Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA)

Síntesis de materiales activos mixtos de LiMnXFe1-XPO4 para cátodos de celdas de ion-Li basados en estructuras olivinas

2026-09-09T20:07:03Z

Objeto de conferencia XIX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía (La Plata / Berisso, 6 al 8 de noviembre de 2024); https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/175092; Libro de Resúmenes de la XIX Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía El LiFePO₄ (LFP) es uno de los materiales más estudiados como cátodo en baterías de iones de litio, debido a su bajo costo de producción, alta seguridad y excelente estabilidad. Sin embargo, presenta limitaciones importantes como la reducida conductividad iónica del litio, una densidad energética relativamente baja, y un potencial redox moderado de 3,45 V. En contraste, los materiales basados en LiMnPO₄ (LMP) ofrecen una mayor densidad de energía y un potencial redox más alto (4,1 V), pero son térmicamente inestables y, al igual que el LFP, presentan una conductividad iónica y eléctrica baja. Con el objetivo de desarrollar un material que combine las ventajas del LFP y del LMP, se propuso la sustitución parcial de los átomos de Fe en el LFP por Mn. Dado que el Mn²⁺ posee una estructura olivina similar y un radio iónico comparable al Fe²⁺, puede ser incorporado fácilmente como sustituyente en la red cristalina del LFP, sin comprometer la seguridad ni incrementar significativamente los costos del material final.

Propuesta metodológica para la evaluación del impacto ambiental en cuevas y aleros con pinturas rupestres en áreas protegidas bonaerenses

2026-09-05T04:24:26Z

Objeto de conferencia XX Congreso de Historia de los Pueblos de la Provincia de Buenos Aires (La Plata, 3 y 4 de septiembre de 2025); XX Congreso de Historia de los Pueblos Con el objetivo de investigar los procesos culturales comprendidos en la historia de poblamiento bonaerense, desde hace cuatro décadas, se desarrollan en la región comprendida por el Sistema Serrano de Ventania y su llanura adyacente, proyectos de investigación arqueológica acreditados por las Universidades Nacionales de La Plata y Rosario. El área de investigación ubicada en el sector sur del Área Ecotonal Húmedo Seca Pampeana, fue habitada por sociedades humanas que se sucedieron en el tiempo desde hace al menos 6.000 años A.P. Es posible aproximarnos a conocer los modos de vida de las mismas a través del estudio de su cultura material. Resulta pertinente señalar que cada sociedad posee sistemas de universos simbólicos compartidos que le son propios y se expresan en diferentes soportes materiales, una de las manifestaciones plásticas arqueológicas vinculada a los primeros pobladores es el arte rupestre. En el área de estudio existen numerosas cuevas y aleros donde se llevó a cabo este tipo de registro. Una gran proporción de estos sitios se encuentran emplazados en las áreas protegidas: Reserva Natural Sierras Grandes y el Parque Provincial Ernesto Tornquist. El arte rupestre es entendido como las expresiones gráficas llevadas a cabo por el ser humano en un soporte rocoso. El repertorio gráfico de las representaciones rupestres allí registradas se caracteriza por la presencia de motivos pintados, mayormente geométricos, con predominio de los motivos de líneas paralelas, concentraciones de puntos, zig-zags y triángulos opuestos por el vértice. Se trata de un tipo de registro altamente vulnerable que sólo puede ser apreciado y estudiado en relación con su entorno (Panizza 2013). Las sociedades humanas producen una variedad de estresores físicos, químicos, biológicos y culturales que generan impactos negativos en la integridad de este registro arqueológico. Por este motivo, la evaluación de estos impactos resulta de suma importancia para generar estrategias de conservación del patrimonio arqueológico bonaerense. El objetivo de este trabajo es presentar la propuesta metodológica de investigación implementada en la evaluación del impacto ambiental sobre las pinturas rupestres localizadas en áreas protegidas del sector sur del Área Ecotonal Húmedo Seca Pampeana. Para tales fines, se ha implementado un enfoque transdisciplinar integral que conjuga herramientas de las ciencias ambientales, la biología, la arqueología, y el campo de la comunicación, entre otros. Este estudio permite una aproximación a los agentes naturales y culturales involucrados en los procesos de deterioro patrimonial. Por este motivo, los resultados obtenidos a partir de este tipo de análisis permitirán la elaboración de medidas de mitigación y protección del patrimonio arqueológico en diversos contextos regionales.

