Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Engineering p95HER2 CAR T cells as an effective immunotherapy for HER2-positive tumors
No full textLes teràpies amb cèl·lules CAR T i reclutadors de limfòcits T (TCE) han demostrat eficàcia en tumors hematològics, però la seva aplicació en tumors sòlids continua sent limitada a causa de la manca d'antígens específics del tumor. Les teràpies dirigides contra HER2 han millorat la supervivència en càncers HER2-positius, però les resistències i les toxicitats causades per l'expressió de HER2 també en teixits sans, ressalten la necessitat de opcions terapèutiques més segures, especialment en pacients amb malaltia metastàtica. Per abordar això, el nostre grup va desenvolupar cèl·lules CAR T dirigides a l'antigen específic del tumor p95HER2, expressat en una part dels tumors HER2-positius, que han demostrat seguretat però una eficàcia moderada en xenoempelts derivats de pacients (PDX). La incorporació d'un TCE dirigit a HER2 (TECH2) ha millorat l’eficàcia però ha resultat en toxicitat no desitjada, destacant la necessitat d'un alliberament de TECH2 restringit al tumor. Aquesta tesi investiga diverses estratègies per limitar l'activitat del TECH2 al tumor. Un promotor induïble per NFAT dissenyat per activar l'expressió del TECH2 després de l'activació del CAR ha mostrat secreció inespecífica, resultant en l'eliminació de cèl·lules sanes. El p95HER2.CAR.SNIPR ha demostrat citotoxicitat in vitro però també ha permès l'alliberament de TECH2 inespecíficament. Les cèl·lules LINK CAR T, que requereixen el reconeixement conjunt de p95HER2 i HER2, han mostrat eliminació de cèl·lules tumorals sense afectar les cèl·lules sanes; no obstant això, la seva eficàcia en models PDX no ha superat la del p95HER2.CAR original. Finalment, hem desenvolupat el p95HER2.CAR-TECH2Me, on hem modificar el domini d'unió a HER2 del TECH2 per discriminar entre la sobreexpressió de HER2 en tumors i els nivells fisiològics de HER2 en teixits sans. Aquesta teràpia ha mostrat una eficàcia superior en models PDX, erradicant tumors i metàstasis mentre ha minimitzat la toxicitat, facilitant el seu avanç cap a futur un assaig clínic de fase I. Aunque las células CAR T y las terapias con reclutadores de células T (TCE) han demostrado su eficacia en neoplasias hematológicas, su aplicación a tumores sólidos sigue siendo limitada debido a la falta de antígenos específicos del tumor. Las terapias dirigidas a HER2 han mejorado los resultados en los cánceres HER2-positivos, pero las resistencias y las toxicidades fuera del tumor - provocadas por la expresión de HER2 en tejidos sanos - siguen siendo un reto importante, sobre todo en pacientes con enfermedad metastásica que necesitan urgentemente opciones terapéuticas más seguras. Para abordar esta cuestión, nuestro grupo desarrolló células CAR T dirigidas al antígeno específico del tumor p95HER2, expresado en una parte de los tumores HER2-positivos, que demostraron citotoxicidad selectiva pero eficacia moderada en xenoinjertos derivados de pacientes (PDX). La incorporación de un TCE dirigido a HER2 (TECH2) mejoró la potencia pero dio lugar a una toxicidad no deseada, lo que pone de manifiesto la necesidad de restringir el TECH2 al tumor. Esta tesis investiga varias estrategias para limitar la actividad de TECH2 a las zonas tumorales. Un promotor inducible por NFAT diseñado para desencadenar la expresión de TECH2 tras la activación de CAR mostró una expresión inespecífica, lo que provocó la muerte de células sanas. p95HER2.CAR.SNIPR confirió citotoxicidad in vitro pero permitió la liberación de TECH2 en respuesta a los niveles basales de HER2. Las células CAR T LINK, que requieren el reconocimiento conjunto de p95HER2 y HER2, mostraron una eliminación selectiva de las células tumorales sin afectar a las células sanas; sin embargo, su eficacia en modelos PDX no superó a la del p95HER2.CAR original. Finalmente desarrollamos el p95HER2.CAR-TECH2Me, en el que modificamos el dominio de unión a HER2 para diferenciar entre sobreexpresión de HER2 en el tumor y niveles fisiológicos de HER2 en tejidos