División de Ciencias Básicas e Ingeniería
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- Biodegradación de hidrocarburos en suelo contaminado empleando bacterias del intestino del Tenebrio molitor(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-07) Buñay Calle, Marco AntonioEn el presente estudio se evaluó la eficiencia de la bioaumentación en la degradación de hidrocarburos fracción pesada en un suelo contaminado, utilizando como tratamientos un control o testigo, bacterias hidrocarbonoclastas y bacterias del tracto digestivo de Tenebrio molitor (T. molitor). Los resultados mostraron una disminución progresiva de la concentración del contaminante en todos los tratamientos a lo largo del tiempo; sin embargo, la magnitud de la remoción fue diferente entre ellos. El tratamiento testigo presentó una degradación limitada, atribuible a procesos de atenuación natural, mientras que los tratamientos bioaumentados evidenciaron una remoción significativamente mayor del contaminante. El análisis estadístico confirmó diferencias significativas entre tratamientos, entre tiempos de muestreo y en la interacción tratamiento-tiempo, lo que demuestra que la eficiencia de degradación dependió tanto del tipo del inóculo empleado como del tiempo de incubación. La comparación múltiple de medias indicó que todos los tratamientos difirieron significativamente entre sí, destacando el tratamiento con bacterias del tracto digestivo de T. molitor como el más eficiente, seguido por el tratamiento con bacterias hidrocarbonoclastas. Desde el punto de vista cinético, los tratamientos bioaumentados presentaron mayores constantes de degradación y menores tiempos de vida media y de remoción estimada del contaminante en comparación con el control. En particular, el tratamiento con bacterias del tracto digestivo de T. molitor mostró la mayor velocidad de biodegradación y el menor tiempo estimado para alcanzar altos niveles de remoción, lo que sugiere un alto potencial de este consorcio microbiano para aplicaciones de biorremediación. En conjunto, los resultados obtenidos evidencian que la bioaumentación constituye una estrategia efectiva para acelerar la degradación de hidrocarburos fracción pesada en suelo contaminado, y que la microbiota asociada al tracto digestivo de T. molitor representa una alternativa particularmente prometedora para este tipo de procesos.
- Recolección de recursos con agentes en presencia de congestionamiento(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-06-25) Suarez Contreras, Yahve EduardoDada una gráfica donde algunos de sus vértices contienen una cantidad finita de recursos de uno de dos tipos posibles, se desea maximizar la suma de los recursos recolectados en un tiempo límite dado, sujeto a recolectar cierta cantidad mínima de recursos de cada tipo. Para ello se dispone de un conjunto de agentes recolectores que parten desde un vértice base o depósito, y que pueden dirigirse a los vértices con recursos para recolectarlos. Los recursos recolectados pueden invertirse en crear nuevos agentes o nuevos centros de depósito para acelerar la recolección del resto de los recursos. Sin embargo, los recursos invertidos o gastados dejan de contribuir a la función objetivo y al cumplimiento de las restricciones. Además, las aristas de la gráfica poseen una capacidad máxima que limita cuántos agentes pueden recorrerlas, lo que complica aún más el problema. En esta tesis se aborda el problema anteriormente descrito, para el cual se desarrolló un modelo matemático y una heurística glotona. Experimentalmente se encontró que calcular la solución óptima mediante un solucionador de programación matemática es inviable en la práctica, incluso para instancias pequeñas, mientras que la heurística diseñada obtiene soluciones en tiempos de cómputo significativamente menores, alcanzando en algunos casos la solución óptima, mientras que en otros casos encuentra soluciones cercanas a ésta. Se demostró que el problema es NP duro incluso cuando la gráfica es un camino y se desarrolló un motor gráfico con interfaz que permite desplegar la instancia dada y simular gráficamente una solución exacta o heurística de la misma.
- Optimización de inventarios en la industria farmacéutica(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2025-01-27) Magallón Vázquez, KarinaEste documento analiza el estado del arte en la optimización de inventarios farmacéuticos a partir de seis estudios recientes publicados entre 2021 y 2024. La revisión se enmarca en los Objetivos de Desarrollo Sostenible ODS 3 (Salud y Bienestar), ODS 8 (Trabajo decente y crecimiento económico) y ODS 12 (Producción y consumo responsables), así como en el PRONACES de Salud, al abordar problemáticas asociadas con la disponibilidad oportuna de medicamentos, la eficiencia operativa de los sistemas de salud y la reducción de desperdicios por caducidad. Se examinan enfoques basados en aprendizaje automático, aprendizaje por refuerzo, programación estocástica y robusta, teoría de evidencia y modelos híbridos, identificando avances importantes en la modelación de la incertidumbre, la estabilidad del inventario y la reducción de desabastos en cadenas farmacéuticas. El análisis comparativo muestra que, aunque la literatura ha logrado mejoras significativas en la toma de decisiones bajo demanda incierta y en la resiliencia operativa, persisten limitaciones relevantes, como la dependencia de datos simulados, la escasa validación empírica, la falta de integración entre distintos tipos de incertidumbre, la ausencia de modelos multiproducto y la poca consideración de restricciones institucionales. Se concluye que existe una brecha entre los modelos teóricos y las necesidades reales de los sistemas de salud, lo que abre oportunidades claras para el desarrollo de enfoques más integrales y aplicables en contextos hospitalarios.
