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Ítem Minerías artesanales para la extracción de oro mediante el uso de mercurio: Estado del arte del impacto ambiental en los medios agua, aire y suelo(Tecnológico de Costa Rica (Costa Rica), 2019) Ramírez-Morales, Didier; Rodríguez-Artavia, Brenda; Sáenz- Vargas, Wendy; Sánchez-Gutiérrez, Rolando; Villalobos-González, Wendy; Mora-Barrantes, Jose CarlosResumen. La minería artesanal a pequeña escala (MAPE), como economía de subsistencia, ha tenido un auge importante en los últimos años debido al aumento en el precio del oro, generando impactos ambientales y socioeconómicos. El uso de la técnica de extracción de oro con amalgamas de mercurio y descomposición térmica para la purificación del metal; genera al menos cinco problemas ambientales: degradación de la tierra, deforestación, contaminación y sedimentación de cursos de agua, contaminación atmosférica y degradación de la salud de la fauna y los seres humanos. La forma orgánica del mercurio es la más tóxica, puede bioacumularse y biomagnificarse a través de la cadena trófica. En el presente estudio se realiza una descripción del estado del arte de la MAPE a nivel mundial, así como sus implicaciones socioeconómicas y ambientales. Se determinó que la innovación en las técnicas utilizadas por la MAPE; ayudarían a la reducción y futura eliminación del uso del mercurio; así como la generación de regulaciones o leyes que garanticen la sostenibilidad ambiental y un adecuado desarrollo socioeconómico de los mineros artesanales y de pequeña escala.Ítem Implementación de tablas de corrección al volumen del tanque cilíndrico horizontal inclinado, compatibles con la norma ISO 12917:2017(Universidad de Costa Rica, 2019) Mora Casal, José Rafael; Mora-Casal, RenéSe presenta un método analítico, matemáticamente exacto y explícito para implementar la corrección por inclinación que se describe en la norma ISO 12917:2017 para calibración de tanques horizontales cilíndricos. El método es superior al método gráfico propuesto en la norma hasta 2017 y mejora lo propuesto en la norma actual. Se discuten y aclaran varias de las dificultades que presenta el método de corrección de la norma. Como aporte novedoso, se produjeron dos tablas numéricas con valores de corrección por inclinación, equivalentes a la Figura A-1 de la norma ISO 12917:2002 y las cuales no se han reportado previamente.Ítem The influence of the shape of Au nanoparticles on the catalytic current of fructose dehydrogenase(Springer Nature, 2019-07-08) Bollella, Paolo; Hibino, Yuya; Conejo Valverde, Paolo; Soto Cruz, Jackeline; Bergueiro, Julián; Calderón, Marcelo; Rojas Carrillo, Óscar; Kano, Kenji; Gorton, LoLos electrodos de grafito se modificaron con nanopartículas triangulares (AuNTrs) o esféricas (AuNPs) y posteriormente se modificaron con fructosa deshidrogenasa (FDH). El presente estudio informa sobre el efecto de la forma de estas nanopartículas (NPs) en la corriente catalítica de FDH inmovilizada, señalando las diferentes contribuciones en las corrientes limitadas por transferencia de masa y cinéticamente limitadas. La influencia de la forma de las NPs en la corriente limitada por transferencia de masa y la corriente limitada cinéticamente se ha demostrado utilizando dos métodos diferentes: un electrodo de disco giratorio (RDE) y un electrodo montado en una celda electroquímica de flujo a través de chorro de pared conectada a un sistema de flujo. Las ventajas de utilizar el sistema de flujo a través de chorro de pared en comparación con el sistema RDE para las investigaciones cinéticas son las siguientes: no es necesario tener en cuenta el consumo de sustrato, especialmente en el caso de la desorción de enzimas, y estudios de enzimas inhibidas por productos. La comparación revela que se pueden obtener resultados prácticamente idénticos utilizando cualquiera de las dos técnicas. Se encontró que las constantes de velocidad de transferencia de electrones (ET) heterogéneas (kS) eran 3,8 ± 0,3 s−1 y 0,9 ± 0,1 s−1, para nanopartículas triangulares y esféricas, respectivamente. La mejora observada para el electrodo modificado con AuNTrs sugiere una interacción enzima-nube más efectiva, que puede asignar una mayor cantidad de moléculas de enzima en la superficie del electrodo.