Biomedical Engineering and Bioengineering Commons^™

Three-Dimensional Hydrogel Cell Culture Systems For Modeling Neural Tissue, John P. Frampton

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

Two-dimensional (2-D) neural cell culture systems have served as physiological models for understanding the cellular and molecular events that underlie responses to physical and chemical stimuli, control sensory and motor function, and lead to the development of neurological diseases. However, the development of three-dimensional (3-D) cell culture systems will be essential for the advancement of experimental research in a variety of fields including tissue engineering, chemical transport and delivery, cell growth, and cell-cell communication. In 3-D cell culture, cells are provided with an environment similar to tissue, in which they are surrounded on all sides by other cells, structural molecules …

Continuous Glucose Monitoring Microsensor With A Nanoscale Conducting Matrix And Redox Mediator, Daniel Pesantez

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

The major limiting factor in kidney clinical transplantation is the shortage of transplantable organs. The current inability to distinguish viability from non-viability on a prospective basis represents a major obstacle in any attempt to expand organ donor criteria. Consequently, a way to measure and monitor a relevant analyte to assess kidney viability is needed. For the first time, the initial development and characterization of a metabolic microsensor to assess kidney viability is presented. The rate of glucose consumption appears to serve as an indicator of kidney metabolism that may distinguish reversible from irreversible kidney damage. The proposed MetaSense (Metabolic Sensor) …

Graphical User Interface (Gui) To Study Different Reconstruction Algorithms In Computed Tomography, Shital K. Abhange

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Computed tomography (CT) imaging relies on computational algorithms to reconstruct images from projections gathered from the CT scan. Depending on the scanner geometry, different types of reconstruction algorithms can be used. To study these different types of reconstruction algorithms in a user-friendly way, a software tool was built. The aim of the thesis was to provide a software platform to access a number of previously implemented reconstruction algorithms with ease and minimal knowledge of the reconstruction code. The goal was accomplished by building a Graphical User Interface (GUI) using MATLAB 7.7.0 (R2008b). In addition to creating mathematical objects and invoking …

Induction Of Socs-1 In Hsv-1-Infected Murine Keratinocytes: A Mechanism Of Inhibition Of Interferon Gamma, Kenneth Gene Frey

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Epidermal cells such as keratinocytes are the major site of Herpes Simplex Virus Type 1 (HSV-1) replication in active primary or recurring herpes infection. In this study, a murine keratinocyte cell line (HEL-30) was shown to be refractory to IFNγ induction of an antiviral state to HSV-1 infection, while IFNγ did induce an antiviral state in a murine fibroblast cell line (L929). Particularly, IFN-gamma and its peptide mimetic protected fibrobasts from viral-induced cytopathic effect while the keratinocytes were destroyed by the infection. Suppressor of cytokine synthesis-1 (SOCS-1) a negative regulator of IFNγ, was hypothesized to be responsible for the refractiveness …

Hif-1 Alpha: A Master Regulator Of Trophoblast Differentiation And Placental Development, Kashmira Kulkarni

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Early embryonic development occurs under low oxygen levels. The placenta is an organ transiently formed during pregnancy and plays a crucial role during development of the embryo. Alterations in the placental structure or function have been associated with the pathologies such as preeclampsia in humans. In mammals, the hypoxia inducible factor (HIF) transcription factors have been identified as the major regulators of cellular responses in low oxygen. In the current study, we investigated the effects of low oxygen on the differentiation of trophoblast stem cells, lineage committed trophoblast giant cells and labyrinthine lineage-committed cells. We examined the effects of an …

Genetic Differentiation In Ambystomatid Salamanders Across A Fragmented Landscape, Joseph E. Bartoszek

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It is generally recognized that amphibian populations declining across the globe. Habitat loss is the primary cause of decline. The salamander family Ambystomatidae has experienced significantly more rapid decline than the average for amphibians. Coefficients of Conservatism (CoC) have been developed for amphibians in Ohio. These are based primarily on habitat requirements with high CoCs for amphibians with stringent habitat requirements (e.g. vernal pools associated with large, intact, undisturbed forest), and low CoCs for amphibians with less stringent habitat requirements. Genetic diversity in five species and one hybrid complex of ambystomatid salamander in southwest Ohio were examined and compared to …

Capillary Perfusion Kinematics In Lungs Of Oxygen-Tolerant Rats, Madhavi Ramakrishna

Master's Theses (2009 -)

Motivation:

