Revista Boliviana de Física

Analysis of the dynamics of cancerous cell populations using a Radiosensivity model

Resumen Este trabajo describe la dinamica poblacional de células cancerosas en interacción con celulas normales, así como con células efectoras que están relacionadas con la respuesta inmunologica. El modelo se basa en ecuaciones logísticas que describen el crecimiento de las poblaciones de celulas cancerosas y normales, en las ecuaciones de Lotka Volterra para especies en competencia, incluyendo los efectos de la radiacion en ambos tipos de células; finalmente, se utiliza la ecuacion de Michaelis-Menten que da cuenta de la interacción entre celulas cancerosas y efectoras. Los parámetros del modelo están en relación con las interacciones entre los diferentes tipos de celulas y en particular, sobre los efectos de inactivación de celulas cancerosas debido a la acción de las normales, además de la transformación de celulas normales causada por la presencia de las tumorales. En el presente trabajo tambien consideramos la radiosensibilidad de cada tipo de celulas. Realizamos un análisis de estabilidad lineal del modelo, determinando proyecciones en tres dimensiones de hiper volumenes de estabilidad en el espacio de parametros. El modelo exhibe una gran riqueza dinamice que va desde puntos fijos a comportamientos caoticos. Consideramos varias regiones del espacio de parametros buscando situaciones que conduzcan a la eliminación de células tumorales por efecto de la radiacion, sin modificar o disminuyendo ligeramente la población de células normales. Esta ultima situación podría constituir una aplicacion importante del trabajo, relacionado con un tratamiento eficaz de la radioterapia en pacientes con cancer.

Abstract This work describes the population dynamics of cancerous cells when they interact with healthy cells, as well as, effector cells that defend the body in an immune response. The model is based on logistic equations that describe the growth cancerous and healthy cell population. The Lotka-Volterra equation for competitive species includes the radiation effects on both cells and the Michaelis-Menten equation considers the interaction between cancerous and effector cells. The parameters of the model are related to the interactions between the different types of cells. It is crucial to take into account the inactivation of the cancerous cells produced by the action of the other types of cells. On the other hand, it is also essential to consider the transformation of the healthy cells caused by the presence of tumor cells. We also discuss the radiosensitivity of each type of cell. We performed the linear stability analysis of our model, determining stability volumes in several projections of the hypervolume of the parameter space. The model exhibits a great dynamical richness going from fixed points to chaotic behaviors. We took into consideration several regions of the parameter space looking for parameter values leading to the situation in which the radiation tends to eliminate the tumor cells with no or slight modifications on the healthy cells populations. The latter could constitute an essential application for effective radiotherapy treatment.

Experimental study of a rotating hoop: new evidence of mass independence and equi-probability of the equilibrium point

Resumen El presente trabajo expone los resultados y analisis de un montaje experimental ideado por los autores con el proposito de crear un sistema mecánico no lineal que permita obtener datos relevantes referidos al fenomeno de bifurcación. Los resultados del experimento permitieron generar diagramas de bifurcacion del parámetro de control, ratificándose contenidos teoricos significativos. La base empírica permitio corroborar la independencia de la masa en las ecuaciones de movimiento y verificar el caracter equiprobable del sistema, en lo referido a la estabilidad en los nuevos puntos de equilibrio, refutando aseveraciones repetidas por manuales de texto de dinamica no lineal para el caso de una esfera. Los datos fueron sistematizados a partir de los siguientes experimentos: (i) una esfera en aire y (ii) sumergida en otros tres fluidos diferentes, (iii) varias esferas en aire y (iv) sumergidas en los mismos fluidos, (v) ademas de tres fluidos aislados: agua teñida, líquido de transmision y aceite de motor.

Abstract This study presents the results and analysis of an experimental assembly devised by the authors to create a nonlinear mechanical system that obtains relevant data associated with the bifurcation phenomenon. The results of the experiment led to the generation of bifurca-tion diagrams related to the control parameter, and supports significant existing theoretical evidence. This empirical base permits us to corroborate the independence of the mass in the motion equations and verify the equi-probable nature of the system, in terms of stability at the new equilibrium points. These results refute repeated assertions by nonlinear dynamics textbooks for the case of one sphere. The data were obtained from the following experiments: (i) a sphere in air (ii) a sphere submerged in three other different fluids separately, (iii) sev-eral spheres in air and (iv) several spheres submerged in the same three different fluids, (v) in addition to the three isolated fluids: several spheres were submerged in stained water, transmission fluid and engine oil respectively.

Scientometric study of the revista boliviana de física with elements of complex networks analysis

Resumen Se llevo a cabo un análisis bibliométrico de la Revista Boliviana de Física (RBF) desde tres perspectivas: utilizando estadísticas descriptivas, clasificando variables con respecto al tamano del rango y utilizando análisis de redes complejas. En el primer enfoque, se consideraron los aspectos relacionados con el numero de artículos, autores, instituciones y países presentes en cada una de las ediciones de la RBF y su evolucion. En el segundo, se buscaron variables ordenadas por rango con el fin de verificar el cumplimiento o no de leyes de potencia. Finalmente, se construyeron diferentes tipos de redes complejas concernientes a los países de las instituciones a las que estan afiliados los autores con el fin de caracterizar aspectos tales como diversidad, colaboracion, productividad e influencia.

Abstract A bibliometric analysis of the Revista Boliviana de Física (RBF) was carried out from three perspectives: using descriptive statistics, classifying variables concerning the size of the range and using complex network analysis. In the first approach, we considered aspects related to the number of articles, authors, institutions, and countries present in each of the editions of the RBF and its evolution. In the second, we searched variables ordered by rank to verify compliance or not of power laws. Finally, we built different types of complex networks related to the countries of the institutions to which the authors are affiliated with the aim of characterizing aspects such as diversity, collaboration, productivity, and influence.

From brownian motion to brownian motors

Resumen En el presente trabajo se estudia el fenomeno de obtener movimiento en una dirección pref-erencial a partir del movimiento aleatorio de partículas microscopicas como una consecuencia de sistemas con potencial asimetrico y periódico espacialmente. En adición, se explora brevemente el fenomeno de transporte de la kinesina en microtúbulos.

Abstract In this paper we study the movement in a preferential direction obtained from the random movement of microscopic particles as a consequence of systems with spatial asymmetric and periodic potential. In addition, the transport phenomenon of kinesin in microtubules is briefly explored.