Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
3D printing of aluminum alloys under different extrusion techniques
No full text(English) This doctoral research evaluated the feasibility of using various aluminum-based feedstocks in additive manufacturing (AM) to develop cost-effective and environmentally friendly alternatives to traditional metal fabrication. The study systematically examined AA6061 filament, AlSi10Mg granules (commercial and recycled), and AlSi10Mg powder paste across three AM techniques: Fused Deposition Modeling (FDM), screw-based extrusion, and Direct Ink Writing (DIW). The main objectives were to optimize printing, thermal debinding, and sintering parameters for each feedstock and AM technique, and to assess the resulting mechanical properties and microstructures of the fabricated parts.For printing, AA6061 filament processed via FDM achieved optimal results with a 0.8 mm nozzle diameter at 205 °C. AlSi10Mg granules (commercial and recycled) and AlSi10Mg powder paste, used in screw-based extrusion and DIW respectively, performed best with 0.6 mm nozzles and lower temperatures. These optimizations established critical baseline conditions for subsequent processing steps, emphasizing the distinct requirements of each material and technique.Thermal debinding, essential for removing polymeric binders before sintering, was optimized for each feedstock. For AA6061 filament, 550 °C with holding times up to 3 hours was most effective. For commercial AlSi10Mg granules, 350 °C for 3 hours yielded optimal results, a condition that also worked for recycled granules and powder paste. These parameters minimized defects and prepared the parts for successful sintering.Sintering parameters were rigorously optimized to ensure densification and desired mechanical properties. AA6061 filament was best sintered at 635 °C, while commercial AlSi10Mg granules and powder paste achieved optimal results at 600 °C. Recycled AlSi10Mg granules reached peak performance at 620 °C. All sintering was conducted for 3 hours under a nitrogen atmosphere with vacuum and oxygen traps. SEM analysis confirmed increased densification and uniform microstructures under these conditions.A pre-sintering pressing technique was introduced to further enhance densification and reduce porosity. This step significantly improved the relative density of sintered parts by 19.25–45.55%, with pressed samples achieving densities up to 93.65%. Mechanical testing showed that recycled AlSi10Mg granules provided the highest compressive strength (168.34 MPa), followed by commercial granules, AA6061 filament, and powder paste.(Català) Aquesta investigació doctoral va avaluar la viabilitat d'utilitzar diverses matèries primeres basades en alumini en la fabricació additiva (AM) per desenvolupar alternatives rendibles i respectuoses amb el medi ambient a la fabricació de metalls tradicional. L'estudi va examinar sistemàticament el filament AA6061, els grànuls d'AlSi10Mg (comercials i reciclats) i la pasta de pols d'AlSi10Mg a través de tres tècniques d'AM: Modelatge per Deposició Fusionada (FDM), extrusió basada en cargol i Escriptura Directa amb Tinta (DIW). Els objectius principals eren optimitzar els paràmetres d'impressió, desaglomeració tèrmica i sinterització per a cada matèria primera i tècnica d'AM, i avaluar les propietats mecàniques i microestructures resultants de les peces fabricades. Per a la impressió, el filament AA6061 processat mitjançant FDM va aconseguir resultats òptims amb un diàmetre de broquet de 0,8 mm a 205 °C. Els grànuls d'AlSi10Mg (comercials i reciclats) i la pasta de pols d'AlSi10Mg, utilitzats en l'extrusió basada en cargol i DIW respectivament, van tenir un millor rendiment amb broquets de 0,6 mm i temperatures més baixes. Aquestes optimitzacions van establir unes condicions de referència crítiques per als passos de processament posteriors, emfatitzant els requisits diferents de cada material i tècnica. El desaglomerant tèrmic, essencial per eliminar els aglutinants polimèrics abans de la sinterització, es va optimitzar per a cada matèria primera. Per al filament AA6061, 550 °C amb temps de retenció de fins a 3 hores va ser el més efectiu. Per als grànuls comercials d'AlSi10Mg, 350 °C durant 3 hores va donar resultats òptims, una condició que també va funcionar per a grànuls reciclats i pasta en pols. Aquests paràmetres van minimitzar els defectes i van preparar les peces per a una sinterització reeixida. Els paràmetres de sinterització es van optimitzar rigorosament per garantir la densificació i les propietats mecàniques desitjades. El filament AA6061 es va sinteritzar millor a 635 °C, mentre que els grànuls comercials d'AlSi10Mg i la pasta en pols van aconseguir resultats òptims a 600 °C. Els grànuls reciclats d'AlSi10Mg van assolir el rendiment màxim a 620 °C. Tota la sinterització es va dur a terme durant 3 hores sota una atmosfera de nitrogen amb trampes de buit i oxigen. L'anàlisi SEM va confirmar una densificació més gran i microestructures uniformes en aquestes condicions. Es va introduir una tècnica de premsat preselector per millorar encara més la densificació i reduir la porositat. Aquest pas va millorar significativament la densitat relativa de les peces sinteritzades entre un 19,25 i un 45,55%, i les mostres premsades van assolir densitats de fins al 93,65%. Les proves mecàniques van mostrar que els grànuls d'AlSi10Mg reciclats van proporcionar la resistència a la compressió més alta (168,34 MPa), seguits dels grànuls comercials, el filament AA6061 i la pasta en pols.(Español) Esta investigación doctoral evaluó la viabilidad de utilizar diversas materias primas a base de aluminio en la fabricación aditiva (FA) para desarrollar alternativas rentables y respetuosas con el medio ambiente a la fabricación tradicional de metales. El estudio examinó sistemáticamente el filamento AA6061, los gránulos de AlSi10Mg (comerciales y reciclados) y la pasta de polvo de AlSi10Mg mediante tres técnicas de FA: modelado por deposición fundida (FDM), extrusión de tornillo y escritura directa con tinta (DIW). Los objetivos principales fueron optimizar los parámetros de impresión, desligado térmico y sinterización para cada materia prima y técnica de FA, así como evaluar las propiedades mecánicas y microestructuras resultantes de las piezas fabricadas. Para la impresión, el filamento AA6061 procesado mediante FDM alcanzó resultados óptimos con un diámetro de boquilla de 0,8 mm a 205 °C. Los gránulos de AlSi10Mg (comerciales y reciclados) y la pasta de polvo de AlSi10Mg, utilizados en la extrusión de tornillo y DIW, respectivamente, obtuvieron el mejor rendimiento con boquillas de 0,6 mm y temperaturas más bajas. Estas optimizaciones establecieron condiciones de referencia críticas para los pasos de procesamiento posteriores, enfatizando los requisitos específicos de cada material y técnica. El desaglomerado térmico, esencial para eliminar los aglutinantes poliméricos antes de la sinterización, se optimizó para cada materia prima. Para el filamento AA6061, la temperatura más efectiva fue de 550 °C con tiempos de retención de hasta 3 horas. Para los gránulos comerciales de AlSi10Mg, la temperatura de 350 °C durante 3 horas produjo resultados óptimos, condición que también funcionó para los gránulos reciclados y la pasta en polvo. Estos parámetros minimizaron los defectos y prepararon las piezas para una sinterización exitosa. Los parámetros de sinterización se optimizaron rigurosamente para garantizar la densificación y las propiedades mecánicas deseadas. El filamento AA6061 se sinterizó mejor a 635 °C, mientras que los gránulos comerciales de AlSi10Mg y la pasta en polvo alcanzaron resultados óptimos a 600 °C. Los gránulos reciclados de AlSi10Mg alcanzaron su máximo rendimiento a 620 °C. Toda la sinterización se realizó durante 3 horas en atmósfera de nitrógeno con trampas de vacío y oxígeno. El análisis SEM confirmó una mayor densificación y microestructuras uniformes en estas condiciones. Se introdujo una técnica de prensado presinterizado para mejorar aún más la densificación y reducir la porosidad. Este paso mejoró significativamente la densidad relativa de las piezas sinterizadas entre un 19,25 % y un 45,55 %, alcanzando las muestras prensadas densidades de hasta el 93,65 %. Las pruebas mecánicas mostraron que los gránulos reciclados de AlSi10Mg proporcionaron la mayor resistencia a la compresión (168,34 MPa), seguidos de los gránulos comerciales, el filamento AA6061 y la pasta en polvo.DOCTORAT EN CIÈNCIA I ENGINYERIA DELS MATERIALS (Pla 2012