Prolonged exposure to oxygen at high concentrations (hyperoxia), a common treatment for hypoxemia, is toxic to the lungs. Rats exposed to 85% O₂ for 5-7 days develop tolerance to the otherwise lethal effects of 100% O₂. Elucidating the factors that contribute to this tolerance could further our understanding of the mechanisms of lung O₂ toxicity. Since vascular remodeling involving loss of capillary volume and endothelial surface area has been reported in lungs from rats exposed to 85% O₂ for 7 days, we were interested in evaluating the effect of this hyperoxia model on lung …

Systems Identification Of Sensorimotor Control For Visually Guided Wrist Movements, Chintan Poladia

Master's Theses (2009 -)

The sensorimotor control system is a complicated system in which the neural controller uses the feedback information from sensory modalities (visual, proprioceptive, vestibular, auditory, etc.) to actuate the musculo-skeletal system in order to execute intended movements. It has been an ongoing research to decode this sensorimotor integration. The current study utilized a systems identification approach in conjunction with a one-degree-of-freedom robotic manipulandum to quantify (delays, noises, wrist dynamics and controller parameters) a simplified (linear time-invariant) model of sensorimotor control for visually guided wrist stabilization movements.

Four sensorimotor tasks were used to characterize the parameters of the sensorimotor control model. Open …

Effects Of Calcium Changes On Hysteresis In Restitution Of Action Potential Duration, Kathleen Marie Guzman

University of Kentucky Master's Theses

Sudden cardiac death (SCD) is a leading cause of fatalities. Several methods have been developed to predict instability in myocytes which could lead to SCD. The focus of this study was on altering memory in myocytes, i.e. hysteresis in restitution of action potential duration (APD), by differing levels of calcium. Determination of alteration was implemented by using a diastolic interval (DI) control program that implements a sinusoidal change in DI. Plotting APD versus previous DI, i.e. restitution, produces a hysteresis loop. From these hysteresis loops, five parameters were used to determine measures of memory: area, thickness, overall tilt, max delay …

Farm Tractor Rollover Protection: Why Simply Getting Rollover Protective Structures Installed On All Tractors Is Not Sufficient, Roger M. Hoy

Biological Systems Engineering: Papers and Publications

In North America, agricultural is one of the most hazardous occupations, trailing only mining and construction in likelihood of experiencing a serious injury or fatality. Without quoting specific statistics, roughly one-half of the serious injuries experienced each year involve an agricultural tractor, and roughly one-half of the serious injuries involving tractors are rollovers. It is well established that when a tractor is equipped with a rollover protective structure (ROPS) and seatbelt, and both are utilized, serious injuries rarely, if ever occur, in the event of an overturn. In fact, tractor overturns are the leading cause of agricultural fatalities in the …

Effect Of Timing Of A Deficit-Irrigation Allocation On Corn Evapotranspiration, Yield, Water Use Efficiency And Dry Mass, J. O. Payero, David D. Tarkalson, Suat Irmak, Don Davison, James L. Petersen

Biological Systems Engineering: Papers and Publications

Water regulations have decreased irrigation water supplies in Nebraska and some other areas of the USA Great Plains. When available water is not enough to meet crop water requirements during the entire growing cycle, it becomes critical to know the proper irrigation timing that would maximize yields and profits. This study evaluated the effect of timing of a deficit-irrigation allocation (150 mm) on crop evapotranspiration (ETc), yield, water use efficiency (WUE = yield/ETc), irrigation water use efficiency (IWUE = yield/irrigation), and dry mass (DM) of corn (Zea mays L.) irrigated with subsurface drip irrigation in the semiarid climate of …

Parameter Optimization For Image Denoising Based On Block Matching And 3d Collaborative Filtering, Ramu Pedada, Emin Kugu, Jiang Li, Zhanfeng Yue, Yuzhong Shen, Josien P.W. Pluim (Ed.), Benoit M. Dawant (Ed.)

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Clinical MRI images are generally corrupted by random noise during acquisition with blurred subtle structure features. Many denoising methods have been proposed to remove noise from corrupted images at the expense of distorted structure features. Therefore, there is always compromise between removing noise and preserving structure information for denoising methods. For a specific denoising method, it is crucial to tune it so that the best tradeoff can be obtained. In this paper, we define several cost functions to assess the quality of noise removal and that of structure information preserved in the denoised image. Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2 (SPEA2) …

Automatic Diagnosis For Prostate Cancer Using Run-Length Matrix Method, Xiaoyan Sun, Shao-Hui Chuang, Jiang Li, Frederic Mckenzie, Nico Karssemeijer (Ed.), Maryellen L. Giger (Ed.)