Hacia una nueva era en biomateriales: eficiencia antimicrobiana del CBD y extractos de Cannabis sobre titanio

2026-08-31T20:05:30Z

Objeto de conferencia III Jornadas sobre Tecnología de Recubrimientos: Nuevas tendencias en materiales, superficies e interfaces (CCT CONICET La Plata, 24 y 25 de abril de 2025); https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/183700; III Jornadas sobre Tecnología de Recubrimientos. Libro de resúmenes En el siglo XXI, la resistencia a los agentes antimicrobianos se ha convertido en una de las principales amenazas para la salud pública, comprometiendo el éxito de procedimientos médicos que requieren la implantación de biomateriales. Dado que las infecciones asociadas a implantes representan una de las principales causas de fracaso en estos procedimientos médico, la búsqueda de nuevas estrategias para prevenirlas o tratarlas de manera más efectiva se ha convertido en un desafío prioritario en el ámbito biomédico. El uso de compuestos naturales con propiedades antimicrobianas ha despertado un creciente interés, dado su potencial para combatir microorganismos resistentes sin generar efectos adversos significativos[3]. Los fitocannabinoides derivados de Cannabis sativa L. han emergido como candidatos con propiedades antimicrobianas y anti-biofilm de interés. Estudios han demostrado que algunos de sus compuestos activos, como el cannabidiol (CBD) y el tetrahidrocannabinol (THC), poseen actividad antibacteriana frente a diversas cepas, incluidas aquellas resistentes a los antibióticos convencionales[4]. El objetivo del presente estudio es modificar superficies de titanio con extractos de cannabis para conferirles propiedades antimicrobianas y antibiofilm, con el objetivo de prevenir infecciones en implantes ortopédicos y dentales.

Polímeros sintéticos en recubrimientos funcionales: actividad antimicrobiana y liberación de droga

2026-08-31T20:05:36Z

Objeto de conferencia III Jornadas sobre Tecnología de Recubrimientos: Nuevas tendencias en materiales, superficies e interfaces (CCT CONICET La Plata, 24 y 25 de abril de 2025); https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/183700; http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/197831; III Jornadas sobre Tecnología de Recubrimientos. Libro de resúmenes Los recubrimientos poliméricos funcionales han demostrado ser una estrategia clave en el desarrollo de materiales avanzados para aplicaciones biomédicas y de protección superficial. En este trabajo, se presentan enfoques en el diseño y la aplicación de recubrimientos basados en polímeros sintéticos con funcionalidades específicas

Recubrimientos antimicrobianos y biocompatibles a base de agregados amiloides de albumina: una alternativa contra biofilms en dispositivos médicos

2026-08-31T20:05:37Z

Objeto de conferencia III Jornadas sobre Tecnología de Recubrimientos: Nuevas tendencias en materiales, superficies e interfaces (CCT CONICET La Plata, 24 y 25 de abril de 2025); https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/183700; III Jornadas sobre Tecnología de Recubrimientos. Libro de resúmenes Las infecciones asociadas a dispositivos médicos son un problema global que afecta a millones de pacientes y representa una carga significativa para los sistemas de salud. La formación de biofilms microbianos en la superficie de dispositivos tales como implantes, catéteres y tubos endotraqueales es la principal causa de estas infecciones, reduciendo la efectividad de los tratamientos, aumentando los costos en el sector de la salud, acortando la vida útil de los dispositivos y contribuyendo al incremento de la morbilidad y mortalidad. Además, la necesidad de reemplazar los dispositivos contaminados aumenta la generación de desechos hospitalarios, lo que agrava su impacto ambiental. Este estudio propone el uso de un recubrimiento biocompatible con propiedades antibiofouling basado en agregados amiloides de seroalbúmina (BSA) para inhibir la adhesión bacteriana y ejercer un efecto antimicrobiano. La albúmina es una proteína biocompatible, renovable y que permite el desarrollo de soluciones sostenibles para combatir infecciones asociadas a dispositivos médicos, reduciendo la dependencia de materiales sintéticos y mejorando la seguridad ambiental y del paciente.

Un enfoque moderno del biodeterioro y la biocorrosión en diferentes ambientes

2026-08-31T20:26:43Z

Objeto de conferencia I Jornada Nacional de Articulación en Docencia, Investigación, Extensión y Servicio de las carreras de Microbiología (JACaM) (Modalidad virtual, 29 y 30 de octubre de 2021); Diálogos entre carreras en Microbiología: Primera Jornada Nacional de Articulación en Docencia, Investigación, Extensión y Servicio de las carreras de Microbiología Los biofilms afectan la interacción entre diferentes materiales y el medio ambiente no solo en procesos deletéreos como la biocorrosión, sino también en varios procesos biológicos que ocurren en materiales de importancia patrimonial como papel arqueológico, textiles, metales, materiales cerámicos, entre otros. Es como resultado del metabolismo microbiano sobre diversos sustratos y ambientes que intervienen en la biocorrosión y el biodeterioro produciendo decoloración, pigmentación, alteraciones en su estructura y cuando los biofilms se adhieren a estos materiales, el daño socio-cultural es irreparable y se pierde información valiosa. Por eso es muy importante el estudio de estos mecanismos a través de diversas técnicas y disciplinas como la microbiología ambiental, la ciencia de los materiales, técnicas de biología molecular, la proteómica, la metabolómica. Las muestras obtenidas a partir de materiales se analizaron mediante técnicas microbiológicas convencionales, técnicas moleculares y mediante diferentes técnicas microscópicas. El uso de técnicas microscópicas como microscopía de epifluorescencia, estereomicroscopía (trinocula Olympus SZX7), microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de rayos X (SEM FEI-Quanta 200) y microscopía calcográfica (Nikon Optiphot-Pol).

