José Ricardo Cárdenas-Valdez

El monitoreo del estado de hidratación es relevante en contextos clínicos, sobre todo en pacientes vulnerables, tales como adultos mayores y neonatales, en donde los métodos convencionales, como los análisis de sangre resultan invasivos y poco prácticos para una evaluación continua. En este trabajo se desarrolló un sistema no invasivo y portátil para la evaluación del estado de hidratación mediante la detección de iones sodio (Na⁺) presentes en el sudor. Se usaron sensores potenciométricos de bajo costo, empleando electrodos con una interfaz sensora a base de carbono. Dichos sensores se integraron a un sistema embebido de adquisición de datos que incluyó etapas de acondicionamiento de señal y amplificación, implementadas a nivel de circuito con un AD620. La adquisición de datos se realizó mediante transmisión por USB desde un Arduino Nano hacia una interfaz desarrollada en Python, la cual permitió el procesamiento, análisis y visualización de datos de mediciones potenciométricas. El sistema se validó comparando las mediciones de potencial para concentraciones de Na⁺ de 10 a 200 mM con un dispositivo comercial, obteniéndose un MSE de 129.56, un RMSE de 11.38, un MAE de 7.9 y un de 0.93. A diferencia de trabajos previos que emplean materiales costosos o comunicación dependiente de infraestructura Wi-Fi, el sistema desarrollado priorizó su carácter no invasivo y la portabilidad, permitiendo el análisis de señales de voltaje asociadas a la concentración de iones en el sudor.

Este artículo presenta el análisis y prototipo de una aplicación web basada en visión artificial orientada al aprendizaje de la Lengua de Señas Mexicana (LSM). El objetivo principal es ofrecer una herramienta interactiva y accesible que permita a usuarios, con o sin discapacidad auditiva, aprender LSM de manera autónoma a través del reconocimiento automático de señas mediante algoritmos de procesamiento de imágenes y aprendizaje automático. La propuesta permite la captura y evaluación en tiempo real de gestos manuales, brindando retroalimentación inmediata sobre su precisión. Se describe una investigación sobre LSM y visión artificial, la arquitectura del sistema, el modelo de reconocimiento de señas implementado, y se discuten los resultados parciales obtenidos en pruebas preliminares con usuarios. Los hallazgos sugieren que la integración de visión por computadora en entornos educativos puede mejorar significativamente la accesibilidad y eficacia del aprendizaje de lenguas de señas, contribuyendo así a la inclusión social y a la reducción de barreras comunicativas.

Este trabajo presenta el desarrollo de un sensor virtual para un proceso de fermentación continua, modelando el comportamiento de Kluyveromyces marxianus, una levadura empleada en la industria vinícola por su capacidad para fermentar azúcares simples y actuar como agente de biocontrol. La medición directa del etanol presenta latencias que dificultan el control eficiente del proceso. Para superar esta limitación, se emplea un modelo mecanicista que describe las interacciones dinámicas entre biomasa, glucosa y etanol. A partir de este modelo, se diseña un sensor virtual que estima dichas concentraciones a partir de datos medibles. La solución se implementa en tiempo real mediante dos microcontroladores comunicados por puerto serial y utilizando el método de Runge-Kutta para la integración numérica. Los resultados muestran alta concordancia entre los estados simulados y estimados. A diferencia de enfoques previos basados en redes neuronales o filtros de Kalman, la propuesta combina un modelo mecanicista con análisis de observabilidad estructural e implementación en microcontroladores de bajo costo.

Integrating people with hearing disabilities into schools is one of the biggest problems that Latin American societies face. Mexican Sign Language (MSL) is the main language and culture of the deaf community in Mexico. However, its use in formal education is still limited by structural inequalities, a lack of qualified interpreters, and a lack of technology that can support personalized instruction. This study outlines the conceptualization and development of a mobile application designed as an adaptive assistive technology for learning MSL, utilizing a combination of computer vision techniques, deep learning algorithms, and personalized pedagogical interaction. The suggested system uses convolutional neural networks (CNNs) and pose-estimation models to recognize hand gestures in real time with 95.7% accuracy. It then gives the learner instant feedback by changing the difficulty level. A dynamic learning engine automatically changes the level of difficulty based on how well the learner is doing, which helps them learn signs and phrases over time. The Scrum agile methodology was used during the development process. This meant that educators, linguists, and members of the deaf community all worked together to design the product. Early tests show that sign recognition accuracy and indicators of user engagement and motivation show favorable performance and are at appropriate levels. This proposal aims to enhance inclusive digital ecosystems and foster linguistic equity in Mexican education through scalable, mobile, and culturally relevant technologies, in addition to its technical contributions.