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Prostate cancer is the most common type of cancer and the second leading cause of cancer death among men in US¹. Quantitative assessment of prostate histology provides potential automatic classification of prostate lesions and prediction of response to therapy. Traditionally, prostate cancer diagnosis is made by the analysis of prostate-specific antigen (PSA) levels and histopathological images of biopsy samples under microscopes. In this application, we utilize a texture analysis method based on the run-length matrix for identifying tissue abnormalities in prostate histology. A tissue sample was collected from a radical prostatectomy, H&E fixed, and assessed by a pathologist …

Optimizing Computer-Aided Colonic Polyp Detection For Ct Colonography By Evolving The Pareto Front, Jiang Li, Adam Huang, Jack Tao, Jiamin Liu, Robert L. Van Uitert, Nicholas Petrick, Ronald Summers

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

A multiobjective genetic algorithm is designed to optimize a computer-aided detection (CAD) system for identifying colonic polyps. Colonic polyps appear as elliptical protrusions on the inner surface of the colon. Curvature-based features for colonic polyp detection have proved to be successful in several CT colonography (CTC) CAD systems. Our CTC CAD program uses a sequential classifier to form initial polyp detections on the colon surface. The classifier utilizes a set of thresholds on curvature-based features to cluster suspicious colon surface regions into polyp candidates. The thresholds were previously chosen experimentally by using feature histograms. The chosen thresholds were effective for …

Cold Plasma Technology: Bactericidal Effects On Geobacillus Stearothermophilus And Bacillus Cereus Microorganisms, Angela D. Morris, Gayle B. Mccombs, Tamer Akan, Wayne L. Hynes, Mounir Laroussi, Susan L. Tolle

Dental Hygiene Faculty Publications

Introduction: Cold plasma, also known as Low Temperature Atmospheric Pressure Plasma (LTAPP) is a novel technology consisting of neutral and charged particles, including free radicals, which can be used to destroy or inactivate microorganisms. Research has been conducted regarding the effect of cold plasma on gram-positive bacteria; however, there is limited research regarding its ability to inactivate the spore-formers Geobacillus stearothermophilus and Bacillus cereus.

Purpose: The purpose of this study was to determine if cold plasma inactivates G. stearothermophilus and B. cereus vegetative cells and spores.

Methods: Nine hundred eighty-one samples were included in this study (762 experimental and …

Indirect Land Use Emissions In The Life Cycle Of Biofuels: Regulations Vs. Science, Adam J. Liska, Richard K. Perrin

Biological Systems Engineering: Papers and Publications

Recent legislative mandates have been enacted at state and federal levels with the purpose of reducing life cycle greenhouse gas (GHG) emissions from transportation fuels. This legislation encourages the substitution of fossil fuels with “low-carbon” fuels. The burden is put on regulatory agencies to determine the GHG-intensity of various fuels, and those agencies naturally look to science for guidance. Even though much progress has been made in determining the direct life cycle emissions from the production of biofuels, the science underpinning the estimation of potentially significant emissions from indirect land use change (ILUC) is in its infancy. As legislation requires …

Efecto Antimicrobiano In Vitro De Cinco Soluciones Multipropósito Para Lentes Blandos Contra Cándida Albicans Y Aspergillus Fumigatus, Myriam Teresa Mayorga C., Claudia Marcela Parra G.

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La colonización de hongos en los lentes de contacto blandos puede ocasionar infecciones oculares severas que pueden prevenirse con el uso de soluciones multipropósito. Objetivo: evaluar la eficacia antimicrobiana in vitro de cinco soluciones multipropósito comerciales frente a dos hongos, Cándida albicans (levadura) y Aspergillus fumigatus (moho). Materiales y métodos: fueron analizadas in vitro cinco soluciones multipropósito comerciales: Solución 1 (PHMB AL 0,0001%), solución 2 (Polyquad al 0,001%), solución 3 (PAPB), solución 4 (trimetoprim al 0,01%), solución 5 (peróxido de hidrógeno al 3%), frente a Candida albicans y Aspergillus fumigatus. El inóculo fue estandarizado utilizando tres concentraciones para cada microorganismo. …

Cambios De Agudeza Visual Pos Lasik En Pacientes Con Queratotomía Radial Previa, Genny Maritza Castillo A., Alejandro León Álvarez

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La cirugía LASIK se ha recomendado como una solución para la hipocorrección miópica o el cambio hacia la hipermetropía que experimentan los sujetos operados previamente por queratotomía radial (QR). Objetivo: determinar los cambios en la agudeza visual posLASIK en sujetos intervenidos anteriormente con QR. Materiales y métodos: se hizo una revisión de historias clínicas de personas con QR intervenidas con LASIK entre octubre de 2005 y septiembre de 2008, de los cuales fueron seleccionados 28 ojos (23 pacientes) que cumplieron los criterios de inclusión y exclusión; al 6.º mes fueron evaluados 15 ojos. Resultados: la agudeza visual (LogMAR) sin corrección …

Respuesta Inflamatoria En La Inducción De La Opacificación De La Cápsula Posterior Del Cristalino Después De La Cirugía De Catarata, Martha Fabiola Rodríguez A.