Synthesis, characterization and optical properties of 1-4 nm size silicon nanoparticles

2026-08-10T20:27:43Z

Articulo Anales de la Asociación Química Argentina; vol. 107, no. 2 Las nanopartículas de silicio (SiNp), en particular aquellas de diámetro comprendido entre 1–4nm, combinan propiedades de alto rendimiento cuántico de fotoluminiscencia, la capacidad de producir especies reactivas del oxígeno, y la facilidad de derivatizar con moléculas orgánicas su superficie. La modificación química superficial permite aumentar su solubilidad en agua, el tiempo de circulación en sistemas biológicos, y por lo tanto su biocompatibilidad. Por irradiación, la eficiencia en la producción de especies reactivas del oxígeno y el corrimiento en la banda de emisión, pueden modificarse con el tamaño, los mecanismos de síntesis y la oxidación/modificación superficial de las SiNp. Es decir, que es posible diseñar nanopartículas con características especiales para su potencial aplicación en diagnóstico por imágenes, fototerapia y alcances a blancos específicos. En el presente mini-review, se presentan las propiedades superficiales y ópticas de las SiNp, como también diferentes vías de síntesis y derivatización superficial, que permiten comprender sus propiedades luminiscentes, lo que las convierte en potenciales marcadores y fotosensibilizadores para diversos usos biológicos.; Silicon nanoparticles (SiNp), particularly nanoparticles of diameter 1–4 nm, combine high quantum yield photoluminescence, the capacity for reactive oxygen species generation, and the richness of silicon surface derivatization. Chemical surface modifications may lead to an increase in aqueous solubility, biocompatibility, targeting potential, and circulation time in biological systems. Size, synthetic procedures and surface derivatization/oxidation may strongly affect the particles efficiency for reactive oxygen species yield and the redshift luminescence. On the whole, it is possible to develop multifunctional nanoparticles with potential applications in imaging, targeting and therapy. In this mini-review, we present and discuss the surface and optical properties that make SiNp potential markers and photosensitizers for biological uses. In addition, some synthesis path and surface functionalization procedures in order to understand the basics of photoluminescence of these particles.

Current landscape of the spectroscopic and photochemical properties of β-carboline alkaloids in aqueous media towards understanding their biological role: Review

2026-08-10T20:27:44Z

Articulo Anales de la Facultad de Ciencias Jurídicas y Sociales; vol. 107, no. 2 Las β-carbolinas (βCs) constituyen una familia de alcaloides estructuralmente relacionados con el 9Hpyrido[ 3,4-b]indol o norharmano. Estos alcaloides están presentes en una amplia gama de organismos vivos, filogenéticamente muy distantes entre sí, incluidos diversos organismos fototróficos. A pesar de su gran abundancia en la naturaleza y su demostrada participación en diversos procesos biológicos, aún quedan múltiples aspectos por explorar y comprender relacionados con las propiedades fotoquímicas y fotobiológicas de estos alcaloides. Mas aún, en la mayoría de los casos, aún no se conocen las bases moleculares de los procesos en los que participan. En este trabajo de revisión, presentamos las propiedades espectroscópicas, químicas y fotoquímicas más relevantes de un grupo representativo de βCs aromáticas y parcialmente hidrogenadas, observadas en entorno acuoso. Todos los aspectos fundamentales aquí discutidos representan un aporte clave para comprender y conjeturar acerca del posible rol biológico de estos alcaloides.; β-carbolines (βCs) comprise a large variety of naturally occurring alkaloids structurally related to 9Hpyrido[ 3,4-b]indole or norharmane, widely spread in a vast range of phylogenetically distant species, including phototrophic organisms. Despite their abundance in nature and the well-established relevance of these alkaloids, their photochemical and photobiological properties as well as their main biological role remain unclear. Moreover, in most of the cases, the fundamental aspects and molecular basis of the mechanisms involved still remain poorly understood. In this review, we summarize the most relevant spectroscopic, chemical and photochemical properties observed in aqueous environment for a representative set of full-aromatic, dihydro- and tetrahydro-βCs. All the fundamental aspects herein discussed provide key insights to theorize and/or surmise about the biological role that these compounds might have.