Ítem Analíticas de aprendizaje como herramienta para la interpretación del efecto de la pandemia sobre la calificación final en la asignatura Química I de la Universidad Estatal a Distancia de Costa Rica(Universidad Estatal a Distancia (Costa Rica), 2022) Sánchez-Gutiérrez, Rolando; Villalobos-González, WendyResumen. Debido a la Covid-19, las instituciones de educación deben migrar sus prácticas tradicionales a la modalidad virtual. Esto representa retos importantes en la planificación, mediación y evaluación de las asignaturas. Las analíticas de aprendizaje son un conjunto de herramientas innovadoras en el área pedagógica, en la que el uso de datos puede contribuir al mejoramiento de las asignaturas y políticas educativas. En este trabajo se pretende realizar una reflexión descriptiva de las analíticas de aprendizaje valorando el efecto de la pandemia en el aprovechamiento de la asignatura. Para esto, se realiza una investigación de tipo cuantitativo mediante el estudio de las calificaciones en la asignatura de Química I durante el periodo 2018-2021 en la UNED, Costa Rica. El aprovechamiento general de la asignatura experimenta un aumento en la calificación promedio durante el periodo 2020-2021; además, existen diferencias significativas entre los rendimientos de acuerdo con las regiones demográficas del país. Sin embargo, es necesario realizar esfuerzos que permitan medir la calidad del aprendizaje logrado en la asignatura y el grado de satisfacción de los estudiantes con lo alcanzado en la misma.Ítem Impacto ambiental de diferentes sectores productivos de Costa Rica(Tecnológico de Costa Rica (Costa Rica), 2021) Arce-Villalobos, Kelvin; Arias-Castro, Alejandro; Hernández-Ugalde, Karina; Mora-Barrantes, José Carlos; Sánchez-Gutiérrez, RolandoResumen. La Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) consiste en la identificación y valoración de los impactos potenciales de proyectos respecto a los componentes físicos, químicos, biológicos, culturales, económicos y sociales, con el fin de que mediante la planificación y la correcta toma de decisiones se desarrollen aquellas actuaciones más compatibles con el ambiente. Además, representa un mecanismo acondicionado a la realidad global actual, que permite el control y seguimiento de la gestión ambiental de forma integral. A pesar de ser una temática ampliamente desarrollada, en múltiples ocasiones su aplicación no es comprendida a plenitud ante la pluralidad de sectores productivos que contempla su aplicación, entre otros aspectos. En Costa Rica, el proceso de evaluación ambiental lo fiscaliza la Secretaría Técnica Nacional Ambiental (SETENA); entre los instrumentos de fiscalización se dispone del formulario ambiental denominado “Formulario D-1”, en el cual, el futuro desarrollador de la obra, actividad o proyecto evidencia los impactos ambientales y sociales a generar por parte de la actividad a desarrollar. En el presente trabajo de investigación se desarrolló una evaluación del impacto ambiental de diferentes sectores productivos en Costa Rica a partir de formularios D-1 ingresados a la SETENA durante los años 2018 y 2019. En total se analizaron 125 formularios de futuros proyectos a desarrollar. El sector industrial denominado “Explotación de minas y canteras” presenta el mayor valor de impacto ambiental (271,27). Por su parte el sector industrial con menor valor de impacto ambiental (94,64) corresponde a “Electricidad, gas y agua”.Ítem Modelando la dinámica de un cantiléver de Microscopia de Fuerza Atómica AFM(Universidad de San Carlos (Guatemala), 2013) Matamoros, J.; Jose-Roberto, Vega-BaudritParte de la investigación científica actual involucra el empleo de diversas herramientas computacionales, tanto teóricas como de experimentación. La simulación computacional puede brindar acercamientos valiosos a la resolución de problemas científicos. La microscopía de fuerza atómica (AFM) constituye una de las técnicas de microscopía de sonda local; busca escanear las fuerzas interatómicas que pueden establecerse entre una muestra y una sonda. El movimiento oscilatorio del cantiléver se puede modelar matemáticamente utilizando los primeros armónicos de la ecuación de un oscilador armónico forzado con amortiguamiento. El hecho de que sea posible modelar matemáticamente permite que ambos comportamientos puedan ser programados y computados para la predicción del comportamiento físico a nivel teórico.