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La complicación más frecuente de la cirugía de catarata es la opacificación de la cápsula posterior (PCO), ocasionada por la proliferación de las células epiteliales del cristalino que permanecen después de la cirugía. Las células epiteliales migran hacia la cápsula posterior o al lente intraocular implantado, sufren una transición epitelial–mesenquimatosa, similar a lo que ocurre durante el desarrollo embriológico, llevando a la fibrosis, contracción del tejido capsular y, finalmente, a la opacidad. La respuesta inflamatoria se ha evidenciado por el infiltrado de células fagocíticas y el incremento en las citoquinas proinflamatorias y mediadores como, IL-2, IL-1, IL-6, TNF-, TGF- óxido …

El Pacto De Cuidados En La Relación Paciente Y Profesional De La Salud Visual Y Ocular (Psvo): Una Lectura Desde Paul Ricoeur, Diego Fernando Barragán Giraldo

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Desde el horizonte de la filosofía hermenéutica, el escrito presente señalará algunas pautas de interpretación alrededor del Pacto de Cuidados que, según Ricoeur, es el fundamento de la ética médica y que claramente es tema obligado, también, para el profesional de la salud visual y ocular (PSVO). En la primera parte se mostrará la relación ricoeuriana entre éticas anteriores, normas y éticas posteriores. En la segunda, se presentarán algunas consideraciones sobre la relación entre paciente y PSVO en lo concerniente al Pacto de Cuidados con base en dos de sus elementos constitutivos: la confianza y la alianza. Finalmente, se sugerirán …

Estado Acomodativo En Usuarios De Computador: Manejo Optométrico, Sandra Milena Medrano Muñoz

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Con el tiempo se ha incrementado el número de personas que realizan actividades cuyo esfuerzo visual en visión próxima es bastante exigente, como en la lectura y en el computador (Barra et ál., 1992). La experiencia en la práctica clínica muestra con frecuencia que las largas jornadas de trabajo en visión próxima frente el computador genera una serie de sintomatologías que disminuyen la comodidad visual (Lovasik & Kergoat, 1988; Hayes et ál., 2007). Entre los síntomas más frecuentes asociados a trabajos en computador se han encontrado cefalea, fatiga, ardor ocular, astenopía, salto de renglones, visión doble intermitente, dificultad de enfoque …

Pruebas Para La Evaluación De La Agudeza Visual En Pacientes Pediátricos, Nancy Piedad Molina Montoya

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La medición de la agudeza visual en niños representa un importante reto para el optómetra por ser laboriosa y requerir conocimiento y paciencia. Según el estímulo, la agudeza visual puede dividirse en tres tipos: de detección, de resolución y de reconocimiento. Los valores de estas pueden ser diferentes y se alteran en diferente proporción en presencia de problemas visuales. El presente artículo hace una revisión de los tests de agudeza visual para niños, sobre los que se han realizado gran número de investigaciones en los últimos años: Teller, Cardiff, Lea, HOTV y las cartillas logMAR que podrían emplearse en el …

Factores Asociados Con El Nivel De Desempeño En El Trabajo Independiente De Los Estudiantes Del Programa De Optometría De La Universidad De La Salle, Luisa Fernanda Figueroa Olarte

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

La presente investigación formó parte del macroproyecto “Prácticas pedagógicas” en el área “Las metodologías y los recursos de aprendizaje utilizados”, que buscó, en términos generales, dar cuenta de las acciones y reflexiones que se desarrollan cotidianamente en el aula, para permitir una mayor comprensión del ejercicio pedagógico desde lo metodológico hasta lo evaluativo. Objetivo: identificar y describir los factores asociados con el nivel de desempeño en el trabajo independiente de los estudiantes de pregrado del Programa de Optometría de la Universidad de La Salle. Metodología: se manejo investigación cualitativa de carácter descriptivo. Se trata también de investigación educativa, ya que …

Un Nuevo Sistema Para La Medición De La Motilidad Ocular Utilizando Un Computador Personal, Gabriel Alejandro Lalama Guerrero