sanos. Esta terapia ha mostrado una eficacia superior en modelos PDX, erradicando tumores y metastasis, y minimizando toxicidades, facilitando su avance hacía un futuro ensayo clínico de fase I.While CAR T cells and T-cell engager (TCE) therapies have shown efficacy in hematologic malignancies, their translation to solid tumors remains limited due to the lack of truly tumor-specific antigens. HER2-targeted therapies have improved outcomes in HER2-positive cancers, but resistances and on-target, off-tumor toxicities—caused by HER2 expression in normal tissues—remain a major challenge, particularly in patients with metastatic disease who urgently need safer options. To address this, our group developed CAR T cells targeting the tumor-specific antigen p95HER2, expressed in a subset of HER2-positive tumors, which demonstrated selective cytotoxicity but moderate efficacy in patient-derived xenografts (PDX). Incorporating a HER2-directed TCE (TECH2) enhanced potency but resulted in undesired toxicity, highlighting the need for tumor-restricted TECH2 release. This thesis investigates several strategies to limit TECH2 activity to tumor sites. An NFAT-inducible promoter designed to trigger TECH2 expression upon CAR activation showed leaky expression, resulting in killing of healthy cells. p95HER2.CAR.SNIPR conferred cytotoxicity in vitro but still permitted TECH2 release in response to basal HER2 levels. LINK CAR T cells, requiring co-recognition of p95HER2 and full-length HER2, showed selective killing of tumor cells while sparing healthy cells; however, their efficacy in PDX models did not surpass that of the original p95HER2.CAR. We ultimately developed p95HER2.CAR-TECH2Me, where we modified the HER2-binding domain of TECH2 to discriminate between high HER2 expression on tumors and physiological HER2 levels on normal tissues. This construct showed superior efficacy in preclinical PDX models, eradicating tumors and associated metastases while minimizing toxicity, supporting its advancement toward a phase I clinical trial.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicin
Los soportes de cerámica como artefacto complementario para fines culinarios durante el neolítico de China entre 8000-7000 BP
No full textLa present tesi doctoral aborda l’estudi d’un tipus particular de ceràmica, anomenada "suports de peu", present a les cultures del Vietnam, la Xina o el Japó. L’interès d’aquesta anàlisi sorgeix de l’existència de la hipòtesi d’una possible connexió cultural o d’una xarxa de circulació d’aquests objectes en àmplies àrees geogràfiques.
Concretament, a la Xina, l’abundància de material arqueològic ha permès centrar la investigació exclusivament en els suports de ceràmica del Neolític antic i mitjà (8000-7000 anys abans del present), coneguts a la Xina com a 支脚 / 支架 / 支座.
Els suports de ceràmica analitzats tenen el seu origen en el Neolític antic xinès, on inicialment es fabricaven en pedra i s’usaven per sostenir recipients ceràmics de fons rodó ("fu" 釜) o fons pla ("yu" 盂). Amb el temps, aquests suports van experimentar transformacions morfològiques i funcionals, donant lloc al trípode ceràmic "ding" 鼎, un element clau en el desenvolupament cultural i tecnològic de l’època. Malgrat la seva rellevància, els estudis recents sobre aquests suports han estat limitats, fet que ressalta la necessitat d’una anàlisi actualitzada que contempli noves tipologies i hipòtesis funcionals, incloses aquelles relacionades amb activitats culinàries o simbòliques.
L’objectiu principal de la tesi ha estat abordar aquestes llacunes en el coneixement mitjançant una metodologia integral que combinés fonts bibliogràfiques amb un estudi directe dels materials arqueològics in situ. Per a això, la investigació s’ha estructurat en quatre blocs ben definits.
El primer bloc introdueix la tesi, detallant-ne l’estructura, la rellevància del tema d’estudi i l’estat de la qüestió en l’arqueologia xinesa. Es tracta l’evolució del concepte de cultura i la teoria del sistema regional i cultural, a més de contextualitzar històricament els suports de ceràmica en el Neolític xinès.