Ítem Nutritional and Chemical Composition of the Costa Rican Guava (Psidium friedrichsthalianum [O. Berg] Nied): An Underexploited Edible Fruit with Nutritional and Industrial Potential(ACS Publications, 2021-10-22) Muñoz Arrieta, Rodrigo; Esquivel-Alvarado, Daniel; Alfaro-Viquez, Emilia; Reed, Jess D.; Álvarez Valverde, Víctor; Rodríguez Salazar, Massiel; Rodríguez, Gerardo; Reed, Jess D.The nutritional and chemical composition of the Costa Rican guava was evaluated by proximate analysis, amino acids, sugars, organic acids, vitamins, and minerals composition. The fatty acid and proanthocyanidin (PAC) profiles were also determined. Proximate analysis showed that Costa Rican guava has a moisture content of 82.10 g/100 g, crude fat 0.91 g/100 g, protein 0.51 g/ 100 g, dietary fiber 7.10 g/100 g, and carbohydrate 8.48 g/100 g. Arginine is the predominant essential amino acid. Sucrose and citric acid are the predominant sugar and organic acid, respectively. Apart from ascorbic acid, niacin is the predominant vitamin. Sodium and calcium are the predominant minerals. Linoleic and α-linolenic acids are the predominant fatty acids. Costa Rican guava PAC contain exclusively B-type interflavan bonds with molecular masses typical of (epi)catechin monomers. To the best of our knowledge, this is the first study to provide a detailed description of the nutritional and chemical composition of the Costa Rican guava.Ítem Síntesis Asistida por Microondas del Poli (Adipato de 1,4–Butanodiol)(Universidad del País Vasco (España), 2013-11) Garro-Álvarez, Raúl E.; Jiménez-Bonilla, Pablo; Jose-Roberto, Vega-BaudritSe propone un método para sintetizar con asistencia de radiación microondas el poli(adipato de 1,4–butanodiol) de bajo peso molecular. Se redujo en 23 h el tiempo de reacción con respecto a los sistemas de calentamiento convencional. El FTIR muestra las bandas características del poliéster (1.731,67 cm–1) así como señales propias del ordenamiento cristalino del polímero posterior a su purificación. Las señales de RMN 1H en conjunto con el análisis de grupos terminales confirman la presencia de un poliéster dihidroxi–terminal de MnRMN 1H 2.568 g·mol–1. Los análisis térmicos señalan una Tg de –2,15ºC, Tm 54,40ºC y una Tdmáx 390,03ºC, que coinciden con estudios previos. El producto obtenido por este método posee propiedades fisicoquímicas óptimas para su potencial aplicación en adhesivos de poliuretano.Ítem Evaluation of Piperine as Natural Coformer for Eutectics Preparation of Drugs Used in the Treatment of Cardiovascular Diseases(SPRINGER LINK, 2022-04-26) Wilhelm-Romero, K; Quirós-Fallas, MI; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Guillen-Girón, Teodolito; Vargas-Huertas, Felipe; Navarro-Hoyos, Mirtha; Araya Sibaja, Andrea MarielaPiperine (PIP) was evaluated as a natural coformer in the preparation of multicomponent organic materials for enhancing solubility and dissolution rate of the poorly water-soluble drugs: curcumin (CUR), lovastatin (LOV), and irbesartan (IBS). A screening based on liquid assisted grinding technique was performed using 1:1 drug-PIP molar ratio mixtures, followed by differential scanning calorimetry (DSC) and powder X-ray diffraction (PXRD) analyses. Three eutectic mixtures (EMs) composed of CUR-PIP, LOV-PIP, and IBS-PIP were obtained. Therefore, binary phase and Tamman's diagrams were constructed for each system to obtain the exact eutectic composition, which was 0.41:0.59, 0.29:0.71, and 0.31:0.69 for CUR-PIP, LOV-PIP, and IBS-PIP, respectively. Further, bulk materials of each system were prepared to characterize them through DSC, PXRD fully, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and