Oxidation of biomolecules photosensitized by pterin derivatives

2026-08-10T20:27:44Z

Articulo Anales de la Facultad de Ciencias Jurídicas y Sociales; vol. 107, no.2 La importancia biológica y médica de las reacciones fotosensibilizadas se relaciona principalmente con su participación en los procesos involucrados en el desarrollo de cáncer de piel y de terapias fotodinámicas para el tratamiento del cáncer e infecciones. Las pterinas, son una familia de compuestos heterocíclicos derivados de la 2-amino-4-pterinidinona, que se encuentran ampliamente distribuidas en los sistemas vivos participando de importantes funciones biológicas. En condiciones patológicas, como es el caso del vitiligo, pterinas oxidadas se acumulan en las manchas blancas de la piel de los pacientes que sufren este desorden de la pigmentación. Estas moléculas son fotoquímicamente activas, bajo radiación UV-A (320 – 400 nm), fluorescen, producen radicales orgánicos y especies reactivas de oxígeno, y también sufren reacciones de fotooxidación. Nuestro grupo de investigación, ha estudiado desde hace más de 20 años, la degradación fotosensibilizada por pterinas de biomoléculas tales como ADN, proteínas, lípidos y sus componentes. Los resultados experimentales incluyen análisis cinético, evaluación de la interacción entre los estados excitados de las pterinas con diferentes sustratos, detección de especies radicalarias, y la identificación de productos bajo diferentes condiciones experimentales. Dependiendo de la molécula blanco, las pterinas pueden fotosensibilizar la oxidación de las mismas por mecanismo tipo I (transferencia de electrones) o tipo II (oxígeno singlete, ¹O₂), o una combinación de ambos. En este artículo, presentamos un resumen de los cambios químicos fotosensibilizados por pterinas bajo irradiación UV-A en diferentes biomoléculas y los mecanismos involucrados.; The biological and medical importance of photosensitized reactions is mainly related to their participation in processes involved in the development of skin cancer and in photodynamic treatments against cancer and infections. Pterins, a family of heterocyclic compounds derived from 2-aminopteridin-4(1H)-one, are widespread in living systems and participate in important biological functions. In pathological conditions, such as vitiligo, oxidized pterins accumulate in the white skin patches of patients suffering this depigmentation disorder. These molecules are photochemically active and, under UV-A excitation (320– 400 nm), they can fluoresce, produce organic radicals and reactive oxygen species and undergo photooxidation. Our research group has investigated for more than 20 years the degradation of biomolecules such as DNA, proteins, lipids, and their components, photosensitized by pterins under UV-A irradiation. The experimental results include kinetics analysis, evaluation of interaction between pterins excited states with different substrates, detection of radical species, and identification of products, under different experimental conditions. Depending on the target molecule, pterin-photosensitized oxidations may be purely type I (electron transfer) or type II (singlet oxygen, ¹O₂), or a combination of both. In this article, we present a summary of the chemical changes photoinduced by pterins upon UV-A irradiation in different biomolecules and the mechanisms involved.

Efectos antioxidantes y antiinflamatorios de las antocianinas en estudios in vitro, in vivo y ensayos clínicos en humanos: fuentes naturales y vías moleculares involucradas

2026-08-10T20:27:46Z

Articulo Antioxidant And Anti-Inflammatory Effects Of Anthocyanins In In Vitro, In Vivo, And Human Clinical Trials. Natural Sources And Molecular Pathways Involved Anales de la Asociación Química Argentina; vol. 112, no. 2 Las antocianinas son productos naturales que dan color a gran variedad de flores y frutas, por lo que resultan de interés para reemplazar a los colorantes alimentarios sintéticos. Además presentan propiedades beneficiosas para la salud humana debido a sus propiedades antioxidantes, antiinflamatorias e inmunomoduladoras. Las antocianinas han mostrado ser apropiadas como agentes quimiopreventivos y de tratamiento contra enfermedades crónicas, como diabetes tipo II, síndrome metabólico, antiproliferativas, retinopatías, control de la obesidad, enfermedades neurodegenerativas como Parkinson y Alzheimer y trastornos cardiovasculares. En este trabajo se discuten los resultados de un meta-análisis que realizáramos en once ensayos con condrocitos humanos y diecinueve ensayos clínicos en pacientes con osteoartritis y veintidós ensayos en pacientes con sobrepeso/obesidad. La interacción entre la inflamación de la osteoartritis y la obesidad, y la subsiguiente regulación/inmunomodulación se realizó vía las antocianinas dietarias. Los mejores resultados se obtuvieron con frutillas, cerezas, bayas, granadas, frutas tropicales, escaramujo, arroz morado, maíz morado, porotos rojos y soja negra, junto con las agliconas cianidina, delfinidina, malvidina y peonidina, algunos 3-O-glucósidos, los metabolitos y las antocianinas aciladas de un cultivar de papa de pulpa púrpura oscura. Las antocianinas aliviaron el dolor y la rigidez en la artrosis, contribuyendo a mejorar la actividad diaria y los datos biométricos de los pacientes, destacando así la relevancia clínica de las antocianinas dietarias para la prevención y el manejo de la artrosis y las comorbilidades crónicas. Se analizaron las vías de señalización involucradas a nivel molecular.; Anthocyanins are natural products that give color to a wide variety of flowers and fruits, thus providing a promising alternative to synthetic food dyes. These compounds also offer health benefits due to their antioxidant, anti-inflammatory, and immunomodulatory properties. Anthocyanins have shown suitable as chemopreventive and treatment agents for chronic diseases, including type II diabetes, metabolic syndrome, antiproliferative disorders, retinopathies, obesity management, neurodegenerative diseases such as Parkinson's and Alzheimer's, and cardiovascular disorders. This paper discusses the results of a meta-analysis we recently conducted on eleven human chondrocyte studies, nineteen clinical trials in patients with osteoarthritis, and twenty-two trials in overweight/obese patients. The interaction between osteoarthritis inflammation and obesity, and the subsequent regulation/immunomodulation, was mediated by dietary anthocyanins. The best results were obtained with strawberries, cherries, berries, pomegranates, tropical fruits, rosehips, purple rice, purple corn, kidney beans, and black soybeans, along with the aglycones cyanidin, delphinidin, malvidin, and peonidin, some 3-O-glucosides, metabolites, and acylated anthocyanins from a dark purple-fleshed potato cultivar. Anthocyanins alleviated pain and stiffness in osteoarthritis, contributing to improve daily activity and biometric data in patients, thus highlighting the clinical relevance of dietary anthocyanins for the prevention and management of osteoarthritis and chronic comorbidities. The signaling pathways involved were analyzed at the molecular level.