El segon bloc se centra en els objectius de la investigació i la metodologia aplicada. Aquí s’estableixen tant els objectius generals com els específics, orientats a respondre preguntes clau sobre la funció i la distribució dels suports. Es descriuen les estratègies metodològiques, incloent-hi l’anàlisi de fonts bibliogràfiques i de primera mà, així com les eines utilitzades per a l’estudi arqueològic. També es detallen les limitacions trobades durant la investigació, com ara les restriccions d’accés a certs jaciments i materials.
El tercer bloc desenvolupa una anàlisi detallada dels suports de ceràmica, examinant-ne les característiques morfotipològiques i realitzant estudis de casos representatius. Es comparen els diferents tipus de suports trobats en diversos contextos arqueològics, permetent una millor comprensió de la seva distribució geogràfica i evolució tipològica al llarg del temps.
Finalment, el quart bloc presenta la síntesi i les conclusions de la investigació. L’anàlisi exhaustiva de la tipologia i funció dels suports permet avaluar e les característiques segons la seva distribució geogràfica i el paper que van tenir en les societats neolítiques. Es revisen hipòtesis funcionals prèvies i es proposen noves interpretacions basades en els resultats obtinguts. També s’explora la possibilitat d’una xarxa de circulació d’aquests artefactes, analitzant-ne els aspectes morfològics i funcionals en diferents jaciments. Aquest estudi permet comprendre no només l’evolució i desaparició dels suports de ceràmica, sinó també el seu impacte en els canvis socials del Neolític xinès.
En conclusió, aquesta tesi aporta un coneixement més profund sobre els suports de ceràmica del Neolític xinès, explorant-ne l’evolució, funcions i rellevància cultural. Mitjançant una anàlisi detallada i un enfocament interdisciplinari, es pretén oferir una base sòlida per a futures investigacions, enriquint la comprensió d’aquest important element de la cultura material.
La presente tesis doctoral aborda el estudio de un tipo particular de cerámica, denominada "soportes de pie", presente en las culturas de Vietnam, China o Japón. El interés de este análisis surge de la existencia de la hipótesis de una posible conexión cultural o una red de circulación de estos objetos en extensas áreas geográficas.
Concretamente, en China, la abundancia de material arqueológico permitió centrar la investigación exclusivamente en los soportes de cerámica del Neolítico temprano y medio (8000-7000 años antes del presente), conocidos en China como 支脚 / 支架 / 支座.
Los soportes de cerámica analizados tienen su origen en el Neolítico temprano chino, donde inicialmente se elaboraban en piedra y se usaban para sostener recipientes de fondo redondo ("fu" 釜) o fondo plano ("yu" 盂). Con el tiempo, estos soportes se transformaron morfológicamente y funcionalmente, dando lugar al trípode cerámico "ding" 鼎, un elemento clave en el desarrollo cultural y tecnológico de la época. A pesar de su relevancia, los estudios recientes sobre estos soportes han sido limitados, lo que resalta la necesidad de un análisis actualizado que contemple nuevas tipologías e hipótesis funcionales, incluidas aquellas relacionadas con actividades culinarias o simbólicas. El objetivo principal de la tesis ha sido el de abordar estas lagunas en el conocimiento mediante una metodología integral que combinara fuentes bibliográficas con un estudio directo de los materiales arqueológicos in situ. Para ello, la investigación se estructuró en cuatro bloques bien definidos. El primer bloque introduce la tesis, detallando su estructura, la relevancia del tema de estudio y el estado de la cuestión en la arqueología china. Se aborda la evolución del concepto de cultura y la teoría del sistema regional y cultural, además de contextualizar históricamente los soportes de cerámica en el Neolítico chino. El segundo bloque se centra en los objetivos de la investigación y la metodología aplicada. Aquí se establecen tanto los objetivos generales como los específicos, orientados a responder preguntas clave sobre la función y distribución de los soportes. Se describen las estrategias metodológicas, incluyendo el análisis de fuentes bibliográficas y de primera mano, así como las herramientas utilizadas para el estudio arqueológico. También se detallan las limitaciones encontradas durante la investigación, como las restricciones de acceso a ciertos sitios y materiales. El tercer bloque desarrolla un análisis detallado de los soportes de cerámica, examinando sus características morfotipológicas y realizando estudios de casos representativos. Se comparan los distintos tipos de soportes