Entre la inmersión en agua y la analgesia epidural: efectividad, seguridad y experiencia del nacimiento
No full textEste estudio compara los efectos de la analgesia epidural (AE) y la inmersión en agua (WI) durante el parto en mujeres de riesgo bajo. Se analizaron 643 casos entre 2020 y 2023, evaluando intervenciones, duración del parto y resultados maternos y neonatales. Los resultados muestran que la WI, con un alto porcentaje de partos en el agua, se asocia a una mayor tasa de parto vaginal espontáneo, etapas del parto más cortas y mejores resultados neonatales, incluyendo menor necesidad de asistencia respiratoria y menor ingreso neonatal. También se observó una mayor tasa de lactancia materna exclusiva al alta y mayor satisfacción. La WI se presenta como una alternativa segura y beneficiosa para favorecer un parto fisiológico, con menos intervenciones médicas y experiencia positiva. Estos hallazgos respaldan su inclusión en la atención obstétrica, promoviendo decisiones informadas y mayor autonomía para las mujeres.This prospective observational study analyzed 643 low- to medium-risk women between 2020 and 2023, comparing birth outcomes according to the use of epidural analgesia (EA) or water immersion (WI). Process characteristics, interventions, and maternal and neonatal outcomes were evaluated, applying Propensity Score methods to reduce bias. In addition, birth experience was assessed using the Mackey Childbirth Satisfaction Rating Scale in 552 women. Among the 319 who opted for WI, 82.4% gave birth in water. Results showed that WI was associated with a higher likelihood of spontaneous vaginal birth, shorter first and second stages of labor, fewer interventions, lower rates of neonatal respiratory support, reduced neonatal admissions, and higher rates of exclusive breastfeeding at discharge, particularly among nulliparous women. Greater satisfaction was also observed across all evaluated dimensions. Water immersion is confirmed as a safe and effective option that supports physiological birth and enhances women’s positive birth experience.Programa de Doctorat en Ciències Biomèdiques i Salu
Arquitectura comparada
No full text(English) —I— Architecture is a way of ordering the pieces of the world according to their reciprocal affinities, and this involves comparing. Because the word “architecture”, as well as referring to how buildings, cities, territory and objects find their form and technical intelligence according to what is human in them, also refers to another, perhaps more elementary notion: that an architecture is a meaningful order between things, an associative and deliberate order, an order based on the bond provided by the intimate affinities between things. Discovering these affinities, constructing them and judging them entails placing them in a comparative space where they become legible in between the pieces, in their interdistances. In this way we often become aware of unsuspected arguments between images, which we would find difficult to appreciate in their individual quality, without relation, without architecture.
—II— Comparative Architecture is a field of knowledge based on three foundations. The first is a specific methodology, the critical comparative method, with a dual facet of analysis and hermeneutics, and with a transversal approach based on the affinities between things. In Comparative Architecture the method is king and prior to the themes, since its incisive application on collected objects will be what “activates” their relationships and makes arguments emerge according to relative positions and distances. The second foundation is its object of study, which are the forms and concepts of material culture: those of buildings, objects, territory, cities and landscape, and also the pure forms of technology... forms, in short, projected by man according to his knowledge and sensibility. Finally, the third foundation of Comparative Architecture is that its design is constructed with two critical devices: the comparative montage and the comparative essay, both equally intentional and representative as analysis, either in visual language or in the language of words.
—III— Comparative Architecture is aligned with the spirit of many of those comparative sciences that were sprouting throughout the 19th century in very diverse fields of knowledge, as an authentic “culture of comparison”: Comparative Anatomy, Comparative Physiology, Comparative Linguistics, Comparative Mythology, Comparative Geology, Comparative Literature, etc. All of them shared a genuine outlook that involved adopting the critical comparative method as a constructive principle and the space of affinities as a space for thought and research. But if there was one thing that these comparative sciences had in common, it was the ability to take advantage of an environment of widespread accessibility and abundance of study material, starting from the handling of copious collections in an effort to critically order their pieces to unravel their reciprocal attributes, their invariances and transversalities.
—IV— Today, images of material culture are presented to us in social networks and web publications in such a degree of hyper-accessibility and hyper-abundance that it would seem that the nineteenth-century condition of the fragmentary and unconnected has now reached an ultimate limit state in perpetual crisis. Insofar as the sciences of comparison encourage knowledge among the dislocated and disconnected, Comparative Architecture seems especially attuned to this hypermodern condition of our times, to offer us a critical incentive with which to handle ourselves in the profusion, simultaneity and synchronicity of publications and social networks. This thesis presents Comparative Architecture in a self-contained way, as a recognisable field of knowledge with an unprecedented potential for development thanks to the contemporary image, reproduced digitally. The thesis is composed of a homonymous volume dedicated to theoretical concerns, and an annex entitled “the coupled and the multiple” dedicated to the practical facet of comparing.(Català) —I—L’arquitectura és una forma d’ordenar les peces del món d’acord amb les seves afinitats recíproques, i això involucra comparar. Perquè la veu “arquitectura”, a part de remetre’ns a com els edificis, les ciutats, el territori i els objectes troben la seva forma i intel·ligència tècnica en funció d’allò humà que contenen en si mateixos, ens remet també a una altra noció, potser, més elemental: que una arquitectura és un ordre significatiu entre les coses, un ordre associatiu i deliberat, un ordre fonamentat en el lligam que ofereixen les afinitats íntimes entre les coses. Descobrir aquestes afinitats, construir-les i examinar-les comporta col·locar-les dins d’un espai comparatiu on aquestes es facin llegibles entre les peces, en les seves interdistàncies. D’aquesta manera sovint ens assabentem d’arguments insospitats entre imatges que difícilment podríem apreciar individualment, sense cap relació, sense arquitectura.