solution-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. In addition, the contact angle, solubility, and dissolution rate of each system were evaluated. The preserved characteristic in the PXRD patterns and FT-IR spectra of the bulk material of each system confirmed the formation of EM mixture without molecular interaction in solid-state. The formation of EM resulted in improved aqueous solubility and dissolution rate associated with the increased wettability observed by the decrease in contact angle. In addition, solution NMR analyses of CUR-PIP, LOV-PIP, and IBS-PIP suggested no significant intermolecular interactions in solution between the components of the EM. Hence, this study concludes that PIP could be an effective coformer to improve the solubility and dissolution rate of CUR, LOV, and IBS.Ítem Síntesis y Caracterización de Celulosa Amorfa a partir de Triacetato de Celulosa(Sociedad Química del Perú (Perú), 2014) Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Sibaja B., María; Nikolaeva, Svetlana; Rivera A., AndreaSe realizó un estudio para la obtención y caracterización de celulosa amorfa a partir de triacetato de celulosa. Para caracterizar el material obtenido, se determinó el grado de cristalinidad mediante la difractometría de rayos X, además de la espectroscopía de infrarrojo FTIR.Ítem Divulgación de la Nanociencia y Nanotecnología en Costa Rica 2013-2014(Universidad Nacional (Colombia), 2015) Rivera-Álvarez, Andrea; Jose-Roberto, Vega-BaudritEn los últimos años el Laboratorio Nacional de Nanotecnología ha creado una iniciativa de divulgación de la nanociencia y nanotecnología en Costa Rica. En el 2014 se incorporan la Universidad Nacional, la Universidad de Costa Rica y la Universidad Estatal a Distancia. Este proceso busca incentivar vocaciones científicas, aumentar el interés por la ciencia y tecnología, fomentar en los estudiantes la curiosidad científica y mostrar la investigación científica realizada en el país en este campo.Ítem Compuestos Híbridos Lignina - Proteína - Quitosano como Potenciales Biomateriales para Aplicaciones Industriales(Universidad Autónoma de Nuevo León (México), 2015) Lopretti, Mary; ESQUIVEL, MARIANELLY; Madrigal, Sergio; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Sibaja, MaríaEn este estudio se prepararon microcápsulas del conjugado lignina -proteína - quitosano. Con el objetivo de preparar "monómeros bien defmidos (fenoles)", y utilizarlos en la síntesis de las microcápsulas, se realizó la fragmentación vía enzimática de diferentes ligninas. La producción de los fenoles se realizó en un reactor con una suspensión de la lignina a un pH 6.8, en buffer de citrato 1 M, durante 6 horas a 37ºC y utilizando enzimas de los cultivos de G. trabeum y P. chrysosporiumin. En la preparación de las microcápsulas se empleó una disolución de quitosano en ácido acético, el cual fue mezclado con una disolución acuosa de lignina - proteína. El conjugado de lignina - proteína -quitosano se obtuvo mediante la interacción por enlaces de hidrógeno, producto de la disponibilidad de grupos amino e hidroxilo de los constituyentes. Esta interacción permitió el desarrollo de materiales estables tales como nanopartículas y biomembranas, las cuales poseen un potencial novedoso en aplicaciones en la industria médica y de la agronomía.Ítem Influencia de las nanopartículas de sílice en polímeros termoplásticos(Universidad Nacional Autónoma (México), 2013) Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Martín Martínez, José Miguel; Camacho Elizondo, MelissaEn este trabajo se prepararon sílices con distinto grado de hidrofilicidad para reducir el grado de interacción con el poliuretano y analizar la incidencia en las propiedades de los materiales compuestos obtenidos. Se incorporó una sílice pirogénica hidrófila a adhesivos de poliuretano con distinta relación NCO/ OH donde el grado de separación de fases se vio favorecido en todos los poliuretanos, indicando una posible interacción de los grupos silanol de la sílice mediante enlaces de hidrógeno con el polímero. Por lo tanto, debería existir una variación de propiedades en los poliuretanos como respuesta a la presencia de la sílice dispersada.