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The Individual Microbe: Single-Cell Analysis and Agent-Based Modelling
Recent technological advances in single-cell microbiology, using flow cytometry, microfluidics, x-ray fluorescence microprobes, and single-cell -omics, allow for the observation of individuals within populations. Simultaneously, individual-based models (or more generally agent-based models) allow for individual microbes to be simulated. Bridging these techniques forms the foundation of individual-based ecology of microbes (µIBE). µIBE has elucidated genetic and phenotypic heterogeneity that has important consequences for a number of human interests, including antibiotic or biocide resistance, the productivity and stability of industrial fermentations, the efficacy of food preservatives, an...
Development of a Simulator to Evaluate Public Health Control Strategies of Tuberculosis in Big Cities
Tuberculosis is still one of the most important infectious diseases worldwide, killing over 1.5 million people each year. It is estimated that one third of world population has already been infected by Mycobacterium tuberculosis. In particular, the Ciutat Vella neighbourhood in Barcelona has a tuberculosis incidence which is comparable with the incidence in countries like Sudan. In this work we have improved a previous agent-based model, and we used it to develop a simulator of the tuberculosis dynamics in Ciutat Vella, as a first step towards the simulation of tuberculosis dynamics in big cities. The model was implemented in NetLogo, a free and open-source agent-based simulation tool that i...
Development and Analysis of Mathematical Methods to Evaluate the Effects of High Hydrostatic Pressure Sublethal Treatment in Listeria Monocytogenes Cultures
Every year there are millions of cases of diseases caused by food pathogens. Therefore, food safety is one of the most important challenges in the food industry. One of the most important pathogens is Listeria monocytogenes, due to the high mortality and its high resistance against conventional methods of conservation. High hydrostatic pressure (HHP) treatment is an efficient method with good prospects of implementation in the food industry. In this project, the effects of HHP sublethal treatment on cultures of different strains of Listeria monocytogenes were analysed through mathematical methods. The experimental data used in this project were obtained mainly by Bioscreen. The experimental ...
Modelling and Simulation of Tuberculosis Lesions Dynamics in a Minipig Bronchial Tree
Tuberculosis is a contagious disease that on 2013 killed nearly 1.5 million people. According to the Dynamic Hypothesis, once the initial lesion has been formed bronchial dissemination generates new secondary granulomas. The subsequent dynamics of growth and proliferation of lesions may lead to an active disease or remain controlled as a latent infection. The purpose of this research is to progress in the understanding of the latent tuberculosis infection in an animal model by means of analysing experimental data from infected minipigs and simulating the corresponding dynamics of lesions in a computational bronchial tree. 24 minipigs were infected with Mycobacterium tuberculosis, and after 1...
Modelización y simulación del comportamiento epidemiológico de la gripe enla ciudad de Barcelona
La gripe común es una enfermedad que se propaga rápidamente entre la población y conlleva perjuicios tanto de salud pública como económicos. Debido a que este virus muta año tras año no se ha podido desarrollar una cura que inmunice a la población de forma permanente. Un método que podría ayudar en el control de la propagación de esta enfermedad es la modelización computacional. Modelizando el comportamiento epidemiológico del virus se puede hallar factores que reduzcan su incidencia. Este trabajo muestra y evalúa la potencialidad de dos tipos de modelos usado en el ámbito epidemiológico: modelos compartimentados y modelos basados en el individuo. Se han construido a partir d...
Identificación de las especies del género Mycobacterium mediante proteómica
Introducción: Las micobacterias son microorganismos causantes de importantes enfermedades infecciosas como la tuberculosis, la lepra y las micobacteriosis. Algunas de las características propias de estas bacterias hacen que la identificación microbiológica sea lenta y costosa. La espectrometría de masas con matriz asistida por láser desorción/ionización en tiempo de vuelo (MALDI-TOF) sirve para detectar proteínas y ha demostrado ser muy eficaz para la identificación de bacterias convencionales. Las micobacterias, sin embargo, necesitan un tratamiento previo a la extracción proteica debido a la elevada concentración lipídica de su pared. Objetivos: a) Analizar la posibilidad de u...
Desarrollo de un modelo para poblaciones de Mnemiopsis Leidy e implementación en un simulador
Mnemiopsis leidyi es un ctenóforo nativo de estuarios y zonas costeras, temperadas y subtropicales, a lo largo de la costa atlántica del norte y el sur de América. Se trata de una especie con altas tasas de alimentación, crecimiento y reproducción, y una amplia adaptabilidad en el rango de condiciones ambientales. Es una especie con gran potencial invasor, introducida en aguas Europeas a principios de los 80 y vista por primera vez en la bahía de Els Alfacs, el Delta del Ebro, en 2009. El impacto que esta especie ha generado, tanto en sus hábitats nativos como exóticos, ha causado grandes desequilibrios ecológicos. En el ámbito de los ecosistemas marinos existe una gran diversidad ...