—II—L'Arquitectura Comparada és un camp del coneixement fonamentat sobre tres bases. La primera és una metodologia específica, el mètode crític comparat, en la seva doble faceta d’anàlisis i hermenèutica, i en el seu enfocament transversal basat en les afinitats entre les coses. En Arquitectura Comparada el mètode és sobirà i anterior a les temàtiques, doncs la seva aplicació incisiva sobre objectes col·leccionats serà la que “activi” les seves relacions i faci aflorar arguments segons les posicions i distàncies relatives. La segona base és el seu objecte d’estudi, que són les formes i els conceptes de la cultura material: les dels edificis, dels objectes, del territori, de les ciutats i del paisatge, i també les formes pures de la tècnica... formes, al capdavall, projectades per l’home en funció del seu coneixement i sensibilitat. Per últim, la tercera base de l’Arquitectura Comparada és que el seu projecte es construeix amb dos dispositius crítics: el muntatge comparatiu i l’assaig comparatiu, ambdós igualment intencionats i representatius com a anàlisis, ja sigui en el llenguatge visual o en el de les paraules.
—III—L'Arquitectura Comparada s’alinea amb l’esperit de tantes d’aquelles ciències comparatives que germinaren al llarg del segle XIX en camps molt diversos del coneixement com una autèntica “cultura de la comparació”: Anatomia Comparada, Fisiologia Comparada, Lingüística Comparada, Mitologia Comparada, Geologia Comparada, Literatura Comparada, etc. Totes elles compartiren una mirada genuïna que comportava adoptar el mètode crític comparat com a principi constructiu i l’espai de les afinitats com a espai de pensament i d’investigació. Però si alguna cosa tingueren en comú aquelles ciències de la comparació, fou saber treure profit d’un ambient on regnava l’accessibilitat i l’abundància del material d’estudi, partint de la manipulació de copioses col·leccions en un afany per ordenar críticament llurs peces per esclarir llurs atribuïts recíprocs, llurs qualitats invariables i transversals.
—IV—Avui, les imatges de la cultura material se’ns presenten en xarxes socials i publicacions web en tal grau d’hiperaccessibilitat i d’hiperabundància que semblaria que aquella condició decimonònica d’allò fragmentari i inconnex assolís ara un estat límit darrer en perpètua crisis. En tant que les ciències de la comparació esperonen el coneixement entre allò desubicat i inconex, l’Arquitectura Comparada sembla especialment afinada a aquesta condició hipermoderna dels nostres dies, per oferir-nos un al·licient crític amb el qual poder-nos moure en la copiositat, la simultaneïtat i la sincronia de publicacions i xarxes socials. Aquesta tesi presenta l’Arquitectura Comparada de forma autocontinguda, com un camp del coneixement reconeixible i amb un potencial de desenvolupament sense precedents de la mà de la imatge contemporània, reproduïda digitalment. La tesi consta del volum homònim dedicat a les inquietuds teòriques, i d’un annex titulat “emparellats i múltiples” dedicat a la faceta pràctica del fet de comparar.(Español) —I— La arquitectura es una forma de ordenar las piezas del mundo conforme a sus afinidades recíprocas, y ello involucra comparar. Porque la voz «arquitectura», además de remitirnos a cómo los edificios, las ciudades, el territorio y los objetos hallan su forma e inteligencia técnica según lo humano que hay en ellos, nos remite igualmente a otra noción, acaso, más elemental: que una arquitectura es un orden significativo entre las cosas, un orden asociativo y deliberado, un orden fundamentado en la ligadura que ofrecen las afinidades íntimas entre las cosas. Descubrir dichas afinidades, construirlas y enjuiciarlas conlleva colocarlas dentro de un espacio comparativo donde estas se hacen legibles entre las piezas, en sus interdistancias. Con ello a menudo nos percatamos de argumentos insospechados entre imágenes, que difícilmente apreciaríamos en su calidad individual, sin relación, sin arquitectura.
—II— La Arquitectura Comparada es un campo del conocimiento fundamentado sobre tres bases. La primera es una metodología específica, el método crítico comparado, en su doble faceta de análisis y hermenéutica, y en su enfoque transversal basado en las afinidades entre las cosas. En Arquitectura Comparada el método es soberano y anterior a las temáticas, puesto que su aplicación incisiva sobre objetos coleccionados será la que ‘active’ sus relaciones y haga emerger argumentos según las posiciones y distancias relativas. La segunda base es su objeto de estudio, que son las formas y los conceptos de la cultura material: las de los edificios, de los objetos, del territorio, de las ciudades y del paisaje, y también las formas puras de la técnica... formas, en fin, proyectadas por el hombre de acuerdo a su conocimiento y sensibilidad. Por último, la tercera base de la Arquitectura Comparada es que su proyecto se construye con dos dispositivos críticos: el montaje comparativo y el ensayo comparativo, ambos igualmente intencionados y representativos como análisis, bien en el lenguaje visual, bien en el de las palabras.
—III— La Arquitectura Comparada se alinea con el espíritu de tantas de aquellas ciencias comparativas que fueron germinando a lo largo del siglo XIX en muy diversos campos del conocimiento como una auténtica «cultura de la comparación»: Anatomía Comparada, Fisiología Comparada, Lingüística Comparada, Mitología Comparada, Geología Comparada, Literatura Comparada, etc. Todas ellas compartían una mirada genuina que pasaba por adoptar el método crítico comparado como principio constructivo y el espacio de las afinidades como espacio de pensamiento e investigación. Pero si algo compartieron aquellas ciencias de la comparación, fue el saber sacar provecho de un ambiente de reinante accesibilidad y abundancia del material de estudio, partiendo del manejo de copiosas colecciones en un afán por ordenar críticamente sus piezas para desentrañar sus atributos recíprocos, sus invarianzas y transversalidades.