Hybrid mesoporous silica: a platform for gating chemistry

2026-08-06T04:25:03Z

Articulo Anales de la Asociación Química Argentina; vol. 106, no. 2 The combination of mesostructured metal oxides as robust platforms and the integration to molecular, polymeric, organometallic or biologically active groups as functional construction blocks has enabled the development of new hybrid materials. The precise localization of this active elements in three- dimensional nanometric scale represents the key for the rational design of intelligent inorganic-organic tailor–made hybrids for specific purposes. Such materials would be of great relevance for a great deal of technological applications as optoelectronics, catalysis, biosensors, molecular sieving or drug delivery. In particular, these hard–soft architectures allowed us to create sophisticated intelligent nanosystems that respond to a variety of external stimuli such as pH, redox potential, molecule concentration, temperature, or light paving the way to what is known as "gating chemistry”. Transduction of these stimuli into a predefined response implies exploiting spatial and physicochemical effects such as charge distribution, equilibria displacements, or steric constraints du to degradation of bulky caps or reconfiguration of macromolecules. These changes allow us to control diffusion and transport of probes or host molecules through channels or porous structures diminishing the gap between synthetic and biological systems. This work aims to briefly show a wide variety of strategies for the design of such sophisticated nanoarchitectures and its potential applications.; La combinación de matrices mesoestructuradas de óxidos inorgánicos y su integración con moléculas, polímeros, complejos organometálicos y grupos activos biológicos como bloques de construcción funcionales ha permitido el desarrollo de nuevos materiales híbridos. El control espacial preciso de estos elementos activos en escalas tridimensionales nanométricas representa la clave para el diseño racional de materiales híbridos inteligentes orgánicos-inorgánicos hechos a medida para fines específicos. Estos materiales serían de gran relevancia para un gran número de aplicaciones tecnológicas como optoelectrónicas, catálisis, biosensores, tamices moleculares o liberación controlada de drogas. En particular, estas arquitecturas sólido-blandas nos han permitido crear sofisticados nanosistemas capaces de responder a estímulos externos como pH, potencial redox, concentración de analitos específicos, temperatura o luz, marcando el camino hacia lo que en la actualidad se conoce como "gating chemistry”. La transducción de dichos estímulos en una respuesta involucra efectos fisicoquímicos como desplazamientos de equilibrio, redistribución de cargas, o limitaciones estéricas provenientes de la reconfiguración de macromoléculas o la degradación de elementos voluminosos. Estos cambios permiten controlar el transporte y la difusión de moléculas huésped o sondas a través de canales o estructuras porosas acercándonos a la posibilidad de mimetizar sistemas biológicos. Este trabajo tiene como objeto mostrar brevemente las diversas estrategias en el diseño de estos sistemas y la motivación detrás de estas complejas nanoarquitecturas.

Photosensitized oxidative crosslinking of bovine serum albumin and the impact on its esterase-like activity

2026-08-06T04:25:03Z

Articulo Redox Biochemistry and Chemistry; vol. 14 A photosensitized oxidative crosslinking of proteins (POCP) reaction was applied in air-saturated phosphate buffer solutions of bovine serum albumin (BSA) to obtain soluble protein nanoparticles of approximately 100 nm in diameter. A royal blue LED was used as the excitation source for the photosensitizer molecule ruthenium (II) 2− tris(2,2′-bipyridyl) dication (Ru(bpy)2+ 3 ), in the presence of the electron acceptor persulfate anion (S2O8 ). The redox quenching products prompted the formation of side-chain tyrosyl radicals, which served as intermediaries in the covalent attachment between proteins, leading to the formation of dityrosine (Tyr2) links. However, the dissolved oxygen competes efficiently with S2O2− 8 to quench the excited photosensitizer, thereby generating singlet molecular oxygen (1O2), which reacts with electron-rich protein residues, which in turn induce an additional oxidative pattern of BSA. Consequently, under air-saturated conditions, the POCP gives rise to a series of oxygen-dependent and -independent reactions, resulting in the protein crosslinking with oxidative modifi cations. The esterase-like activity efficacy of BSA oxidized solely by 1O2 and after the formation of oligomeric protein nanoparticles by POCP was reduced by 51 % and 73 %, respectively, as compared with that of the native BSA. The combination of the oxidative degradation of key residues in the active sites and steric impediment due to protein oligomerization was found to be associated with this result.