hallados en diferentes contextos arqueológicos, permitiendo una mejor comprensión de su distribución geográfica y evolución tipológica a lo largo del tiempo. Finalmente, el cuarto bloque presenta la síntesis y las conclusiones de la investigación. Se realiza un análisis exhaustivo de la tipología y función de los soportes, evaluando sus características según su distribución geográfica y el papel que desempeñaron en las sociedades neolíticas. Se revisan hipótesis funcionales previas y se proponen nuevas interpretaciones basadas en los hallazgos. También se explora la posibilidad de una red de circulación de estos artefactos, analizando sus aspectos morfológicos y funcionales en distintos yacimientos. Este estudio permite comprender no solo la evolución y desaparición de los soportes de cerámica, sino también su impacto en los cambios sociales del Neolítico chino. En conclusión, esta tesis aporta un conocimiento más profundo sobre los soportes de cerámica del Neolítico chino, explorando su evolución, funciones y relevancia cultural. A través de un análisis detallado y un enfoque interdisciplinario, se pretende ofrecer una base sólida para futuras investigaciones, enriqueciendo la comprensión de este importante elemento de la cultura material.This doctoral thesis addresses the study of a particular type of ceramics, known as "footed supports," found in the cultures of Vietnam, China, and Japan. The interest in this analysis arises from the hypothesis of a possible cultural connection or a circulation network of these objects across extensive geographical areas.
Specifically, in China, the abundance of archaeological material allowed the research to focus exclusively on ceramic supports from the Early and Middle Neolithic (8,000–7,000 years before the present), known in China as 支脚 / 支架 / 支座.
The analyzed ceramic supports originate from the Early Chinese Neolithic, where they were initially made of stone and used to hold round-bottomed ("fu" 釜) or flat-bottomed ("yu" 盂) vessels. Over time, these supports underwent morphological and functional transformations, leading to the development of the ceramic tripod "ding" 鼎, a key element in the cultural and technological development of the time. Despite their relevance, recent studies on these supports have been limited, highlighting the need for an updated analysis that considers new typologies and functional hypotheses, including those related to culinary or symbolic activities.
The main objective of this thesis has been to address these gaps in knowledge through a comprehensive methodology that combines bibliographic sources with a direct study of archaeological materials in situ. To achieve this, the research was structured into four well-defined sections.
The first section introduces the thesis, detailing its structure, the relevance of the subject of study, and the state of research in Chinese archaeology. It addresses the evolution of the concept of culture and the theory of the regional and cultural system, in addition to historically contextualizing ceramic supports in the Chinese Neolithic.
The second section focuses on the research objectives and the applied methodology. It establishes both general and specific objectives aimed at answering key questions about the function and distribution of the supports. The methodological strategies are described, including the analysis of bibliographic and first-hand sources, as well as the tools used for the archaeological study. The research also outlines the limitations encountered, such as restricted access to certain sites and materials.
The third section provides a detailed analysis of ceramic supports, examining their morpho-typological characteristics and presenting representative case studies. The different types of supports found in various archaeological contexts are compared, allowing for a better understanding of their geographical distribution and typological evolution over time.
Finally, the fourth section presents the synthesis and conclusions of the research. It offers an in-depth analysis of the typology and function of the supports, evaluating their characteristics according to their geographical distribution and the role they played in Neolithic societies. Previous functional hypotheses are reviewed, and new interpretations are proposed based on the findings. The possibility of a circulation network for these artifacts is also explored, analyzing their morphological and functional aspects across different sites. This study helps to understand not only the evolution and disappearance of ceramic supports but also their impact on social changes in the Chinese Neolithic.