- Biodisponibilidad de arsénico y metales en partículas atmosféricas asociadas a la minería en Zimapán, Hidalgo(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026) Zubieta Martínez, IsabelEl presente estudio evaluó la biodisponibilidad de elementos potencialmente tóxicos (EPT) en partículas y polvos atmosféricos en la zona centro de Zimapán y en una Escuela Secundaria por la posible dispersión eólica de jales mineros. Para lograr este objetivo se analizó la mineralogía y composición química (difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido con espectroscopía de energía dispersiva de rayos X) de las muestras de los polvos de azotea. Lo anterior reveló una composición heterogénea, con un predominio de fases cristalinas comunes como la calcita y el cuarzo; sin embargo, el EDS detectó As, Pb, Fe y S, indicando la posible presencia de minerales asociados a la actividad minera. Mediante la modelación de trayectorias de vientos con el software HYSPLIT y rosas de vientos se demostró que, durante las tres temporadas analizadas (lluvia, seca-fría y seca-cálida), las masas de aire que alcanzan los sitios de muestreo (Presidencia Municipal y Escuela Secundaria) se desplazan previamente sobre las presas de jales. Este resultado corrobora los resultados de la caracterización por MEB-EDS, lo que indica que los elementos potencialmente tóxicos detectados en el polvo y partículas atmosféricas provienen de los jales mineros de los alrededores de Zimapán, cuyo transporte hacia zonas pobladas podría ocasionar un riesgo para la salud pública. Adicionalmente, se evaluaron cuatro parámetros de concentraciones, los cuales son: totales, solubles, bioaccesibilidad en fase gástrica y biodisponibilidad pulmonar, donde las concentraciones totales de As, Pb y Cd en los polvos de azotea superaron los límites establecidos por la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 y la NOM-157-SEMARNAT-2009; sin embargo, la baja solubilidad general del material evita su clasificación como residuo peligroso. Aun así, la solubilidad del As excedió el límite de la NOM-127-SSA1-2021 para agua potable, lo que representa un riesgo directo para lugares donde se capta agua de lluvia, por lo que es necesario un tratamiento previo a su consumo. Para la evaluación de un riesgo real de exposición, se determinaron la bioaccesibilidad en fase gástrica y la biodisponibilidad pulmonar. Los resultados mostraron que una fracción significativa del As puede liberarse y ser absorbida por el organismo por simulación de la digestión en la fase gástrica, lo que evidencia que existe un riesgo toxicológico, el cual no solo depende de la cantidad presente, sino de la forma química y la movilidad del contaminante. El As presentó consistentemente la mayor biodisponibilidad pulmonar, identificándolo como el elemento de mayor preocupación para la salud por inhalación. Las concentraciones de EPT en PM10 mostraron una variación temporal: la temporada seca-fría presentó los valores totales más altos debido a la resuspensión de partículas, mientras que la temporada de lluvias registró las mayores fracciones biodisponibles de As, atribuibles al lavado atmosférico que remueve partículas gruesas y deja en suspensión fracciones finas enriquecidas en metales. El análisis estadístico se realizó usando la prueba no paramétrica de Mann-Whitney U mostró diferencias significativas de Pb y Cd entre los sitos muestreados, lo que refuerza que la influencia de la dirección del viento y su proximidad a las presas de jales, que se encuentran alrededor de la zona urbana. Este patrón sugiere que la distribución de las partículas con EPT no es uniforme, sino que depende de las trayectorias atmosféricas y de la distancia relativa a las fuentes mineras. Para la evaluación del riesgo, se consideraron las concentraciones totales de EPT, lo que arrojó resultados elevados; por ello, para obtener un riesgo más realista, se volvió a evaluar con las concentraciones de biodisponibilidad pulmonar. El As el principal contaminante de riesgo moderado durante todo el año, con un incremento notable en la temporada de lluvias. En conjunto, los resultados confirman que existe dispersión eólica activa de partículas procedentes de los jales hacia las zonas habitadas y estas partículas contienen EPT capaces de generar exposición real en la población. Por ello, es fundamental establecer estrategias de prevención a la exposición humana, especialmente durante las temporadas de mayor vulnerabilidad.
