of olive leaves and their trichomes
(Springer (Alemania), 2024) Fernández, Victoria; Almonte, Lisa; Bahamonde, Héctor Alejandro; Galindo-Bernabeu, Ana; Sáenz-Arce, Giovanni; Colchero, Jaime
Abstract. Many biological surfaces have hairs, known as trichomes in plants. Here, the wettability and macro- and micro-scale features of olive leaves are analyzed. The upper leaf side has few trichomes, while the lower side has a high trichome density. By combining different techniques including electron and atomic force microscopy, trichome surfaces are found to be chemically (hydrophilic-hydrophobic) heterogeneous at the nano-scale. Both olive leaf surfaces are wettable by water, having a high water contact angle hysteresis and great drop adhesion. The ultra-structural pattern observed for epidermal pavement cells differs from the reticulate cuticle structure of trichomes which shows that leaf surface areas may be substantially different despite being located nearby. Our study provides evidence for the nano-scale chemical heterogeneity of a trichome which may influence the functional properties of biological surfaces, such as water and solute permeability or water capture as discussed here for plants.
Condiciones hidrográficas del Golfo de Papagayo en el Pacífico norte de Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2019) Vargas-Hernández, José Mauro; Salazar-Ceciliano, Juan Pablo; Benavides-Morera, Rosario; Tisseaux-Navarro, Alexandre; Cambronero-Solano, Sergio
Resumen. El Golfo de Papagayo (GP) posee una abundante riqueza biológica y debido al acelerado desarrollo turístico es vulnerable al impacto de actividades humanas. Un estudio hidrográfico del GP es fundamental para velar por la buena salud de este ecosistema. Se usaron datos de perfiles verticales de una sonda (CTD) desplegada en 24 estaciones distribuidas en todo el GP para caracterizar las variaciones estacionales de temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, concentración de clorofila-a y turbidez para los años 2017 y 2018. Se encontró un mínimo (máximo) de temperatura y un máximo (mínimo) de salinidad, clorofila-a y oxígeno disuelto en superficie en febrero (octubre) asociado a la surgencia (subsidencia) producida por los intensos (débiles) vientos alisios de la estación seca (lluviosa) y la alta (baja) productividad primaria. Esta hidrografía es una herramienta útil para la toma de decisiones en políticas ambientales.
Costa Rican fungi as potential biomaterials
(Tecnológico de Costa Rica (TEC) (Costa Rica), 2024-08) Fallas-Méndez, Adriana; Solano-Campos, Frank; Mau Inchaustegui, Silvia; Sáenz-Arce, Giovanni; Solano-González, Stefany
Abstract. Fungal biomaterials are gaining relevance due to their intrinsic ability of self-repair, higher sensitivity to external conditions and faster growth respective to synthetic materials. This project consists of evaluating and characterizing the physical properties of fungal strains isolated from a Pacific Coast Mangrove in Costa Rica. We identified environmental strains by recording their morphological features and complemented this by ITS-based DNA barcoding, and subsequently, classified three strains based on morphological features and seven strains by molecular analyses. Ongoing work is being done to measure electrical responses of these fungi upon light stimulation; in addition, a protocol for studying their piezoelectric properties is being developed to identify potential candidates to be used in the field of electronics. To the extent of our knowledge, our project is the first one to report piezoelectric properties from microscopic fungi in Costa Rica as means to determine its potential as biomaterials.
Datos Informe Observatorio 2024: Sensores de presión y temperatura en el Golfo de Nicoya
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2025-03-31) Ureña Mora, Pablo; Tisseaux Navarro, Alexandre; Salazar Ceciliano Juan Pablo; Hernández Jiménez, Róger; Salas Cascante, Marcelo; Vargas Hernández, José Mauro
Desarrollo de un escáner láser con aplicaciones en dosimetría de gel polimérico
(Asociación Física Argentina (Argentina), 2020) Chacón, D.; Romero, M.; Mattea, F.; Valente, M.