Ítem Membranas de colágeno y quitosano de fuentes alternativas: evaluación para su uso potencial en ingeniería de tejidos(Tecnológico de Costa Rica, 2015) Castro Piedra, Silvia Elena; Calvo-Castro, Laura A.; Alvarenga-Venutolo, Silvana; Centeno-Cerdas, Carolina; Ramos Madrigal, Maikol; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Zamora-Mora, Vanessa; Rojas-Chaves, MiguelLos polímeros naturales, como el colágeno y el quitosano, presentan características físicas, químicas y biológicas que los hacen buenos candidatos para usarlos como soportes análogos de matriz extracelular, con potenciales aplicaciones en la ingeniería de tejidos. En el presente trabajo se evaluaron membranas biopoliméricas de colágeno y quitosano de material considerado tradicionalmente de desecho en la industria pesquera, para el cultivo de fibroblastos dérmicos. Se emplearon matrices de 100% colágeno, 100% quitosano y colágeno:quitosano en proporciones 8:2, 2:8, 6:4 y 4:6, obtenidos a partir fuentes alternativas (cáscara de camarón y piel de tilapia). El principal reto para el empleo de estos materiales en aplicaciones biomédicas es su esterilización, para lo cual se evaluaron diferentes métodos, incluyendo tratamientos químicos (etanol, antibióticos y acetona) y físicos (rayos X, radiación UVC). El único procedimiento que permitió la desinfección efectiva sin comprometer la integridad de los biomateriales fue la incubación con antibióticos y antimicóticos durante 48 horas. Además, se confirmó la adhesión y proliferación celular sobre las membranas. Estos resultados demostraron el potencial biomédico de estos materiales.Ítem Materiales poliméricos compuestos con polietileno (PEBD) y fibras del árbol Maclura tinctoria (Moraceae)(Universidad Estatal a Distancia (Costa Rica), 2015-12) Nikolaeva, S.; Saavedra-Arias, José; Sáenz-Arce, Giovanni; Salas, R.; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Rodríguez Rodríguez, Gabriel; Pantyukhov, Petr; Popov, Anton A.Costa Rica has extensive areas of tropical forests that, managed with care and knowledge, can provide renewable raw materials and conserve biodiversity. Here we characterize the branches, leaves and bark of the “Mora Tree”, Maclura tinctoria. We manufactured composite polymeric materials and applied infrared spectrometry, liquid chromatography, optical microscopy, and the analysis of thermal and mechanical properties. We found polyphenols in all parts of the tree. The natural substrate increases crystallization temperature and reduces the crystallinity of low density polyethylene (LDPE). The elasticity modulus is higher for the composite material than for the LDPE. The fibers of this species are a promissing alternative for new products and to reduce the environmental impact of traditional polymeric materials.Ítem Isomerization of Fatty Acids A Cellular Barrier Mechanism in Nanotechnology?(American Scientific Publishers (Estados Unidos), 2017) González-Paz, Rodolfo; Cádiz, Virginia; Kiara, Riccardi; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Kiara, Riccardi RiccardiThis work is a kinetic study of the coupling reaction of 2-mercaptoethanol with methyl undecenoate and with methyl oleate through “click” chemistry. Reversibility and reactivity of each system were followed through Fourier Transform Infrared Spectroscopy and ATR conversion (FTIR-ATR) and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR). It was proved that the addition of thiol to the alkene may be reversible, that it depends on factors such as the structure of the alkene and the concentration of thiol or photoinitiator, but that it is mainly affected by the isomerization process in fatty acids and the reactivity of each configuration (cis or trans). It was concluded that under our “click” chemical experimental conditions, the cis form of methyl oleate is more reactive than the trans form. Finally, the plausibility of applying this process in nanotechnology is discussed as a cellular barrier mechanism to avoid internalization of toxic nanoparticles.