Influence of the peptide bond and the presence of tryptophan on the photogeneration and photochemical properties of dityrosine

2026-08-03T20:24:28Z

Articulo Redox Biochemistry and Chemistry; vol. 15 3,3′-Dityrosine, resulting from the formation of a carbon-carbon bond between two tyrosines (Tyr), is one of the most important modifications of the oxidatively generated damage to proteins. Its formation can induce structural changes in proteins, leading to the loss of their biological function. Interestingly, under UVA radiation, dityrosine can also act as an intrinsic photosensitizer that generates reactive oxygen species and induces chemical modifications in amino acids. Despite the biomedical importance of dityrosine, the information regarding its photosensitized generation and photochemical properties is limited due to the drawbacks inherent to its synthesis. In this work we studied the photosensitized formation of dityrosine, in the absence and presence of tryptophan (Trp), using pterin (Ptr) as endogenous type I sensitizer. Free Tyr and Tyr incorporated into specially designed peptides were used as target molecules. Our results indicate that the efficiency of dimerization is not affected by the presence of the peptide bond. Nonetheless, incorporation of dityrosine into a peptide chain appears to confer a certain degree of protection, making it more resistant to photosensitized degradation. Moreover, we demonstrated that, within a peptide chain, an adjacent Trp residue promotes the photoinduced dimerization of Tyr, likely due to electron transfer from the Tyr residue to the oxidized Trp. This effect is not observed when the two residues are more distant. Additionally, the presence of free Trp or Trp within the same peptide chain enhances the efficiency of the photosensitized degradation of the free and peptide dityrosine, respectively.

Monte Carlo simulations of transverse relaxation for characterization of physicochemical properties of superparamagnetic iron oxide nanoparticles

2026-06-29T20:24:55Z

Articulo Magnetic Resonance Imaging; vol. 125 Superparamagnetic iron oxide nanoparticles are used in MRI as T2 or T2* contrast agents and, in combination with relaxometry, enable quantitative analysis of physiological and pathological processes. However, the induced changes in relaxation times are influenced by a complex interplay of the contrast agents’ physicochemical properties. Here, an open-source Monte Carlo simulation pipeline was implemented, which enables the char acterization of these relaxation time changes caused by MRI contrast agents. The simulation tool was validated by showing that simulated relaxation times for iron oxide particles matched the solutions of analytical models of the respective diffusion regimes. For comparison with relaxometry measurements, T2 and T2* of four MRI contrast agents Ferucarbotran, FeraSpin XL, magnetite nanohexagons (MNH@OH) and magnetite nanocubes (MNC@OH) were simulated, using three approaches for modeling contrast agent size and composition: 1) uniform particle sizes using the median hydrodynamic radii; 2) distributed radii corresponding to measured hydrodynamic radius distributions; 3) size-distributed magnetite cores in a coating layer of uniform radius. The simulation accurately reproduced measured relaxation times when appropriate modeling strategies for contrast agent size and composition were used. For FeraSpin XL and MNH@OH, using uniform radii provided good estimates of relaxation times, which was further improved by using the size distributions. For MNC@OH, discrepancies in simulated and measured T2 for all approaches were attributed to particle aggregation. For Ferucarbotran, coating and size distribution of the core had to be considered to match experimental data.

Degradation, cytotoxicity, and antibacterial properties of Fe-Mg powders in simulated body fluids

2026-06-25T20:27:14Z

Articulo Colloids and Surfaces B: Biointerfaces; vol. 258 Bioabsorbable metals offer great promise for temporary medical implants. Among them, iron (Fe) and magne sium (Mg) alloys are of particular interest due to their biocompatibility, mechanical properties, and degradation behavior. However, Fe degrades too slowly, while Mg degrades too quickly. Combining both elements has been proposed to overcome these drawbacks, though their immiscibility presents a processing challenge. In this study, Fe-5 wt% Mg powder was produced via high-energy ball milling (Fe5Mg-BM), and its degradation was compared with pure Fe (Fe99) and milled Fe (Fe-BM). In vitro degradation was evaluated in three simulated body fluids: phosphate-buffered saline (PBS), modified Hanks’ balanced salt solution (HBSS), and Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM). Ion release, pH changes, and degradation products were characterized, along with cytotoxicity and antibacterial activity. The results showed that Fe5Mg-BM exhibited accelerated degradation compared to Fe99 and Fe-BM. Among the media, modified HBSS induced the greatest diversity and quantity of degraded compounds. Ion analysis revealed negligible iron release in PBS and HBSS, with the highest levels in DMEM for Fe5Mg-BM. Magnesium release followed the trend: PBS < DMEM < HBSS. Fe5Mg-BM showed limited cytotox icity at 3 days and enhanced antibacterial activity in PBS and HBSS compared to Fe-BM. These results indicate that the biological effects arise from complex interactions at the material interface and the solubility of degra dation products, suggesting that Mg is a promising alloying element for enhancing the performance of Fe-based materials in biomedical applications.