Resumen. Los avances en las aplicaciones de radiación ionizante en la medicina, y en particular el tratamiento contra el cáncer, se encuentran en continuo desarrollo y evolución. Es por ello, que las capacidades para demostrar que estas aplicaciones son seguras requieren de sistemas dosimétricos innovadores, que proporcionen información tridimensional para la verificación dosimétrica. Los dosímetros de gel polimérico son parte de estos sistemas dosimétricos notables, ya que pueden registrar cuantitativamente la dosis absorbida y obtener distribuciones de dosis en 3D con alta resolución manteniendo propiedades tejido-equivalentes. Los métodos utilizados para interpretar la señal registrada por estos sistemas a valores de dosis incluyen complejos y costosos instrumentos, tales como resonadores magnéticos y tomógrafos de rayos-X. Sin embargo, existen alternativas de menor costo como métodos de lectura ópticos que pueden optimizarse y diseñarse para el estudio de dosimetría polimérica. El objetivo de este trabajo es presentar el diseño, construcción y caracterización de un escáner láser de bajo costo, con capacidad 2D, apropiado para el análisis de los dosímetros de gel polimérico. Con este equipo, se realizaron pruebas de caracterización y optimización, contrastando los resultados con los obtenidos por instrumentos comerciales ó validados, obteniendo resultados comparables demostrando la capacidad del escáner láser como herramienta de lectura para dosimetría de gel polimérico.
Estimation of erosion phenomena within helicon plasma sources through a steady-state explicit analytical model
(Frontiers Media (Suiza), 2022-08) Del Valle, Juan I.; Granados, Víctor H.; Chang Díaz, Franklin R.
Abstract. Helicon plasma sources produce high-density discharges without the need of electrodes in direct contact with the plasma, which is thought to provide them with long operational lifetimes. An explicit steady-state analytical model is described with the capability of depicting the 2D plasma density distribution, the sheath potentials and the estimated sputtering and etch rates along the plasma-facing components of the source. The individual constituting submodels are fitted against available experimental data, and the model is used to predict erosion rates within the VX-CR research helicon plasma source. Erosion within these components is dependent on the value of plasma density along the boundaries, the electron temperature and the particular ion-target material combination. The highest erosion rates are found along the upstream system boundary, followed by the regions near the helicon antenna straps where a capacitive RF sheath is formed. The assumptions and limitations of the model are discussed, and future improvements are proposed.
Estructura biológica y calidad ambiental de las turberas del Cerro de la Muerte en Costa Rica: conservación y adaptación a la variabilidad climática
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Gastezzi Arias, Paola; Pérez-Quezada, Jorge
Resumen. Las turberas son un tipo de humedal que tiene una capa de turba almacenada de forma natural en su superficie. La turba es la acumulación de la materia orgánica (MO) formada por la descomposición producida por plantas como el musgo Sphagnum spp y otras plantas adaptadas a vivir en condiciones de saturación permanente de agua, con reducido oxígeno y poca disponibilidad de nutrientes. Son reconocidas por jugar un papel vital en mantener el carbono orgánico en el suelo, en la regulación del agua y favorecer la conservación de la biodiversidad. Esta investigación tuvo como objetivo analizar la estructura biológica y la calidad ambiental de las turberas del Cerro de la Muerte mediante el uso de indicadores biológicos y fisicoquímicos, para el fortalecimiento de su conservación y adaptación a la variabilidad climática. Se evaluaron ocho turberas ubicadas en el parque Nacional Tapantí Macizo de la Muerte y la Reserva Biológica Cerro Vueltas, a diferentes altitudes que van desde los 2400 a 3100 m.s.n.m. En cada una de las turberas se utilizaron bioindicadores como las aves para el monitoreo del ecosistema y los macroinvertebrados acuáticos y parámetros fisicoquímicos (oxígeno, pH, conductividad, temperatura, entre otros parámetros), para conocer la calidad del agua. Además, se estudió el suelo para conocer sus características y composición. Esta investigación generó tres manuscritos como producto de los objetivos específicos planteados. El primer artículo denominado: Distribución altitudinal de la riqueza y diversidad de aves en las turberas de altura en Costa Rica. En el que se logró identificar 75 especies (25 familias, 11 órdenes), se encontró la mayor diversidad (H'=3,12) y riqueza de aves (49 especies observadas y 56 esperadas) en turberas a 2400 metros de altitud, y la menor a 2600 y 2800 m.s.n.m. Un 43 % de las especies son endémicas, el 34 % residentes y el 14 % migrantes latitudinales. Se demostró que las turberas podrían presentar cambios estructurales debido a las variaciones en los patrones de lluvias. El segundo artículo denominado: Composición de los macroinvertebrados según la calidad del agua en turberas de altura, Costa Rica, evaluó la variación en la composición de macroinvertebrados acuáticos según parámetros fisicoquímicos del agua. La relación de los macroinvertebrados como indicadores de la calidad del agua se debe a que son sensibles a los cambios en las condiciones del entorno acuático, su presencia y abundancia están estrechamente ligadas a la calidad del