—IV— Hoy, las imágenes de la cultura material se nos presentan en redes sociales y publicaciones web en tal grado de hiperaccesibilidad e hiperabundancia que pareciera que aquella condición decimonónica de lo fragmentario e inconexo alcanzase ahora un estado límite último en perpetua crisis. En cuanto que las ciencias de la comparación alientan el conocimiento entre lo desubicado e inconexo, la Arquitectura Comparada parece especialmente afinada a esta condición hipermoderna de nuestros días, para ofrecernos un aliciente crítico con que manejarnos en la profusión, la simultaneidad y la sincronía de publicaciones y redes sociales. Esta tesis presenta la Arquitectura Comparada de forma autocontenida, como un campo del conocimiento reconocible y con un potencial de desarrollo sin precedentes de la mano de la imagen contemporánea, reproducida digitalmente. La tesis se compone del volumen homónimo dedicado a las inquietudes teóricas, y de un anexo titulado «lo parejo y lo múltiple» dedicado a la faceta práctica del comparar.DOCTORAT EN PROJECTES ARQUITECTÒNICS (Pla 2012
Otp neurons of the medial extended amygdala: from origin to function
No full textL'amígdala medial estesa (EAme) és fonamental per regular el comportament social de manera sexualment dimòrfica. Conté neurones GABAèrgiques, que promouen interaccions socials i s'originen al subpali, i neurones glutamatèrgiques, que semblen suprimir comportaments socials en cas de risc. La majoria d'aquestes neurones glutamatèrgiques s'originen en un domini embrionari prosencefàlic que coexpressa els factors de transcripció Otp i Foxg1. L'objectiu d'aquesta tesi va ser investigar aquestes neurones Otp de l'EAme a nivell molecular i de circuit. Van analitzar les característiques morfològiques de neurones Otp i van observar que, en la subdivisió posterodorsal de l'amígdala medial, el volum que ocupen i la mida de la seva soma són més grans en els ratolins mascles. També van avaluar l'expressió de quatre receptors d'hormones esteroides sexuals, observant que la majoria de neurones Otp expressen aquests receptors, cosa que suggereix coexpressió. A més, van estudiar el transcriptoma d’aquestes neurones, observant que expressen neuropèptids relacionats amb regulació del comportament i metabolisme i gens de risc per a autisme. Finalment, van estudiar les projeccions d'aquestes neurones injectant vectors virals a l'amígdala medial, trobant eferències principalment a nuclis que regulen el comportament social. En resum, els resultats mostren que les neurones Otp de la EAme del ratolí són sexualment dimòrfiques i semblen formar part de la xarxa de comportament social.La amígdala medial extendida (EAme) es fundamental para regular el comportamiento social de forma sexualmente dimórfica. Contiene neuronas GABAérgicas, que promueven interacciones sociales y se originan en el subpalio, y neuronas glutamatérgicas, que parecen suprimir comportamientos sociales en caso de riesgo. La mayoría de estas neuronas glutamatérgicas se originan en un dominio embrionario prosencefálico que coexpresa los factores de transcripción Otp y Foxg1. El objetivo de esta tesis fue investigar estas neuronas Otp de la EAme a nivel molecular y de circuito. Para ello analizamos las características morfológicas de neuronas Otp y observamos que, en la subdivisión posterodorsal de la amígdala medial, el volumen que ocupan y el tamaño de su soma son mayores en los ratones machos. También estudiamos la expresión de cuatro receptores de hormonas esteroideas sexuales, observando que la mayoría de neuronas Otp expresan estos receptores, lo que sugiere coexpresión. Además, estudiamos el transcriptoma de estas neuronas, observando que expresan neuropéptidos relacionados con regulación del comportamiento y metabolismo y genes de riesgo para autismo. Por último, estudiamos sus proyecciones inyectando vectores virales en la amígdala medial y observamos eferencias principalmente a núcleos que regulan el comportamiento social. En resumen, nuestros resultados muestran que las neuronas Otp de la EAme del ratón son sexualmente dimórficas y parecen formar parte de la red de comportamiento social.The medial extended amygdala (EAme) is critical for regulating social behavior in a sexually dimorphic manner. It contains GABAergic neurons that promote social interactions and originate in the subpallium, and glutamatergic neurons that seem to supress social behaviors in risk cases. Most EAme glutamatergic neurons originate in a forebrain embryonic domain that coexpresses the transcription factors Otp and Foxg1. The aim of this thesis was to investigate these EAme Otp neurons at molecular and circuit levels. To that aim, we analyzed morphological features of Otp neurons and observed that, in the posterodorsal subdivision of the medial amygdala, the volume they occupy and their soma size are larger in male mice. We also assessed the expression of four sex steroid hormone receptors. Interestingly, most Otp neurons express these receptors, suggesting coexpression. To study their molecular profile we performed a transcriptome analysis, observing that EAme Otp neurons express neuropeptides related to behavioral regulation and metabolism, and risk genes for autism. Lastly, we studied the projections of these neurons by injecting viral vectors in the medial amygdala and observed that their efferences were mainly found in nuclei regulating social behavior. Overall, our results show that Otp neurons of the mouse EAme are sexually dimorphic and appear to be part of the social behavior network
La afectación del bien jurídico-penal en el delito de conducción bajo la influencia del alcohol o drogas tóxicas del artículo 379.2 del Código Penal español. Especial consideración de su inciso 2º
No full textPrograma de Doctorat en Dret i Ciència Política[spa] El objeto de esta tesis es doble. En primer lugar se trata de examinar la teoría de los bienes jurídicos supraindividuales y su vinculación con la teoría de los delitos de peligro, sistematizando y realizando un juicio crítico de las posiciones existentes al respecto. Esto último culmina con la exposición de la teoría de los bienes jurídico-penales supraindividuales planteada por Corcoy Bidasolo y su propuesta de reinterpretación de los delitos de peligro como delitos de lesión respecto de dichos objetos de protección penal. En segundo lugar, se aplica la teoría antedicha al ámbito específico de la seguridad vial, con la finalidad de observar su rendimiento concreto. Esto pasa primeramente por examinar la naturaleza del o los bienes jurídico-penales protegidos en el Capítulo IV (“De los delitos contra la seguridad vial”) del Título XVII (“De los delitos contra la seguridad colectiva”) del Libro II del Código Penal. Y luego por la elección de ciertos tipos penales que, dadas sus características, sean demostrativos del problema que representa una visión conforme al paradigma tradicional de “delitos de peligro” como técnica de tipificación de ilícitos destinados a proteger “bienes jurídico-penales individuales”, frente a las pretendidas ventajas que supone una reinterpretación de estas figuras como “delitos de lesión” contra “bienes jurídico-penales supraindividuales”. Los tipos escogidos son los que establece el artículo 379.2 del Código Penal español de 1995, es decir, el de “conducción bajo la influencia del alcohol o drogas” (inciso primero) y el de “conducción etílica” (inciso segundo). Su elección se debe a que, para la doctrina tradicional, son ejemplos característicos de delitos de peligro abstracto, con todos los problemas que esto conlleva por su conflicto con el principio de lesividad y, además, por la falta de antijuridicidad material que se les atribuye. A esto debe agregarse un panorama doctrinal confuso respecto del o los bienes jurídico-penales que protegen. Dentro del examen del tipo del delito de “conducción etílica” se contiene un elemento objetivo que, para la doctrina mayoritaria, constituye una presunción iuris et de iure. Se efectúa un análisis en particular de cómo concurre al tipo objetiva y subjetivamente. Esto implica una revisión de la teoría de las presunciones y su aplicación en materia penal, conectada con el análisis del principio de la presunción de inocencia y de la teoría de la carga de la prueba en 15 materia penal. Objetivamente se trata de establecerlo. En cuanto a la subjetividad, se teoriza sobre la manera en que el elemento objetivo “presunción legal iuris et de iure” debe ser considerado en cuanto objeto del dolo.[cat] L'objecte d'aquesta tesi és doble. En primer lloc es tracta d'examinar la teoria dels béns jurídics supraindividuals i la seva vinculació amb la teoria dels delictes de perill, sistematitzant i realitzant un judici crític de les posicions existents sobre aquest tema. Això últim culmina amb l'exposició de la teoria dels béns jurídic-penals supraindividuals plantejada per Corcoy Bidasolo i la seva proposta de reinterpretació dels delictes de perill com a delictes de lesió respecte d'aquests objectes de protecció penal.