- Desarrollo de una matriz de quitosano y alginato como prototipo de transportador y liberador de probióticos y prebióticos en el tracto gastrointestinal humano(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-05-30) Casas García, EsmeraldaEl presente trabajo aborda el desarrollo y evaluación de un sistema de encapsulación basado en complejos polielectrolíticos de alginato (ALG) y quitosano (QUI) destinado a la administración oral controlada del probiótico Bacillus clausii. La matriz se obtuvo mediante gelificación iónica con Ca²⁺ y posterior estabilización polielectrolítica. Como variables de estudio se evaluó el acoplamiento físico de antioxidantes (curcumina, quercetina) y del prebiótico inulina, así como la incorporación del medio mínimo M9 como sustituto del caldo TBS para minimizar la proliferación durante el almacenamiento. La viabilidad inicial del inóculo comercial Enterogermina® se cuantificó en 3.66 × 108 UFC/mL, equivalente a una recuperación del 45.8 % respecto al valor declarado por el fabricante (8 × 108 UFC/mL). En medio M9 la concentración bacteriana fue de 5.6 × 107 UFC/mL, compatible con un estado de mantenimiento metabólico. El sistema ALG/QUI mostró integridad estructural en condiciones bucales (pH 7.4) y gástricas (pH 2.5), con liberación nula de células viables en estos medios y liberación efectiva en condiciones intestinales (pH 8) y biliares (0.3 % p/v de sales biliares). Tras una semana de almacenamiento a 4 °C, las concentraciones máximas liberadas fueron 1.67 × 107 UFC en medio intestinal y 1.43 × 107 UFC en medio biliar. Los resultados confirman la funcionalidad de la matriz biopolimérica como barrera fisicoquímica, su biocompatibilidad con B. clausii y la viabilidad del sistema como plataforma de administración de microorganismos. Se discuten las posibles causas de los rendimientos absolutos bajos — eficiencia de encapsulación, viabilidad durante el almacenamiento y diseño del ensayo de liberación — y se proponen estrategias para incrementar la dosis recuperada hasta el rango terapéutico (107–109 UFC).
- Bioeconomía circular aplicada a un residuo agroindustrial de la Región del Totonacapan Veracruz. Caso de estudio(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-01) García Santiago, Berenice ElisamaEste trabajo consistió en la evaluación de la sostenibilidad ambiental, económica y social del proceso de composteo de un residuo agroindustrial con la finalidad de aprovecharlo dentro de su cadena de valor siguiendo un enfoque de bioeconomía circular, en el municipio de Papantla. En esta región del Totonacapan, la comercialización de la hoja de maíz es una actividad económica con mayor auge en los últimos años, en el que se añade azufre a la hoja para prolongar su vida útil y mejorar su calidad. Esto genera residuos de hoja de maíz con azufre y como no existe una gestión de residuos, se queman, lo que provoca que se liberen compuestos de azufre y otros gases contaminantes. Lo anterior impulsó, un estudio basado en entrevistas semiestructuradas con grupos de interés, estimación de generación de residuos, tratamiento por composteo, análisis de ciclo de vida ambiental y social, así como evaluaciones de circularidad del material y del producto en su cadena de valor. Los resultados indican que en el municipio de Papantla se generan anualmente más de 2,900 t de residuos de hoja de maíz azufrada. El tratamiento por composteo demostró que el azufre no interfiere en la degradación y que se alcanzan temperaturas superiores a 40 °C, que permiten la reducción de la relación C/N, la eliminación de patógenos, altos índices de germinación. La calidad de la composta es tipo C cuyo uso es para área verdes urbanas y reforestación. El uso del software SimaPro permitió realizar el análisis de ciclo de vida al proceso de composteo y compararlo con un relleno sanitario y la disposición a cielo abierto de los residuos de interés, mostrando que las categorías de impacto que se reducen en un 99.99 % mediante el composteo son ecotoxicidad del agua dulce, ecotoxicidad marina, eutrofización de agua dulce, eutrofización marina, toxicidad carcinógena humana y toxicidad no carcinógena humana. Por lo tanto, se concluye que el aprovechamiento de los residuos azufrados mediante su composteo y el uso de la composta como insumo agrícola, conducen a una simbiosis agroindustrial. Esto favorece la mejora en la eficiencia en el uso de los recursos al cerrar el ciclo productivo de la hoja de maíz, agrega valor a residuos previamente considerados desechos y contribuye a la reducción e impactos ambientales. En conjunto, estas acciones permiten la transición hacia una bioeconomía circular en la región del Totonacapan.