In conclusion, this thesis provides deeper knowledge about ceramic supports in the Chinese Neolithic, exploring their evolution, functions, and cultural significance. Through a detailed analysis and an interdisciplinary approach, it aims to offer a solid foundation for future research, enriching the understanding of this important element of material cultural.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Arqueologia Prehistòric
Del individuo al perfil. Verdad, sujeción y gobierno en la era de la IA
No full textLa intel·ligència artificial ha entrat en el terreny de la vida social amb molta força i s'ha convertit en una moda en boca de tothom en pocs anys. Això es deu al fet que ha aterrat en el territori generant una nova varietat d'assemblatges i associacions que ens fan albirar l'arribada d'una nova època. L'objectiu principal d'aquesta tesi és explorar el territori que ha obert la IA, examinar-ne les arrels i els fonaments i intentar descriure els efectes i reconfiguracions que ha produït en el món humà, principalment en termes de poder, agència, saber, subjectivitat i govern. La intel·ligència artificial obre alhora un món de possibles beneficis i de perills, de manera que aquest treball també pretén anticipar aquestes oportunitats i adversitats. Es tracta, com deia Michel Foucault, de proporcionar eines que han de servir per teixir tàctiques i estratègies contra el poder. Aquestes estratègies podrien passar perfectament per una reapropiació i ús de la IA. Finalment, aquesta investigació vol desmitificar una certa tendència dels discursos socials a la divinització i desmaterialització d’aquesta tecnologia revolucionària. Aquest estudi és també un exercici per mostrar la intel·ligència artificial aterrada, assemblada i associada en els plans humà i material. A partir de l’anàlisi de casos en àmbits diversos com la justícia, el treball o les xarxes socials, aquesta tesi mostra com la intel·ligència artificial està transformant les formes en què els individus se situen en el món, és a dir, com es subjecten, així com també les estratègies mitjançant les quals s’exerceixen el poder i el govern sobre la població. Els resultats mostren que aquesta transformació passa per l'elaboració de perfils, construïts a partir de les petjades que els individus deixen en el medi digital, que al seu torn permeten el desplegament d’un govern orientat al control de probabilitats d’ocurrència d’esdeveniments futurs i que evita, en gran mesura, la narrativa subjectiva.La inteligencia artificial ha entrado en el terreno de la vida social con mucha fuerza y se ha convertido en una moda en boca de todos en pocos años. Esto es debido a que ha aterrizado en el territorio generado una novedosa variedad de ensamblajes y asociaciones que nos hacer atisbar la llegada de una nueva época. El objeto principal de esta tesis es el de explorar el territorio que ha abierto la IA, explorar sus raíces y cimientos e intentar describir los efectos y reconfiguraciones que ha producido en el mundo humano, principalmente en términos de poder, agencia, saber, subjetividad y gobierno. La inteligencia artificial abre a la vez un mundo de posibles beneficios y de peligros, de forma que este trabajo también pretende realizar una anticipación de estas oportunidades y adversidades. Se trata, como decía Michel Foucault, de dar herramientas que deben servir para tejer tácticas y estrategias contra el poder. Estas estrategias podrían pasar perfectamente por una reapropiación y uso de la IA. Por último, esta investigación quiere desmitificar una cierta tendencia de los discursos sociales al endiosamiento y desmaterialización de esta revolucionaria tecnología, este estudio es también un ejercicio para mostrar la inteligencia artificial aterrizada, ensamblada y asociada en los planos humano y material. A partir del análisis de casos en ámbitos diversos como la justicia, el trabajo o las redes sociales, esta tesis muestra como la inteligencia artificial está transformando las formas en que los individuos se sitúan en el mundo, es decir como se sujetan, así como también las estrategias mediante las que se ejercen el poder y el gobierno sobre la población. Los resultados muestran que esta transformación pasa por la elaboración de perfiles, elaborados con los rastros que los individuos dejan en el medio digital, que a su vez permiten el despliegue de un gobierno que se dirige al control de probabilidades de ocurrencia de eventos futuros y que evade, en gran medida, la narrativa subjetiva.Artificial intelligence has entered the realm of social life with great force and has become a widely discussed trend in just a few years. This is because it has landed in this territory, generating a novel variety of assemblages and associations that allow us to glimpse the arrival of a new era. The main objective of this thesis is to explore the space that AI has opened, examine its roots and foundations, and attempt to describe the effects and reconfigurations it has produced in the human world, primarily in terms of power, agency, knowledge, subjectivity, and governance. Artificial intelligence simultaneously opens up a world of potential benefits and dangers, so this work also aims to anticipate these opportunities and challenges. As Michel Foucault said, it is about providing tools that serve to weave tactics and strategies against power. These strategies could very well involve the reappropriation and use of AI. Finally, this research seeks to demystify a certain tendency in social discourse to deify and dematerialize this revolutionary technology. This study is also an exercise in showcasing artificial intelligence as grounded, assembled, and associated within both human and material dimensions. Through case analyses in various fields such as justice, labor, and social networks, this thesis demonstrates how artificial intelligence is transforming the ways individuals position themselves in the world—that is, how they become subjects—as well as the strategies through which power and governance are exercised over the population. The results show that this transformation occurs through the creation of profiles, built from the traces individuals leave in the digital environment, which in turn enable the deployment of a form of governance aimed at controlling the probabilities of future events occurring while largely bypassing subjective narratives.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Persona i Societat en el Món Contemporan
Finite element computational modeling of flexoelectricity and flexo-photovoltaics
No full text(English) This PhD focuses on the numerical modeling of flexoelectricity and flexo-photovoltaics, both at infinitesimal and finite deformations, using standard C0 Finite Element (FE) approximations.