agua y la salud del ecosistema acuático. Se registraron 10 familias y siete géneros. Las familias más representativas fueron Chironomidae y Limnephilidae. La calidad del agua se clasificó según el ICA-NSF como "calidad media" y como "calidad regular a mala" según el BMWP-CR, y el tercer manuscrito denominado: Las turberas de altura del Parque Nacional. Tapantí en Costa Rica: caracterización e importancia del suelo turboso, caracterizó el suelo con el fin de conocer el contenido de MO y de carbono en el suelo turboso. Se demostró que los suelos en las turberas poseen un 32.9 % de carbono y el de MO fue 7.1 % en la Turbera 3 con respecto a las otras turberas, mientras que la relación C/N fue mayor en la Turbera 1 con una relación de 22.3 %. Los resultados destacan la importancia de las turberas para mantener la biodiversidad endémica y cumplir con su rol ecosistémico de las tierras altas, que contribuye a mitigar los efectos de la variabilidad climática, debido a su capacidad de almacenar agua y carbono en el suelo. Por lo tanto, es fundamental estudiar y monitorear las turberas a largo plazo, especialmente debido al papel crucial que desempeñan en la provisión de servicios ecosistémicos importantes. Las turberas de altura son ecosistemas frágiles que mantienen la biodiversidad y procesos ecológicos esenciales para las tierras altas de Costa Rica. No obstante, la variabilidad climática puede afectar las características fisicoquímicas del agua y el suelo, el procesamiento de la MO, el contenido de carbono y nutrientes en el suelo, la formación de la turba y la biodiversidad de las turberas. La información producida en este estudio aporta un valioso insumo de datos biológicos y ecológicos, que permite comprender su función y su rol frente a la variabilidad climática. Además, esta información sirve para demostrar la pertinencia de reforzar la inclusión de las turberas de altura en estrategias locales de adaptación climática, dado que constituyen un enfoque novedoso debido a la función que desempeñan como reservorios de agua y carbono, y sitios de alto endemismo de especies claves en las turberas de altura.
Evaluación realizada desde la perspectiva de un grupo universitario de docentes sobre los cursos de Física General de la Universidad Nacional de Costa Rica durante el 2014 y el 2019
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2022) Márquez-Artavia, Xiomara; Delgado-Orozco, Luis; Saavedra-Arias, José
Resumen. Objetivo. Evaluar los cursos de Física General (teoría y laboratorio) de la carrera de Enseñanza de las Ciencias a través del personal docente universitario, en el periodo comprendido entre el 2014 al 2019, con el fin de identificar las fortalezas y debilidades en la metodología y replantear nuevas estrategias educativas. Metodología. La investigación mixta (cuantitativa y cualitativa) se realizó mediante una encuesta virtual con el programa LimeSurvey al profesorado que ha impartido los cursos de Física para la carrera de Enseñanza de las Ciencias en los últimos cinco años. Esta se aplicó a la población total de 20 docentes de la cual solo 12 participaron. El instrumento fue diseñado por el personal docente que trabaja en el proyecto de mejoramiento de las guías de laboratorio y su análisis se realizó con la ayuda de una hoja de cálculo de Excel, suministrada por el programa LimeSurvey. El instrumento se validó por personal del IDESPO de la Universidad Nacional en cuanto a la pertinencia del contenido de los enunciados, la claridad de las preguntas y la coherencia con el objetivo de este estudio. Resultados. La estructura y organización de los cursos de Física General tiene una valoración positiva por parte del profesorado, que también mostró una preferencia por la clase magistral; pero, aun así, mostró disposición a capacitarse y aprender nuevas estrategias didácticas. Conclusiones. Además, se determinó que el personal docente está anuente al cambio tecnológico y a trabajar en los retos que han propuesto las políticas del gobierno.
Evaluating the Effect of Iron(III) in the Preparation of a Conductive Porous Composite Using a Biomass Waste-Based Starch Template
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) (Suiza), 2023) Rodríguez-Quesada, Laria; Ramírez-Sánchez, Karla; León-Carvajal, Sebastián; Sáenz-Arce, Giovanni; Vásquez-Sancho, Fabián; Avendaño-Soto, Esteban; Montero-Rodríguez, Juan José; Starbird-Perez, Ricardo
Abstract. In this work, the effect of iron(III) in the preparation of a conductive porous composite using a biomass waste-based starch template was evaluated. Biopolymers are obtained from natural sources, for instance, starch from potato waste, and its conversion into value-added products is highly significant in a circular economy. The biomass starch-based conductive cryogel was polymerized via chemical oxidation of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) using iron(III) p-toluenesulfonate as a strategy to functionalize porous biopolymers. Thermal, spectrophotometric, physical, and chemical properties of the starch template, starch/iron(III), and the conductive polymer composites were evaluated. The impedance data of the conductive polymer deposited onto the starch template confirmed that at a longer soaking time, the electrical performance of the composite was improved, slightly modifying its microstructure. The functionalization of porous cryogels and aerogels using polysaccharides as raw materials is of great interest for applications in electronic, environmental, and biological fields.