- Síntesis y caracterización de una aleación de Níquel-Titanio-Aluminio fabricada por pulvimetalurgia(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-04-09) Guillen Rodríguez, Diego SinuheLa presente investigación está enfocada en obtener la composición ideal de la aleación Ni-Ti-Al que presente alta resistencia mecánica y que a su vez, que esta aleación sea ligera, además se propone emplear la técnica de pulvimetalurgia para fabricar estas aleaciones, dado que las características de procesamiento de esta técnica nos garantiza el obtener productos con morfología microestructural homogénea lo cual se asocia a propiedades mecánicas elevadas y homogéneas, finalmente aunado a esto, se espera encontrar el tratamiento térmico que permita optimizar las propiedades mecánicas de la aleación Ni-Ti-Al.
- Adsorción de sulfatos en medios acuosos usando adsorbentes biodegradables de quitosano-alginato dopados con cobre (II)(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-03-09) García Camacho, Germán GustavoLa contaminación de los cuerpos de agua por sulfatos supone un asunto medioambiental importante, a causa de su gran estabilidad química y la capacidad que tienen para moverse en medios acuosos. En este contexto, la adsorción constituye una alternativa eficiente y ambientalmente amigable, especialmente cuando se emplean materiales sostenibles. Por lo tanto, en este estudio se sintetizaron pellets biodegradables para eliminar iones sulfatos, utilizando una matriz polimérica híbrida de quitosano (Q) y alginato (A), a la que se le denominó QA. Luego, se le agregaron iones cobre para conseguir el material QA-Cu y mejorar su afinidad con especies aniónicas como los iones sulfato. Adicionalmente, los pellets QA y QA-Cu fueron caracterizados fisicoquímicamente antes y después del proceso de adsorción mediante difracción de rayos X, espectroscopía de infrarrojo por Transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X, microscopía electrónica de barrido con espectroscopia de rayos X por dispersión de energía, porosimetría por intrusión de mercurio, análisis termogravimétrico acoplado a FTIR, determinación del pH punto de carga cero, potencial zeta, factor de hinchamiento, y espectroscopia de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente. El análisis posterior a la adsorción mostró cambios en la química superficial y en el potencial zeta, confirmando la participación de interacciones electrostáticas y mecanismos de complejación metal–anión. La evaluación adsorptiva tuvo lugar a 23 °C; en este caso, el modelo de Langmuir describió mejor los datos de equilibrio, lo que sugiere que la adsorción ocurre en monocapa sobre ubicaciones homogéneas. Por otro lado, la cinética se ajustó al modelo de pseudo-segundo orden. Los pellets QA-Cu alcanzaron una capacidad máxima de adsorción de 236.4 mg de sulfato/ g de adsorbente en 48 h a 1000 ppm de sulfatos, mostrando concordancia entre la capacidad experimental y la teórica del modelo. Asimismo, en el estudio de la regeneración de los pellets de QA-Cu se obtuvo un porcentaje de remoción de sulfatos de un 38% a 48 h, manteniendo su desempeño hasta el cuarto ciclo de reutilización, lo que evidencia una adecuada estabilidad estructural y funcional. En conjunto, los resultados demuestran que los pellets QA-Cu constituyen un bioadsorbente prometedor para la remoción de sulfatos en medios acuosos, combinando sostenibilidad, estabilidad y eficiencia adsorptiva.