On one side, an alternative formulation to the drift-diffusion semiconductor modeling equations, relying on adimensionalized logarithmic quantities, is developed. The FE implementation of both formulations in an in-house MATLAB code is able to reproduce benchmark problems, demonstrating the benefit of the logarithmic formulation in convection-dominated scenarios, where coarser meshes are able to provide solutions without spurious oscillations. Furthermore, two non-linear solvers are assessed and compared: a monolithic Newton-Raphson method and the Gummel method.
On the other side, the focus is placed on the development of the extension of C0 Interior Penalty formulations for the solution of the partial differential equations (PDE) modeling linear flexoelectricity, including additional converse flexoelectricity and gradient dielectricity effects, and on the development of a combined C0 Interior Penalty Newton-Raphson method for the solution of the non-linear PDE modeling flexoelectricity at finite strains. The proposed schemes are able to avoid the drawbacks of C1 approximation spaces or mixed formulations, enabling the solution of fourth-order PDE by standard FE approximations. The computational implementation of the developed numerical schemes has shown the expected high-order convergence of the methods, and is able to reproduce benchmark problems. Moreover, the developed frameworks are extended, incorporating generalized periodicity boundary conditions, to reproduce apparent piezoelectric metamaterials at large deformations.
Finally, the coupling of flexoelectricity and semiconductor modeling is carried out. Proof of concept experiments, simulated with the FE solution of the proposed coupled continuum model at infinitesimal deformations, are reported, comparing the obtained results with standard photovoltaic simulations. In addition, the thesis provides a continuum modeling approach for the flexo-photovoltaic effect at finite deformations.(Català) Aquesta tesi es centra en la modelització numèrica de flexoelectricitat i en l'acoblament flexo-fotovoltaic, tant en petites com en grans deformacions, utilitzant aproximacions d'elements finits (EF) estàndard C0.
D'una banda, es desenvolupa una formulació alternativa a les equacions de 'drift-diffusion' habituals per a la modelització de semiconductors, basada en magnituds logarítmiques adimensionalitzades. La solució amb EF d'ambdues formulacions en un codi MATLAB permet reproduir problemes clàssics, demostrant els avantatges de la formulació logarítmica en escenaris amb convecció dominant, on es poden obtenir solucions estables, lliures d'oscil·lacions numèriques, amb malles més grolleres que la formulació 'drift-diffusion'. Es compara a més l'eficiència i la robustesa del mètode de Newton-Raphson i del mètode de Gummel per a la solució del sistema no lineal amb les dues formulacions.
D'altra banda, es centra l'atenció també en l'extensió de la formulació C0-IPM per a la solució de les Equacions en Derivades Parcials (EDP) que modelitzen flexoelectricitat lineal, incloent-hi efectes addicionals, i en el desenvolupament d'un mètode combinant C0-IPM amb Newton-Raphson per a la solució de les EDP no lineals que modelitzen flexoelectricitat en grans deformacions. La formulació C0-IPM proposada evita els inconvenients dels mètodes basats en aproximacions amb continuïtat C1 i de les formulacions mixtes, podent calcular aproximacions del sistema d'EDP de quart ordre amb EF estàndard C0. Els exemples numèrics mostren la convergència numèrica d'alt ordre dels mètodes desenvolupats i l'aplicació a problemes d'interès a l'enginyeria. El mètode C0-IPM proposat s'estén també per incorporar condicions de contorn de periodicitat generalitzada, per a la modelització numèrica de metamaterials flexoelèctrics amb piezoelectricitat aparent, en grans deformacions.