Lipid Nanoparticles with Stiripentol and Cannabidiol Oil: From Rational Optimization to Preclinical Characterization

2026-06-19T20:28:26Z

Articulo Pharmaceutics; vol. 18, no. 4 Background/Objectives: Dravet Syndrome (DS) is a severe form of epilepsy that typically manifests in the first year of life and often requires polytherapy with two or more anti- seizure medications (ASMs) to achieve adequate seizure control. Whereas the combination of stiripentol (STP) and cannabidiol (CBD) has demonstrated clinical efficacy, it presents significant formulation challenges due to the low aqueous solubility and poor oral bioavail- ability of both compounds. Furthermore, the high daily dosages of STP (approximately 50 mg/kg/day or higher) and the oily nature of conventional CBD formulations often hinder patient compliance, as pediatric patients frequently reject these treatments due to unfavorable organoleptic properties. Methods: Nanostructured lipid carriers (NLCs) con- taining STP and CBD suspended in an aqueous medium were developed. The formulation was optimized using Response Surface Methodology (RSM) and subjected to comprehen- sive in vitro and in vivo characterization. Results: The optimized formulation exhibited a mean particle size of 175.3 nm, a polydispersity index (PDI) of 0.232, a zeta potential of −8.35 mV, and an encapsulation efficiency greater than 99% for both drugs. Physico- chemical characterization via atomic force microscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, and Fourier transform infrared spectroscopy revealed spherical nanoparticles without aggregation, with the drugs molecularly dis- persed within the lipid matrix. Both STP and CBD showed sustained release profiles and demonstrated oral pharmacokinetic profiles that were comparable or superior to current commercial products. Conclusions: This novel formulation represents a promising thera- peutic alternative for DS, enabling the co-administration of STP and CBD while potentially enhancing CBD bioavailability and treatment adherence in pediatric populations.

Molecular, spectroscopic and thermochemical characterization of C₂Cl₃, C₂F₃ and C₂Br₃ radicals and related species

2026-06-10T20:26:48Z

Articulo Royal Society Open Science; vol. 11, no. 11 This work reports a detailed theoretical study of the molecular parameters, harmonic vibrational frequencies, UV absorption spectra and standard enthalpies of formation for the radicals C₂X₃ (with X = F, Cl and Br) and a comparison with the corresponding determinations for the rest of the members of the family C₂Xₙ (with n = 2-4). Molecular properties were calculated using different levels of theory: density functional theory employing the B3LYP, X3LYP, BMK, M06-2X and M08-HX functionals combined with the basis sets 6–311++G(3df,3pd) and aug-cc-pVTZ, and the ab initio composite models G3B3 and G4. Structural and spectroscopic characterization of the C₂F₃, C₂Cl₃ and C₂Br₃ radicals, along with the estimation of the enthalpies of formation of C₂F₃ and C₂Cl₃, were derived here for the first time, to our knowledge. In particular, values of −220.9 ± 2.9, 230.8 ± 3.8 and 375.4 ± 5.9 kJ mol⁻¹ were computed for enthalpies of formation of C₂F₃, C₂Cl₃ and C₂Br₃, respectively. Additionally, enthalpies of formation for related closed-shell molecules were obtained with less uncertainty compared to those found in the literature. The recommended values of −669.6 ± 3.8, −23.0 ± 4.6 and 155.3 ± 5.0 kJ mol⁻¹ were derived for C₂F₄, C₂Cl₄ and C₂Br₄, while corresponding values of 0.6 ± 6.3, 228.1 ± 2.1 and 319.6 ± 5.4 kJ mol⁻¹ were estimated for C₂F₂, C₂Cl₂ and C₂Br₂, respectively.

Exactitud en la cuantificación de la actividad de ¹³¹ I a partir de imágenes spect: un estudio SIMIND Monte Carlo