Ítem Nanobots: development and future(MedCrave Group (Estados Unidos), 2017) Gutierrez, Bárbara; Villalobos Bermúdez, Carlos; Corrales, Yendry; Vargas Chacón, Stephanie; Jose-Roberto, Vega-BaudritSome decades ago, nanoscale machines called “nanorobots” (better known as “nanobots”) were only in science fiction. Today, they are expected to be the next generation of nanodevices and to change the technology related to medical diagnosis and drug delivery. Many challenges have to be faced to develop this technology; not only from the technical, biological and physicochemical point of view but also concerning the risks of using new materials and devices at nanoscale and their interaction with the environment and human beings. The aim of this review is to describe the nanobots, the technology and advances and in more detail the applications related to medicine.Ítem Propuesta de Incorporación de la Nanotecnología en la Educación Formal Media en Costa Rica(Universidad Nacional (Colombia), 2017-03) Rivera-Álvarez, Andrea; Jose-Roberto, Vega-BaudritEl programa actual de educación media y diversificada en Costa Rica se está modificando a un sistema donde se desarrolle la observación, experimentación, investigación e indagación; tratando de mejorar y actualizar sus contenidos y métodos. Se propone un nuevo enfoque del currículum escolar basado en la revisión de las ciencias básicas en la escuela media; y la física, la biología y la química en la educación diversificada. Donde se podrían incorporar experimentos simples de nanotecnología o nanobiotecnología y una breve guía de investigación para la feria científica. La propuesta presentada es para promover la nanotecnología como herramienta para fomentar el interés científico y las vocaciones científicas.Ítem Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Cellulose Derived from Pineapple Peel Residues(Scrivener Publishing LLC (Estados Unidos), 2017-07) Camacho Elizondo, Melissa; Corrales, Yendry; Lopretti, Mary; Bustamante Carballo, Leonel; Moreno, Galia; Alfaro-González, Brian; Jose-Roberto, Vega-BaudritPineapple peel biomass was used as raw material for nanocellulose extraction. The raw material is a residue from the Costa Rican fruit industry. The nanocellulose was obtained by a two-step hydrolysis process. Firstly, the cellulose was hydrolyzed with HCl to obtain microcrystalline cellulose. In the second step, the hydrolysis was carried out using H2SO4 to obtain smaller fragments and decrease the lignin content. A timedependent study was carried out to determine the particle size decrease depending on the contact time with the H2SO4. The chemical, thermal and morphological properties were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), dynamic light scattering (DLS), zeta potential, atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The nanofiber-like cellulose was obtained after 60 minutes of exposure to 65 wt% H2SO4.Ítem Production of Starch Films Using Propolis Nanoparticles as Novel Bioplasticizer(Scrivener Publishing LLC (Estados Unidos), 2017-07) Villalobos, Karolina; Rojas, Hider; González-Paz, Rodolfo; Brenes Granados, Daniel; González-Masís, Jeimmy; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Corrales-Ureña, Yendry ReginaBecause starch is a biodegradable polymer with low cost and wide availability it is an attractive material for producing edible films for fruits. Films produced with pure starch have the disadvantage of being fragile. To overcome this issue, propolis nanoparticles were used as a novel plasticizer. Mechanical, thermal and morphological properties of the films containing 0.5, 1 and 3 wt.% propolis nanoparticles were evaluated. The best performance was obtained using 0.5 wt.% propolis, increasing the Young’s modulus and decreasing the glass transition temperature (Tg), showing their plasticizing effect. The results of scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) images showed a homogenous material with a low quantity of cracks and higher roughness than the pristine starch film. A more hydrophobic material was obtained due to the resin and wax compounds present in the propolis nanoparticles. This study shows the novel use of propolis as plasticizer for starch films.