Finalment, es resol numèricament el model acoblat per a flexoelectricitat en materials semiconductors, amb els mètodes numèrics basats en aproximacions d’EF proposats. Els resultats numèrics es comparen amb simulacions de dispositius fotovoltaics presents a la literatura. La tesi també inclou la proposta d'un model continu per a la simulació de fenòmens flexo-fotovoltaics en grans deformacions.(Español) Esta tesis se centra en la modelización numérica de flexoelectricidad y en el acoplamiento flexo-fotovoltaico, tanto en pequeñas como en grandes deformaciones, utilizando aproximaciones de Elementos Finitos (EF) estándar C0.
Por un lado, se desarrolla una formulación alternativa a las ecuaciones de drift-diffusion habituales para la modelización de semiconductores, basada en magnitudes logarítmicas adimensionalizadas. La solución con EF de ambas formulaciones en un código MATLAB permite reproducir problemas clásicos, demostrando las ventajas de la formulación logarítmica en escenarios con convección dominante, donde es posible obtener soluciones estables, libres de oscilaciones numéricas, con mallas menos finas que la formulación drift-diffusion. Se compara además la eficiencia y robustez del método de Newton-Raphson y del método de Gummel para la solución del sistema no lineal con ambas formulaciones.
Por otro lado, se centra la atención también en la extensión de la formulación C0-IPM para la solución de las Ecuaciones en Derivadas Parciales (EDP) que modelizan flexoelectricidad lineal, incluyendo efectos adicionales, y en el desarrollo de un método combinando C0-IPM con Newton-Raphson para la solución de las EDP no lineales que modelizan flexoelectricidad en grandes deformaciones. La formulación C0-IPM propuesta evita los inconvenientes de los métodos basados en aproximaciones con continuidad C1 y de las formulaciones mixtas, pudiendo calcular aproximaciones del sistema de EDP de cuarto orden con EF estándar C0. Los ejemplos numéricos muestran la convergencia numérica de alto orden de los métodos desarrollados y la aplicación a problemas de interés en ingeniería. El método C0-IPM propuesto se extiende también para incorporar condiciones de contorno de periodicidad generalizada, para la modelización numérica de metamateriales flexoeléctricos con piezoelectricidad aparente, en grandes deformaciones.
Finalmente, se resuelve numéricamente el modelo acoplado para flexoelectricidad en materiales semiconductores, con los métodos numéricos basados en aproximaciones de EF propuestos. Los resultados numéricos se comparan con simulaciones de dispositivos fotovoltaicos presentes en la literatura. La tesis incluye también la propuesta de un modelo continuo para la simulación de fenómenos flexo-fotovoltaicos en grandes deformaciones.DOCTORAT EN MATEMÀTICA APLICADA (Pla 2012
Modelización de datos con exceso de ceros y de captura-recaptura
No full textEn aquesta tesi s'aborden dos problemes particulars associats a les dades de recomptes: l'excés de zeros i l'absència d'aquests en dades d'experiments de captura-recaptura.
Els recomptes amb excés de zeros s'analitzen mitjançant els models zero inflats que permeten abordar situacions en les quals la variable dependent té més zeros dels que s'esperarien donat un model clàssic. El concepte bàsic és que la generació de zeros pot seguir un procés distint del procés que genera els valors positius. El model amb excés de zeros és un model de mixtura de distribucions on es combina la distribució de recompte de referència, habitualment Poisson o binomial negativa, i una massa degenerada en el zero. En aquesta tesi es presenta, en primer lloc, un nou estadístic per a estimar l'excés de zeros en distribucions amb dos paràmetres com la binomial negativa. També s'estableix una classificació dels diferents tipus de zeros que es poden trobar, s'identifiquen les diferents fonts que donen origen als mateixos i es dona una sèrie de recomanacions als investigadors per a triar el millor model estadístic davant un excés de zeros en un context ecològic.
Així mateix, s'ha desenvolupat una nova prova estadística (Score test) per a donar resposta a la pregunta de si les dades provenen d'una distribució Poisson amb excés de zeros, o bé es tracta d'una mixtura de dues distribucions de Poisson. S'ha vist que la distribució de l'estadístic de contrast de la prova és independent dels valors reals dels paràmetres, la qual cosa ho converteix en una alternativa sòlida a les proves tradicionals amb distribució asimptòtica. S'ha contrastat el funcionament de la prova en conjunts de dades provinents de l'àmbit de la dosimetria.