En segon lloc, s'aplica la teoria avantdita a l'àmbit específic de la seguretat viària, amb la finalitat d'observar el seu rendiment concret. Això passa primerament per examinar la naturalesa de l'o els béns jurídic-penals protegits en el Capítol IV (“dels delictes contra la seguretat viària”) del Títol XVII (“Dels delictes contra la seguretat col·lectiva”) del Llibre II del Codi Penal. I després per l'elecció d'uns certs tipus penals que, donades les seves característiques, siguin demostratius del problema que representa una visió conforme al paradigma tradicional de “delictes de perill” com a tècnica de tipificació d'il·lícits destinats a protegir “béns jurídic-penals individuals”, enfront dels pretesos avantatges que suposa una reinterpretació d'aquestes figures com a “delictes de lesió” contra “béns jurídic-penals supraindividuals”. Els tipus triats són els que estableix l'article 379.2 del Codi Penal espanyol de 1995, és a dir, el de “conducció sota la influència de l'alcohol o drogues” (incís primer) i el de “conducció etílica” (incís segon). La seva elecció es deu al fet que, per a la doctrina tradicional, són el paradigma dels delictes de perill abstracte, amb tots els problemes que això comporta pel seu conflicte amb el principi de lesivitat i, a més, per la falta d'antijuridicitat material que se'ls atribueix. A això ha d'agregar-se un panorama doctrinal confús respecte de l'o els béns jurídic-penals que protegeixen.
Dins de l'examen del tipus del delicte de “conducció etílica” es conté un element objectiu que, per a la doctrina majoritària, constitueix una presumpció iuris et de
iure. S'efectua una anàlisi en particular de com concorre al tipus objectiva i subjectivament. Això implica una revisió de la teoria de les presumpcions i la seva aplicació en matèria penal, connectada amb l'anàlisi del principi de la presumpció d'innocència i de la teoria de la càrrega de la prova en matèria penal. Objectivament es tracta d’establir-ho. Quant a la subjectivitat, es teoritza sobre la manera com l'element objectiu “presumpció legal iuris te de iure” ha de ser considerat com a objecte del dol.[eng] The objective of this thesis is double. Firstly, it is to examine the theory of supra-individual legal rights and its link with the theory of crimes of danger, systematizing and making a critical assessment of the existing positions on the matter. The latter culminates with the exposition of the theory of supra-individual criminal-legal rights proposed by Corcoy Bidasolo and his proposal to reinterpret crimes of danger as crimes of injury with respect to said objects of criminal protection.
Secondly, the aforementioned theory will be applied to the specific field of road safety, in order to observe its specific performance. This involves first examining the nature of the criminal-legal right, or rights, protected in Chapter IV (“De los delitos contra la seguridad vial”) of Title XVII (“De los delitos contra la seguridad colectiva”) of Book II of the Criminal Code. And then by the choice of certain types of crime that, given their characteristics, are demonstrative of the problem represented by a vision in accordance with the traditional paradigm of “crimes of danger” as a technique for classifying illicit acts intended to protect “individual criminal-legal rights”, as opposed to the alleged advantages of a reinterpretation of these figures as “crimes of injury” against “supra-individual criminal-legal rights”. The types chosen are those established by article 379.2 of the Spanish Criminal Code of 1995, that is, “driving under the influence of alcohol or drugs” (first paragraph) and “drunk driving” (second paragraph). This choice is due to the fact that, for traditional doctrine, they are the prime examples of abstract danger crimes, with all the problems that this entails due to their conflict with the principle of harmfulness and, in addition, due to the lack of material unlawfulness
attributed to them. This must be added on top of a confusing doctrinal panorama regarding the legal-criminal rights that they protect.
Within the examination of the type of crime of “drunk driving” there is an objective element that, for the majority doctrine, constitutes a presumption iuris et de iure. A particular analysis will be carried out of how the type is objectively and subjectively concurred. This implies a review of the theory of presumptions and their application in criminal matters, in concert with the analysis of the principle of the presumption of innocence and the theory of the burden of proof in criminal matters. Objectively, it is about establishing. As for subjectivity, it is theorized about the way in which the objective element “legal presumption iuris et de iure” should be considered as the object of intent
A Multi-Organ and Multi-Modal Data-Driven Analysis of Metabolic Patterns in Type 2 Diabetes. Unravelling the Pathologic Mechanisms Between Organs: The Impact of Tissue-Specific Insulin Resistance.
No full textLa diabetis tipus 2 (T2D) és una malaltia crònica caracteritzada per insulino-resistència (IR) i inflamació, sovint associada a comorbiditats cardiovasculars, hepàtiques i cognitives – conegudes com l’eix fetge-cor-cervell. El seu diagnòstic, basat en índexs sistèmics, no reflecteix l’afectació específica dels teixits dificultant els diagnòstics i tractaments personalitzats. Els objectius d’aquesta tesi han estat caracteritzar trets específics dels teixits a partir d’escàners PET/CT i fenotipar pacients amb risc de comorbiditats multi-òrgan mitjançant intel·ligència artificial. Aquest és, segons el nostre coneixement, el primer estudi que aborda les mancances en la gestió de la T2D des d’una perspectiva biomèdica-tecnològica proposant nous fenotips de progressió de la T2D i eines d’avaluació de risc metabòlic específic. Presentem eines no-invasives i eficients per avaluar l’afectació específica dels teixits mitjançant algoritmes de segmentació, així com models de classificació basats en anàlisis de sang, que afavoreixen estratègies clíniques personalitzades en el marc de la T2D centrades en l’eix fetge-cor-cervell.La diabetes tipo 2 (T2D) es un trastorno metabólico crónico y de alto riesgo, caracterizado por resistencia a la insulina e inflamación, que comúnmente coexiste con comorbilidades cardiovasculares, hepáticas y cognitivas, también conocidas como el eje hígado-corazón-cerebro. Las limitaciones diagnósticas surgen del uso de índices sistémicos que pasan por alto disfunciones específicas en los tejidos, lo que conlleva el riesgo de diagnósticos erróneos y tratamientos no optimizados. Los objetivos de esta tesis han sido caracterizar las características específicas de los tejidos a partir de escáneres PET/CT y fenotipar a pacientes en riesgo de desarrollar comorbilidades multiorgánicas mediante herramientas basadas en inteligencia artificial. Este es, hasta donde sabemos, el primer estudio que aborda las lagunas en el manejo de la T2D desde una perspectiva biomédica-técnica, proponiendo nuevos fenotipos de progresión de la enfermedad y novedosas herramientas de evaluación del riesgo específicas por tejido. Presentamos herramientas no invasivas y computacionalmente eficientes para evaluar el deterioro metabólico específico de los tejidos mediante algoritmos de segmentación, junto con modelos de clasificación de fenotipos basados en análisis de sangre. Estos nuevos métodos respaldan estrategias personalizadas y clínicamente aplicables para un tratamiento optimizado de la T2D, enfocado en el eje hígado-corazón-cerebro.Type 2 diabetes (T2D) is a chronic, high-risk metabolic disorder characterized by insulin resistance (IR) and inflammation commonly co-occurring with cardiovascular, hepatic, and cognitive comorbidities – also known as the liver-heart-brain axis. Diagnostic limitations arise from using systemic indices that overlook tissue-specific dysfunction, thus risking misdiagnosis and unoptimized treatment. The aims of this thesis have been to characterize tissue-specific features from PET/CT scans, and to phenotype patients at risk of developing multi-organ comorbidities using artificial intelligence-based tools. This is, to our knowledge, the first study to fill in the gaps in T2D management using a biomedical-technical perspective by proposing new phenotypes of T2D progression and novel tissue-specific risk assessment tools. We present non-invasive, computationally efficient tools for assessing tissue-specific metabolic impairment via segmentation algorithms, alongside with blood test-based phenotype classification models. These new methods support personalized, clinically applicable strategies for optimized T2D treatment targeting the liver-heart-brain axis.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacion
Computational methods applied to chemical engineering
No full textPrograma de Doctorat en Enginyeria i Ciències Aplicades[eng] Computational tools, and more specifically Computational Fluid Dynamics (CFD) have seen a rapid development and increase in use in recent years thanks to the exponential growth that computing power experiences every few years. These techniques have been historically implemented by physicists and aerospace engineers to unravel the complex turbulence phenomena and aid in the design of new aircrafts or fast land vehicles. Nowadays, these tools are starting to see use in all kinds of engineering environments, including chemical engineering. This thesis is based on the evaluation of the usefulness and accuracy of various methods of computer simulation applied to chemical and materials engineering units. The thesis is divided into various Chapters, each studying different units chosen for having a characteristic phenomenon occurring on them. In Chapters 5-10 CFD is used in different scenarios that are fundamental of chemical engineering. Chapter 11 is based on aiding in the development of new nanomaterials by using various computational tools and techniques, that range from the atomic scale to a full unit.