Evaluation of Conductive Porous Biobased Composites with Tunable Mechanical Properties for Potential Biological Applications
(ACS Publications (Estados Unidos), 2024) Rodríguez-Quesada, Laria; Ramírez-Sánchez, Karla; Formosa-Dague, Cécile; Dague, Etienne; Sáenz-Arce, Giovanni; García-González, Carlos A.; Vásquez-Sancho, Fabián; Avendaño-Soto, Esteban; Starbird-Pérez, Ricardo
Abstract. In this work, starch-based porous cryogels with controlled mechanical and electrical properties were prepared for tissue engineering applications. The starch cryogels were formulated using κ-carrageenan, poly(vinyl alcohol) (PVA), and styrylpyridinium-substituted PVA (SbQ) into the composite. A conductive cryogel was polymerized by chemical oxidation of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) using iron(III) p-toluenesulfonate as a strategy to control the electrical properties. The physical, thermal, and mechanical properties were evaluated for the obtained composites. Macro- and nanoscale results confirmed the capability of tuning the mechanical properties of the material by the addition of biopolymers in different contents. The presence of κ-carrageenan significantly increased the storage modulus and decreased the damping effect in the formulations. The presence of PVA showed a plasticizing effect in the formulations, confirmed by the buffering effect and an increase in storage modulus. PVA-SBQ improved the mechanical properties by cross-linking. The addition of PEDOT increased the mechanical and electrical properties of the obtained materials.
Hatching Success Rather Than Temperature-Dependent Sex Determination as the Main Driver of Olive Ridley (Lepidochelys olivacea) Nesting Activity in the Pacific Coast of Central America
(MDPI, 2021-11-05) Morales Mérida, Berta Alejandra; Helier, Aude; Cortés-Gómez, Adriana A.; Girondot, Marc
En las tortugas marinas, el sexo se determina durante un periodo preciso durante la incubación: los machos se producen a temperaturas más bajas y las hembras a temperaturas más altas, un fenómeno denominado determinación del sexo dependiente de la temperatura. La temperatura del nido depende de muchos factores, entre ellos la radiación solar. El albedo es la medida de la proporción de radiación solar reflejada, y en términos de color de la arena, la arena negra absorbe la mayor parte de la energía, mientras que la arena blanca refleja más radiación solar. Basándose en esta observación, las playas de arena más oscura con temperaturas más altas deberían producir más hembras. Dado que las tortugas marinas muestran un alto grado de filopatría, incluido el regreso al hogar natal, las playas oscuras también deberían producir más crías hembras que regresen al nido cuando maduren. Cuando el color de la arena es heterogéneo en una región, nuestra hipótesis es que las playas más oscuras tendrían el mayor número de nidos. No obstante, la elevada temperatura de incubación en las playas con un albedo bajo puede dar lugar a un bajo éxito de eclosión. Utilizando imágenes de Google Earth y la base de datos SWOT de tortugas lora (Lepidochelys olivacea) nidificantes en la costa del Pacífico de México y América Central, modelamos el color de la arena y la actividad de nidificación para probar la hipótesis de que las playas más oscuras albergan mayores concentraciones de hembras debido a la feminización en las playas más oscuras y a la filopatría femenina. Encontramos el resultado opuesto: el menor éxito de eclosión en playas con un albedo más bajo podría ser el principal impulsor de la heterogeneidad de la actividad de nidificación para las tortugas lora en América Central.
Interacción Océano-Atmósfera: Surgencia y Generación de Anillos en la Región de Papagayo
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2002) Vargas, José Mauro
Resumen. Haciendo uso de datos de AVHRR, de datos de viento del QuikScat y de una estación meteorológica en la zona de Cuajiniquil en Costa Rica, se ha encontrado una clara relación entre la velocidad de los vientos y el fenómeno de surgencia en Papagayo entre el 14 de diciembre de 2001 y el 5 de abril de 2002. Se observa también un corrimiento notable hacia el norte de los vórtices anticiclónicos formados en Papagayo para finales de febrero de 2002 con respecto a los anillos investigados por Ballestero y Coen en el experimento llevado a cabo en 1996 (Ballestero y Coen, 2004).

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