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Se presenta una evaluación de las características operativas de una nueva aplicación computarizada, PC Hess, para la medición de la motilidad ocular utilizando un computador. Objetivo: determinar las características operativas de la aplicación computarizada PC Hess en comparación con la pantalla de Hess–Lancaster en pacientes con y sin diagnostico de estrabismo. Metodología: se evaluó un prototipo de la aplicación en un ambiente clínico con una muestra de 73 pacientes que acudieron a centros optométricos y oftalmológicos en Bogotá, Colombia, con y sin diagnóstico de problemas oculomotores, y comparados con una pantalla de Hess–Lancaster tradicional. A todos los pacientes se les …

¿Índice 1,3375?, Gabriel Merchán De Mendoza

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Para convertir las mediciones obtenidas de la superficie corneal a un valor dióptrico, el keratómetro de Bausch & Lomb Optical Company utiliza la fórmula (n’ – n)/ R y asume un índice n’ de 1,3375 (diferente al índice real de la córnea de 1,376). Este valor ficticio incluye una compensación para contrarrestar el pequeño pero significativo poder negativo de la superficie posterior de la córnea. Esto permite hacer la lectura directamente tanto del radio de curvatura como del poder dióptrico de la córnea.

Editorial, Gabriel Merchán De Mendoza

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

No abstract provided.

Valores Promedio Del Potencial Visual Evocado En Pacientes De La Clínica De Optometría De La Universidad De La Salle En Edades Entre Los 15 Años Y 50 Años Con El Equipo Lkc Technologies, Jeimy Lizarazo Quintero, Margy Rodríguez Leal, Sandra Medrano

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Objetivo: general: determinar los valores promedio del potencial visual evocado en pacientes de la Clínica de Optometría de la Universidad de La Salle en edades comprendidas entre 15 años y 50 años con el equipo LKC Technologies. Entre los objetivos específicos se incluyeron: determinar diferencias en los valores del potencial visual evocado encontrado en hombres con respecto a mujeres, comparar los valores del potencial visual evocado hallados en pacientes de la Clínica de la Universidad de La Salle con respecto a los valores promedio del protocolo del equipo estándar (Monpack 3) y comparar los valores de los patrones usados en …

Adaptación De Lentes De Contacto Rígidos Esféricos Con Base En Topografía Corneal En Pacientes Con Córneas Irregulares Inducidas Por Cirugía Refractiva, Ernesto J. Ortega Pacific

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Propósito: desarrollar un método para la determinación del lente de contacto rígido esférico de prueba, con base en la topografía corneal, en pacientes con corneas irregulares poscirugía refractiva tipo Lasik y queratoplastia penetrante. Metodología: Se realizaron adaptaciones de lentes rígidos esféricos en treinta pacientes. Determinando el lente prueba, observando áreas especificas de la topografía corneal y utilizando esa misma curvatura, se realizaron modificaciones con base en el fluorograma en varios controles y se relacionaron los parámetros finales de lentes entregados y la topografía corneal. Resultados: se realizaron treinta adaptaciones en pacientes posquirúrgicos: diecinueve de Lasik y once con queratoplastia penetrante. …

Alternativas Visuales En Pacientes Con Baja Visión, Diana Milena Marín Ballesteros

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Según la OMS (1994), un paciente con baja visión es aquel que con su mejor corrección en el ojo con mayor visión tiene una agudeza visual no mejor a 20/60 y el campo visual es de 10º o menor. En la actualidad, hay más de doscientos millones de personas en el mundo con baja visión, por lo que es importante conocer y estudiar este campo, ya que hay muchas personas que necesitan la colaboración del profesional de la salud para mejorar su calidad de vida. El propósito de este artículo de revisión es dar a conocer las generalidades de la …

Insuficiencia De Convergencia En Adulto Prepresbita: Caso Clínico, Sandra Milena Medrano Muñoz, Gentzane García Gil, María Izquierdo

Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular

Se presenta un caso de un paciente preprésbita con una insuficiencia de convergencia severa con sintomatología marcada en tareas de cerca. Se realizó terapia visual mediante el entrenamiento de la convergencia acomodativa, con lo cual se logró una visión binocular eficaz, sin síntomas y con un excelente resultado en el tiempo. Por esta razón, se enfatiza en realizar un examen visual completo de los pacientes, dar el diagnóstico apropiado y determinar la mejor opción de tratamiento que conlleve a solucionar su motivo de consulta independientemente de la edad. Además, se resalta la importancia de analizar clínicamente cuánto se podría influir …