Chapter 5 is dedicated to heat transfer. In this Chapter different configurations of heat exchangers are studied via CFD with increasing geometrical complexity. First, a simple double pipe heat exchanger is simulated, and the results of various turbulent modelling techniques are compared against semiempirical correlations used historically by chemical engineers. Next, a similar study is conducted for tubes with a passive heat transfer enhancement insert: the twisted tape. These inserts induce turbulence by creating a swirling motion inside the tube. For these units there are still some correlations and experimental data to compare them against. Finally, a new type of heat exchanger is created combining various passive heat transfer enhancement techniques: the twisted tape and an extended corrugated surface. The geometry of this new unit is optimized based on the geometrical parameters of the system and the efficiency of the heat exchanger is maximized.
In Chapter 6, other important transport phenomenon is studied: mass transfer. For such task an atmospheric gas release is studied with CFD. Numerous experimental points of gas dispersion on plain terrain are reproduced with CFD and other classical modelling tools like Gaussian plume model (GPM) or the software ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) developed by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). All these tools are compared against each other and the experimental points to assess their accuracy in this scenario. Additionally, Aloha and CFD tools are compared in a case with obstacles, where the differences between the two may be more extreme than when studying simple terrain.
Chapter 7 revolves around momentum transfer, which is especially important in agitation of highly viscous fluids like the ones found in polymerization reactors. Here, a batch agitated reactor is studied with different fluid viscosities and the relationship between the agitation Reynolds number (dependant on the viscosity) and the power required to agitate is found. Moreover, different agitator blade angles are tested to discern which one better
suits the specific operational requirements (more power efficiency, enhanced heat transfer or faster product mixing among others).
A study of multiphase flow is conducted in Chapter 8, where partially filled pipes or canals are studied with CFD. This type of flows have been historically modelled with the Manning equation, which relates slope angle, fluid flow, depth and velocity. With CFD an analysis of the Manning coefficients has been performed for simple half-filled pipes. The flow stabilization is analysed at different entrance conditions at the inlet of the pipe. Additionally, an elbow geometry is studied and its effect on the flow structures that are created as the fluid passes through it.
Lastly, Chapter 9 is a compilation of different studies performed in the scope of the European project “Thermodust”, which aims at creating new dust nanomaterials with various thermal properties. For this part, various types of simulations are performed, as the process of producing these nanomaterials must be understood from an industrial perspective but also taking into account the interatomic interactions of the powder. For studying the production process, performed in a planetary mill, this unit is studied by Discrete Element Method (DEM) different conditions found in experimental. Feedback with experimental procedures is provided both ways: simulations used experimental feedback to validate and create the particle comminution modelling and experimental then uses simulation feedback to scale and improve the process efficiency and powder quality. To study the collision between particles inside the mill, Finite Element Analysis is conducted with the software LS-DYNA from Ansys. Finally, to better understand the materials interactions, different Molecular Dynamics simulations (MD) are performed. These simulations are realized accurately thanks to the use of a neural network that was trained using Density Functional Theory (DFT). The simulations performed with DFT for the training of the neural network is an ab initio technique that estimates different atomic interactions present on the system with quantum mechanics.
This thesis looks over a vast variety of themes in chemical engineering and analyses them via simulation tools like CFD. The studied cases are closely examined thanks to these microscopical simulation methods, and they are optimized and improved when possible. The sum of the techniques detailed in this thesis and many more, constitutes a clear advancement in engineering design and analysis that will keep growing in importance and use especially for chemical and materials engineering, where empirical correlations that are decades old are still the preferred design choice.[cat] Les eines computacionals estan transformant la investigació en diversos camps, inclosa l’Enginyeria Química. Aquesta tesi explora l’aplicació de mètodes computacionals avançats en processos i operacions unitàries d’aquesta disciplina, centrant-se en la Dinàmica de Fluids Computacional (CFD). A través de CFD, s’analitzen interaccions de fluids a petita escala en problemes fonamentals de l’Enginyeria Química com intercanviadors de calor, sistemes de dispersió de gasos, reactors de tanc agitat i fluxos a canal obert, aportant nous coneixements sobre fenòmens de transport i optimització de sistemes.
Un dels focus principals és l’estudi d’intercanviadors de calor, essencials en la transferència d’energia. S’analitzen diverses configuracions amb CFD, des d’un intercanviador de doble tub fins a dissenys innovadors amb cintes trenades i superfícies corrugades, optimitzant l’eficiència tèrmica. També s’investiga la dispersió de gasos mitjançant CFD, comparant els resultats amb models tradicionals com el Model de Ploma Gaussiana i el programari ALOHA de la NOAA, destacant la capacitat del CFD per millorar la predicció en escenaris reals.
L’estudi de la transferència de moment es focalitza en reactors de polimerització amb fluids altament viscosos. S’analitza com la viscositat influeix en el nombre de Reynolds i el consum energètic, provant diferents angles de pales per optimitzar la mescla industrial. Per aquest tema també es simulen fluxos multifàsics en canonades parcialment plenes i canals oberts, comparant els resultats amb l’equació de Manning per validar els models hidràulics clàssics envers el CFD.
Finalment, la tesi contribueix al projecte europeu Thermodust, que investiga nanomaterials amb propietats tèrmiques avançades. Es fan servir tècniques com la Dinàmica Molecular (MD) i el Mètode d’Elements Discrets (DEM) per estudiar la síntesi i interaccions a escala atòmica, validant resultats experimentals i millorant processos. L’ús d’una xarxa neuronal basada en la Teoria del Funcional de la Densitat (DFT) permet modelar amb precisió aquestes interaccions, connectant la química computacional amb aplicacions industrials.