2026-06-10T20:27:08Z

Articulo Accuracy in the quantification of ¹³¹ I activity from spect images: a SIMIND Monte Carlo study Anales AFA; vol. 37, no. 1 La posibilidad de cuantificar la actividad de un radiofármaco a partir de imágenes SPECT depende, entre otros factores, de las especificaciones técnicas del equipamiento de imagen, de la combinación isótopo/colimador, y de la presencia de fenómenos físicos que experimenta la radiación emitida y que degradan la imagen. Estos factores pueden ser investigados y optimizados usando simulaciones basadas en Montecarlo. El objetivo del presente trabajo es evaluar la exactitud en la cuantificación de la actividad de ¹³¹ I a partir de imágenes SPECT obtenidas con un equipo General Electric SPECT, modelo Discovery NM 630 en distintas condiciones de operación. Con este fin, se configuró con SIMIND MC una cámara gamma como modelo computacional del equipamiento clínico y lesiones conteniendo ¹³¹ I en distintas ubicaciones de un fantoma antropomórfico como modelo del paciente. Se obtuvieron imágenes SPECT simuladas utilizando colimadores de propósitos generales de media y alta energía y diferentes espesores de cristal centellador, y se cuantificó la actividad de ¹³¹ I a partir de las imágenes, con y sin corrección por atenuación. La actividad de ¹³¹ I cuantificada a partir de las imágenes SPECT simuladas sin corrección de atenuación es siempre menor que la actividad configurada en la simulación, arrojando errores de entre 39 y 64 % . El error en la cuantificación de la actividad de ¹³¹ I disminuye notablemente cuando la imagen se corrige por atenuación, arrojando errores menores a 0,4 %, en los remanentes tiroideos. El trabajo verificó que es posible cuantificar la actividad de ¹³¹ I a partir de imágenes SPECT si se cuenta con un método para corregir las imágenes por atenuación.; The possibility of quantifying the activity of a radiopharmaceutical from SPECT images depends, among others, on the technical specifications of the imaging equipment, the isotope/collimator combination, and the presence of physical phenomena experienced by the emitted radiation that degrades the image. These factors can be investigated and optimized using Monte Carlo-based simulations. The aim of this work is to evaluate the accuracy on the quantification of ¹³¹ I activity from SPECT images obtained with a General Electric SPECT equipment, model Discovery NM 630, under different operational conditions. To this end, a gamma camera was configured in SIMIND MC as a computational model of the clinical equipment and lesions containing ¹³¹ I in different locations of an anthropomorphic phantom was configured as a model of the patient. Simulated SPECT images were obtained using general purpose medium- and high- energy collimators and different thicknesses of scintillation crystal, and ¹³¹ I activity was quantified from the images, with and without attenuation correction. The quantified ¹³¹ I activity from simulated SPECT images without attenuation correction is always smaller than the activity configured in the simulation, yielding errors of between 39 and 64 %. The error in the quantification of ¹³¹ I activity markedly decreases when the image is corrected for attenuation, yielding error values less than 0.4 % in the thyroid remnants. The work verified that it is possible to quantify ¹³¹ I activity from SPECT images if an attenuation correction method is available.

Development of a Cost-Effective Magnetic Microparticle Protocol for DNA Purification in Molecular Diagnosis of Gynecological Infections

2026-06-04T20:43:02Z

Articulo Magnetochemistry; vol. 12, no. 2 In this work, we evaluate the efficiency of a DNA purification protocol from gynecological samples using locally synthesized Fe3 O4 @SiO2 magnetic microparticles and a low-cost, guanidinium thiocyanate (GITC)-free lysis buffer. The microparticles were characterized by SEM, EDS, FTIR, and magnetic measurements, confirming the formation of compact silica- coated aggregates with suitable magnetic responsiveness for rapid and complete capture. Using this material in combination with a simple, GITC-free lysis buffer, we achieved DNA extraction yields comparable to those obtained with standard methods based on chaotropic salts. The purified DNA showed high compatibility with molecular assays for the detection of Chlamydia trachomatis, Ureaplasma urealyticum, Mycoplasma hominis, and human papilloma virus. Clinical validation demonstrated excellent diagnostic performance, with only a few discrepancies observed in samples near the detection threshold of qPCR, a limitation shared with commercial kits. Overall, the method represents a low-cost, safe, and sustainable alternative for routine clinical and epidemiological applications, compared to methods based on chaotropic salt buffers. Furthermore, it reduces reliance on imported commercial consumables and minimizes the handling of hazardous reagents.

Multiscale intracranial EEG dynamics across sleep–wake states: toward memory-related processing

2026-05-01T04:24:54Z

Articulo Frontiers in Computational Neuroscience; vol. 19, art. 1618191 Sleep is known to support memory consolidation through a complex interplay of neural dynamics across multiple timescales. Using intracranial EEG (iEEG) recordings from patients undergoing clinical monitoring, we characterize spectral activity, neuronal avalanche dynamics, and temporal correlations across sleep-wake states, with a focus on their spatial distribution and potential functional relevance. We observe increased low-frequency power, larger avalanches, and enhanced long-range temporal correlations-quantified via Detrended Fluctuation Analysis-during N2 and N3 sleep. In contrast, REM sleep and wakefulness show reduced temporal persistence and fewer large-scale cascades, suggesting a shift toward more fragmented and flexible dynamics. These signatures vary across cortical regions, with distinctive patterns emerging in medial temporal and frontal areas-regions implicated in memory processing. Rather than providing direct evidence of consolidation, our results point to a functional neural landscape that may favor both stabilization and reconfiguration of internal representations during sleep. Overall, our findings highlight the utility of iEEG in revealing the multiscale spatio-temporal structure of sleep-related brain dynamics, offering insights into the physiological conditions that support memory-related processing.