La prevalencia de diabetes en México ha aumentado considerablemente, incrementando la necesidad de desarrollar nuevas plataformas de monitoreo de glucosa no invasivas y confiables. Esta investigación tiene como objetivo el desarrollo y evaluación de una plataforma de monitoreo no invasiva para la cuantificación de glucosa en el sudor. Dicha plataforma se basa en el uso de electrodos impresos modificados con un mediador electroquímico como el Azul de Prusia (PB) y con una enzima altamente específica, como la glucosa-oxidasa (GOx). Adicionalmente, se proporciona el diseño de un dispositivo electrónico portátil para la generación de la señal de perturbación y el procesamiento de las señales de respuesta del analito. El sistema se evaluó en una solución buffer de fosfato salino (PBS) 0.1 M, con distintas concentraciones de glucosa en el intervalo esperado en el sudor. Los resultados demostraron que el PB desempeña un papel fundamental en la detección de glucosa, ya que el electrodo modificado únicamente con la enzima no muestra tendencia, mientras que el electrodo modificado con PB y enzima presentó un buen coeficiente de correlación, con una sensibilidad analítica de 0.0008 mA µM-1. Este avance podría revolucionar el monitoreo de glucosa, facilitando tecnologías de salud más accesibles y menos invasivas.

En este trabajo de investigación, se presenta el desarrollo de una interfaz gráfica en Python para la simulación del modelo mínimo de Bergman, el cual describe la interacción entre la glucosa y la insulina en pacientes con diabetes tipo 1. El modelo fue implementado en una interfaz que permite la simulación de diferentes escenarios de la enfermedad, facilitando el análisis de cómo diversos parámetros influyen en las dinámicas glucosa-insulina. La validación del modelo se llevó a cabo mediante comparaciones con estudios previos, confirmando su precisión en la representación de estas interacciones. Como resultado, se logró crear una herramienta que facilita la exploración y el estudio de las dinámicas de glucosa e insulina en diferentes condiciones, proporcionando una base para futuras investigaciones en el control de la glucosa en diabetes tipo 1.

Se aborda la solución a una problemática, auxiliada por la educación interdisciplinaria de establecer las comunicaciones de un satélite con una estación terrena, se requiere de habilidades tanto duras como blandas. Estas habilidades permiten brindar soluciones enmarcadas en la ciencia espacial y la ingeniería de comunicaciones, apoyadas por la tecnología de sistemas embebidos. Logrando dar certidumbre al enlace satelital, mediante la estimando matemáticamente la viabilidad de la cobertura de comunicaciones. El análisis de la educación interdisciplinaria integra conocimientos obtenidos de la práctica para resolver problemas complejos, tales como las comunicaciones satelitales. Se evaluaron las tecnologías LoRa y ZigBee para la comunicación de un CanSat, un prototipo de satélite en miniatura utilizado en misiones científicas y tecnológicas. En el campo de la ciencia y la ingeniería aeroespacial. Como resultado, LoRa (Long Range) logra un mayor rango de transmisión en comparación con ZigBee, siendo ideal para aplicaciones que requieren comunicación a larga distancia, mientras que ZigBee es adecuado para distancias cortas en entornos interiores.

Actualmente los sistemas de comunicaciones se han desarrollado para ofrecer una mayor rapidez y confiabilidad de transmisión de datos para los usuarios, debido al incremento de la demanda del uso del espectro, el método de transmisión utilizado actualmente es la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), dentro de la multiplexación se utiliza la modulación de amplitud en cuadratura (QAM) por su eficiencia en este trabajo de investigación para la validación de moduladores n-QAM. Se diseñan dos moduladores de 16-QAM y 32-QAM, su implementación se realiza en una tarjeta transceptora. Se comparan los recursos empleados durante la transmisión de datos con ambos moduladores, después se incluye una etapa de potencia con amplificadores de potencia (PA) y se valida espectralmente mediante una comparación utilizando la relación de potencia de canal adyacente (ACPR) y el valor error cuadrático medio normalizado (NMSE), el sistema propuesto es una validación para el desarrollo de moduladores digitales de orden variable n-QAM.

El surgimiento de las aplicaciones móviles de realidad aumentada (RA) ha representado una herramienta novedosa en el ámbito educativo, brindando nuevas modalidades de aprendizaje interactivo y de fácil acceso. En este sentido, este trabajo presenta el diseño y desarrollo de una aplicación móvil de RA diseñada específicamente para el aprendizaje básico de la Lengua de Señas Mexicana (LSM). Esta aplicación integra elementos visuales con el fin de facilitar la comprensión y práctica de la LSM, permitiendo a los usuarios interactuar con modelos virtuales en tiempo real. De esta manera, se pretende mejorar la accesibilidad y efectividad del aprendizaje de la LSM, fomentando la inclusión y diversidad lingüística.