Aquesta tesi demostra com eines computacionals avançades, com CFD, DEM i MD, milloren la comprensió i optimització de sistemes complexos en Enginyeria Química i de Materials, impulsant el disseny basat en dades i l’eficiència industrial
Adaptive evolution and acid tolerance of the wine bacterium Oenococcus oeni
No full textOenococcus oeni és el principal bacteri làctic responsable de la fermentació malolàctica al vi. Aquesta segona etapa de fermentació permet reduir l’acidesa total, aportant rodonesa, suavitat i estabilitat microbiològica als vins. Les condicions fisicoquímiques del vi afecten el desenvolupament dels microorganismes degut a la combinació de diversos factors d'estrès que poden comprometre el bon funcionament de la fermentació malolàctica. Aquest treball es va centrar en l'estrès àcid, amb l'objectiu d’evidenciar els mecanismes implicats en la resposta a l'estrès d'O. oeni. Per a això, es van implementar dos desenvolupaments experimentals per tal d'adaptar els bacteris a un pH baix i millorar així la seva tolerància a l'acidesa. Aquest procés va provocar l'aparició de mutacions que es van identificar mitjançant la seqüenciació del genoma de les poblacions evolucionades obtingudes.
El primer experiment realitzat amb la soca ATCC BAA-1163 va revelar la fixació de mutacions dins del locus del citrat que afectaven totes les poblacions evolucionades. Per tant, el metabolisme del citrat a O. oeni va ser objecte d'un estudi en profunditat durant aquesta tesi. Els resultats van demostrar que la modulació de la velocitat del consum de citrat podria reforçar la tolerància a l'acidesa d'O. oeni. Paral·lelament, es van estudiar els mecanismes implicats en la regulació del locus del citrat en aquest bacteri i van revelar el paper del regulador transcripcional CitR i la implicació d'un ARN missatger antisentit. L'estudi del metabolisme del carboni de soques de diferents orígens també va mostrar una gran diversitat entre elles, que es podria correlacionar amb els seus ecosistemes i que reforça el vincle entre el consum de citrat i la tolerància a l’acidesa de les soques. Finalment, una segona evolució experimental realitzada sobre la soca comercial IOEB_S450 va posar de manifest l'aparició de mutacions en diferents gens, inclòs el locus del malat, la qual cosa obre el camí a noves perspectives de recerca.Oenococcus oeni es la principal bacteria láctica responsable de la fermentación maloláctica en el vino. Esta segunda etapa de fermentación permite reducir la acidez total, aportando redondez, suavidad y estabilidad microbiológica a los vinos. Las condiciones físico-químicas del vino afectan al desarrollo de los microorganismos debido a la combinación de diversos factores de estrés que pueden comprometer el buen funcionamiento de la fermentación maloláctica. Este trabajo se centró en el estrés ácido, con el objetivo de evidenciar los mecanismos implicados en la respuesta al estrés de O. oenio. Para ello, se implementaron dos desarrollos experimentales para adaptar las bacterias a un pH bajo y mejorar así su tolerancia a la acidez. Este proceso provocó la aparición de mutaciones identificadas mediante la secuenciación del genoma de las poblaciones evolucionadas obtenidas.
El primer experimento realizado con la cepa ATCC BAA-1163 reveló la fijación de mutaciones dentro del locus del citrato que afectaban a todas las poblaciones evolucionadas. Por tanto, el metabolismo del citrato en O. oeni fue objeto de un estudio en profundidad durante esta tesis. Los resultados demostraron que la modulación de la velocidad del consumo de citrato podría reforzar la tolerancia a la acidez de O. oenio. Paralelamente, se estudiaron los mecanismos implicados en la regulación del locus del citrato en esta bacteria y revelaron el papel del regulador transcripcional CitR y la implicación de un ARN mensajero antisentido. El estudio del metabolismo del carbono de cepas de diferentes orígenes también mostró una gran diversidad entre ellas, que podría correlacionarse con sus ecosistemas y que refuerza el vínculo entre el consumo de citrato y la tolerancia a la acidez de las cepas. Por último, una segunda evolución experimental realizada sobre la cepa comercial IOEB_S450 puso de manifiesto la aparición de mutaciones en diferentes genes, incluido el locus del enfermo, lo que abre el camino a nuevas perspectivas de investigación.Oenococcus oeni is the wine bacterium responsible for malolactic fermentation in wine. This second fermentation step reduces total acidity, bringing roundness, softness and microbiological stability to the wine. Nevertheless, wine represents a harsh environment for the development of microorganisms, combining several stress factors that can seriously compromise malolactic fermentation. Particular attention was paid to acid stress, with the aim of identifying unknown mechanisms involved in the response of O. oeni to this stress. Therefore, two experimental evolutions were conducted on two different strains of this bacterium to adapt cells to low pH in order to improve their acid tolerance. It resulted in the appearance of mutations that were identified by whole genome sequencing of the evolved populations obtained.
The first experiment conducted on ATCC BAA-1163 revealed the fixation of mutations in the citrate locus of all evolved populations. Therefore, citrate metabolism in O. oeni was extensively studied during this PhD. The results highlighted that a modulation of citrate consumption rate can improve acid tolerance of O. oeni. In addition, the mechanisms involved in the regulation of citrate locus expression in this bacterium were explored, revealing the function of the transcriptional regulator CitR and the involvement of an antisense RNA. A study of the global carbon metabolism of strains from different origins also showed a great diversity between them, which could be correlated to their ecosystems and comforted the link between citrate consumption and acid tolerance. Finally, the second adaptive evolution carried out on the commercial strain IOEB_S450 revealed the acquisition of mutations in different genes including the malate locus and opens the way to new research opportunities
Kill your darlings nostalgia autofágica en multiplicidades fílmicas y televisivas contemporáneas
No full textNingún retorno se define por la repetición prístina, la recuperación impoluta. En el encuentro entre pasado y presente existe una fricción ineludible, constructora de sentidos. Esta tesis buscará indagar cómo se articulan esas fricciones y qué sentidos emergen de ellas a través de la intersección entre las “multiplicidades”, modalidades de reescritura y repetición audiovisual, y la nostalgia, comprendida como un sentimiento temporalizante de continuidades y discontinuidades, un vínculo entre deseos, frustraciones y pérdidas. El concepto de autofagia propondrá identificar —a través de los flujos de repetición-diferencia y resonancias-distanciamientos que vehiculan estas multiplicidades— un proceso de regeneración dinámico que descarta y recupera elementos del pasado de los universos ficcionales en pos de mantener la vitalidad de su estructura narrativa, visual y afectiva. El tiempo, de esta forma, será considerado como una fuerza que atraviesa las películas y series analizadas, las cuales no solo reconocen su pasaje, sino que lo reabsorben para señalar su peso emotivo.No return can be defined by pristine repetition, by unpolluted recuperation. In the meeting between past and present there is an unavoidable friction, one able to generate new meanings. This dissertation will seek to inquire how those frictions are articulated and what meanings emerge from them through the intersection between “multiplicities” — modalities of audiovisual repetition—, and nostalgia —a temporalizing emotion of continuities and discontinuities, a linkage between desires, frustrations and losses—. The concept of autophagy —a lens for inspecting the fluxes of repetition-difference and resonances-discontinuities mobilized by these multiplicities— will define the dynamic regeneration process undertaken by these objects. A process that discards and recuperates elements from these universes’ fictional pasts in order to maintain the vitality behind their narrative, visual and affective structure. Time, in this sense, will be considered as a force that runs through the films and series, here analyzed as an element not only acknowledged by them, but also reabsorbed and assumed in its emotional weight.Programa de Doctorat en Comunicaci
Exploring Biomimicry: Integrating materials science strategies with 3D printing technologies to enhance the replication of biological tissues
No full textRecentment, hi ha un interès creixent en el desenvolupament de noves teràpies que intenten identificar les diferències entre els pacients i adaptar-les a ells per millorar els resultats dels tractaments mèdics. Aquesta branca de la medicina es coneix com a medicina personalitzada. Exemples d’aquestes noves teràpies, entre altres, són la utilització de biomodels per a l'avaluació sense risc de cirurgies personalitzades i el desenvolupament d’scaffolds que imiten teixits naturals per promoure la curació i la restauració de teixits danyats. Per tant, la utilitat d'aquestes noves teràpies i la seva eficàcia estan intrínsecament lligades a com aquests models poden replicar amb precisió les complexitats dels teixits que pretenen simular o amb els quals han d’interactuar. No obstant això, s'han identificat diversos reptes en la replicació de les característiques específiques dels teixits a la literatura, sent alguns dels més importants la disponibilitat limitada de materials que imitin amb precisió els teixits tous i, alhora, puguin capturar la complexitat de l'anatomia i forma dels teixits i òrgans.