- Síntesis de partículas de oxalato de calcio como sitios de nucleación para el desarrollo de resistencia temprana de morteros(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-02) Calixto Rivas, Crhistian IvanEn el presente trabajo se estudió el efecto de partículas de oxalato de calcio monohidratadas (COM), sintetizadas a partir de una reacción mecanoquímica entre el hidróxido de calcio (CH) y el ácido oxálico dihidratado (OAD), en la cinética de hidratación y desarrollo de resistencia a la compresión al realizar un reemplazo parcial del cemento (5%) con las partículas COM. Las partículas se nombraron y sintetizaron usando tres relaciones estequiométricas CH:OAD distintas: i) P1Caox (1:1), ii) P2Caox (1:1.5) y iii) P3Caox (1.5:1). La caracterización fisicoquímica y microestructural de las partículas se realizó mediante técnicas analíticas de difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo por trasformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA), y microscopia de barrido electrónico (MEB). Las fases obtenidas en partículas P1Caox fueron principalmente COM con una pequeña cantidad de CH (>1%). Para el sistema P2Caox se presentaron 2 casos: la primera consistía en COM junto con las fases anhidras de ácido oxálico (AO), mientras el segundo caso fue con OAD, siendo más frecuente el segundo caso. Finalmente, las partículas P3Caox encontraron fases COM, CH y carbonato de calcio (CC̄). Al estudiar la cinética de hidratación mediante las curvas calorimétricas y el estudio de evolución de fases mediante DRX/Rietveld, fue posible distinguir los distintos efectos al reemplazar parcialmente cemento con partículas. Para el caso de reemplazar P1Caox, la disolución de la fase C₃S y formación de fase amorfa se vio incrementada en etapas tempranas. Al reemplazar con P2Caox, el resultado fue contrario, teniendo un efecto retardante, desplazando las curvas calorimétricas aproximadamente 2 horas, la disolución de C₃S y la formación de fase amorfa se mantuvo en el menor nivel hasta los 3 días, cuando se igualo a los otros reemplazos y la conversión de Ettringita (AFt) a monosulfato (AFm) aumentó. Finalmente, al reemplazar con P3Caox, las curvas calorimétricas, el consumo de C₃S y la formación de fase amorfa se comportaron igual al testigo, lo que indicaría un efecto de relleno. Las resistencias desarrolladas a 3 días mostraron una caída respecto al testigo, dando una diferencia de 12.9% para P1Caox, 12.6% para P2Caox y 14.6% para P3Caox. Las resistencias a 7 días mejoraron, la diferencia fue de 5.8% para P1Caox, 2.1% para P2Caox y 7.3% para P3Caox. Por último, a los 28 días las resistencias fueron más cercanas al testigo, la diferencia fue de 3.2% para P1Caox, 4.4% para P2Caox y 5.7% para P3Caox, indicando una integración en la matriz cementicia.
- Caracterización de microplásticos en tres matrices sólidas de la Ciudad de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2025-11) Rodríguez Villa, Aylin GeraldineEl presente estudio evaluó la presencia y caracterización de microplásticos (MP) en tres matrices sólidas de la Ciudad de México (CDMX): residuos sólidos urbanos (RSU) finos, polvos de la estación de transferencia y planta de separación (ETPS) Azcapotzalco, y polvos urbanos de calles de la misma alcaldía. El objetivo principal fue determinar la abundancia, morfología, tamaño, color y composición de los MP, así como identificar los posibles factores ambientales y antropogénicos asociados a su acumulación y dispersión. En los RSU finos, se registraron abundancias promedio de 190.49 ± 290.74 MP/g para partículas pequeñas y 0.47 ± 0.28 MP/g para MP grandes. La mayor concentración se observó en el estrato socioeconómico alto, predominando fragmentos, seguido de fibras y películas. Los polímeros identificados incluyeron polietileno de baja densidad (PEBD), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), poliestireno de medio impacto (MIPS) y polibutileno tereftalato (PBT), entre otros. Comparado con estudios previos en México y vertederos de Asia, los resultados muestran concentraciones notablemente superiores, lo que evidencia la acumulación significativa de MP en residuos finos (RF) de la CDMX. En los polvos de la ETPS, tanto en el área de transferencia como en el área de selección, la abundancia promedio de MP pequeños fue elevada (852.43 ± 2,092.19 MP/g y 770.16 ± 1,216.62 MP/g, respectivamente), con predominio de fibras, seguidas de fragmentos y partículas derivadas de neumáticos. Los MP grandes y mesoplásticos fueron menos frecuentes pero diversos en polímeros, morfología y color. Comparaciones con estudios internacionales evidencian que las concentraciones en la ETPS de la CDMX son significativamente mayores a las de las instalaciones analizadas en estos estudios, lo que resalta la relevancia de estas instalaciones como puntos críticos de acumulación de MP. En los polvos urbanos sin fragmentos minerales (SFM) de calles, la abundancia promedio de MP pequeños alcanzó 9,773.99 ± 5,671.95 MP/g, siendo los fragmentos la morfología predominante en la mayoría de las vialidades, con excepción de la Cerrada sin nombre, donde dominaron partículas de neumáticos. Los MP grandes fueron escasos. La distribución no se relacionó de manera uniforme con la afluencia vehicular total; factores como tránsito de vehículos pesados, viento y textura de las calles resultaron determinantes en la acumulación y retención de partículas. Estos hallazgos evidencian que la dispersión de MP en entornos urbanos es heterogénea y multifactorial. En conjunto, los resultados muestran que la CDMX presenta una alta presencia de MP en diferentes matrices sólidas, con variaciones en su abundancia y composición determinadas por factores sociales, ambientales y de manejo de residuos.