Per abordar aquestes limitacions, aquesta tesi presenta la feina realitzada en el desenvolupament de materials que recreen els teixits biològics en diferents característiques per millorar la simulació i creació de teixits biològics mitjançant materials i tecnologies avançades. En el context de la primera necessitat mèdica, mitjançant el desenvolupament de materials basats en gels de silicona amb propietats viscoelàstiques adaptables, hem millorat la imitació de teixits tous per produir biomodels de teixits i òrgans més realistes. El control sobre les propietats d'impressió i viscoelàstiques s'aconsegueix mitjançant l'ajust precís de les formulacions de silicona utilitzant diferents modificadors de la seva reologia i propietats mecàniques. Els biomodels impresos en 3D utilitzant aquesta família de gels de silicona han demostrat replicar el perfil de mòduls elàstics i viscosos de diferents teixits tous i han estat validats positivament per cirurgians per a la seva aplicació clínica. Per la segona necessitat mèdica, hem anat un pas més enllà per intentar millorar els scaffolds per l’enginyeria de teixits. En aquesta part, ens hem centrat en l'ús de materials extrets d’humans, ja que aquests materials imiten estretament les propietats i la composició dels teixits natius, ja que provenen d'ells. S'han utilitzat diferents estratègies per transformar aquests productes, que presenten dificultats relacionades amb la seva impressió, integritat estructural i biocompatibilitat, en biotintes amb bones propietats d'impressió i estabilitat estructural al llarg del temps a condicions fisiològiques.Recientemente, ha surgido un creciente interés en el desarrollo de nuevas terapias que buscan identificar las diferencias entre los pacientes y adaptarlas a ellos para mejorar los resultados de los tratamientos médicos. Esta rama de la medicina se conoce como medicina personalizada. Ejemplos de estas nuevas terapias, entre otras, incluyen la utilización de biomodelos para la evaluación sin riesgo de cirugías personalizadas y el desarrollo de scaffolds que imitan tejidos naturales para promover la regeneración de tejidos dañados. Por lo tanto, la utilidad de estas nuevas terapias y su eficacia están intrínsecamente ligadas a cómo estos modelos pueden replicar con precisión los tejidos que pretenden simular o con los que deben interactuar. Sin embargo, se han identificado diversos retos en el desarrollo de estas terapias, siendo algunos la disponibilidad limitada de materiales que imiten con precisión los tejidos blandos y, al mismo tiempo, puedan capturar la complejidad de la anatomía y forma de los tejidos y órganos.
Para abordar estas limitaciones, esta tesis presenta el trabajo realizado en el desarrollo de materiales que recrean los tejidos biológicos en diferentes características para mejorar la simulación y creación de tejidos biológicos mediante materiales y tecnologías avanzadas. En el contexto de la primera necesidad médica, mediante el desarrollo de materiales basados en geles de silicona con propiedades viscoelásticas adaptables, hemos mejorado la imitación de tejidos blandos para producir biomodelos de órganos más realistas. El control sobre las propiedades de impresión y viscoelásticas se logra utilizando diferentes modificadores de su reología y propiedades mecánicas. Los biomodelos impresos en 3D utilizando estos geles de silicona han demostrado replicar el perfil de módulos viscoelásticos de diferentes tejidos blandos y han sido validados positivamente por cirujanos para su aplicación clínica. Para la segunda necesidad médica, hemos ido un paso más allá para intentar mejorar los scaffolds para la ingeniería de tejidos. En esta parte, nos hemos centrado en el uso de materiales humanos, ya que estos imitan estrechamente las propiedades y la composición de los tejidos nativos, al provenir de ellos. Se han utilizado diferentes estrategias para transformar estos productos, que presentan dificultades relacionadas con su impresión, integridad estructural y biocompatibilidad, en biotintas con buenas propiedades de impresión y estabilidad estructural a lo largo del tiempo en condiciones fisiológicas.Recently, interest in developing new therapies that try to identify the differences between patients and adapt to them to improve medical outcomes is increasing. This branch of medicine is called personalized medicine. Examples include the utilization of phantoms for risk-free evaluation of personalized surgeries and patient-specific tissue-engineered scaffolds mimicking natural tissues for promoting healing and restoration of damaged tissues. Therefore, the utility of these new therapies and their effectiveness in medical research and in clinical reality is intricately tied to how well these models can replicate the complexities of the tissues they aim to simulate or interact with. However, different challenges on the replication of tissue-specific characteristics have been identified in the literature. Some of the most important are the limited availability of materials that accurately mimic soft tissues and, in parallel, can capture the complexity of the anatomy and shape of tissues and organs.
To address these limitations, this thesis presents the work done in developing materials that closely recreate biological tissues in different characteristics to improve the simulation and creation of biological tissues using advanced materials and technologies applied to two medical needs. In the context of the first medical need, by developing silicone gel-based materials with tailored viscoelastic properties, we have improved the mimicking of soft tissues to produce more realistic tissue and organ phantoms. Control over printable and viscoelastic properties is achieved by fine-tuning silicone formulations using a different rheology and mechanical properties' modifier. The 3D-printed phantoms using this family of silicone gels have been shown to replicate the elastic and viscous modulus profiles of different soft tissues and have been positively validated by surgeons for their clinical application. For the second medical need, we move a step forward to try to improve tissue-engineered scaffolds. In this part, we have focused on the use of human-extracted TMMs as these materials inherently closely mimic the properties and composition of native tissues as they come from them. Different strategies have been used to transform raw human-derived products, which present difficulties related to their printability, structural integrity, and biocompatibility, into human-derived bioinks with printable properties and structural stability over time under physiological conditions