D'altra banda, respecte als recomptes que s'obtenen a través de mètodes de captura-recaptura, aquests s'utilitzen per a estimar la grandària d'una població d'interès que només s'observa parcialment. En aquests dissenys, s'emporta un recompte del nombre de vegades que cada membre de la població ha estat identificat durant el període d'observació. En les aplicacions de la vida real, només es registren els recomptes positius, obtenint així una distribució truncada en zero. L'estimació del nombre d'individus no observats, és a dir, l'estimació de la proporció de zeros és la clau per a poder estimar la grandària de la població. En la tesi, s'analitzen dades de captura-recaptura restringint-se al cas en el qual només es recull si el subjecte ha estat observat una única vegada o bé, si s'ha observat en més d'una ocasió (reincident). Per a aquesta mena de dades, es proposa una nova metodologia, sustentada en els mètodes bayesians, per a estimar la grandària de la població donada una distribució a priori que s'ha de seleccionar amb cautela. Seguidament, es recull un altre nou mètode d'estimació de la grandària de la població, però ara basat en mètodes no-paramètrics i d'aplicació més general. En aquest cas, s'aplica a dades censurades per la dreta, és a dir, individus que són observats/capturats una única vegada, dues, tres i fins a “r” o més vegades, sent “r” el valor de censura. Si “r=2” ens trobem amb la situació de dades d'individus reincidents.En esta tesis se abordan dos problemas particulares asociados a los datos de recuentos: el exceso de ceros y la ausencia de estos en datos de experimentos de captura-recaptura.
Los recuentos con exceso de ceros se analizan mediante los modelos cero inflados que permiten abordar situaciones en las que la variable dependiente tiene más ceros de los que se esperarían dado un modelo clásico. El concepto básico es que la generación de ceros puede seguir un proceso distinto del proceso que genera los valores positivos. El modelo con exceso de ceros es un modelo de mixtura de distribuciones donde se combina la distribución de recuento de referencia, habitualmente Poisson o binomial negativa, y una masa degenerada en el cero. En esta tesis se presenta, en primer lugar, un nuevo estadístico para estimar el exceso de ceros en distribuciones con dos parámetros como la binomial negativa. También se establece una clasificación de los diferentes tipos de ceros que se pueden encontrar, se identifican las diferentes fuentes que dan origen a los mismos y se da una serie de recomendaciones a los investigadores para elegir el mejor modelo estadístico ante un exceso de ceros en un contexto ecológico. Asimismo, se ha desarrollado una nueva prueba estadística (Score test) para dar respuesta a la pregunta de si los datos provienen de una distribución Poisson con exceso de ceros, o bien se trata de una mixtura de dos distribuciones de Poisson. Se ha visto que la distribución del estadístico de contraste de la prueba es independiente de los valores reales de los parámetros, lo que lo convierte en una alternativa sólida a las pruebas tradicionales con distribución asintótica. Se ha contrastado el funcionamiento de la prueba en conjuntos de datos provenientes del ámbito de la dosimetría.
Por otro lado, respecto a los recuentos que se obtienen a través de métodos de captura-recaptura, estos se utilizan para estimar el tamaño de una población de interés que solo se observa parcialmente. En estos diseños, se lleva un recuento del número de veces que cada miembro de la población ha sido identificado durante el periodo de observación. En las aplicaciones de la vida real, solo se registran los recuentos positivos, obteniendo así una distribución truncada en cero. La estimación del número de individuos no observados, es decir, la estimación de la proporción de ceros es la clave para poder estimar el tamaño de la población. En la tesis, se analizan datos de captura-recaptura restringiéndose al caso en el cual solo se recoge si el sujeto ha sido observado una única vez o bien, si se ha observado en más de una ocasión (reincidente). Para este tipo de datos, se propone una nueva metodología, sustentada en los métodos bayesianos, para estimar el tamaño de la población dada una distribución a priori que se tiene que seleccionar con cautela. Seguidamente, se recoge otro nuevo método de estimación del tamaño de la población, pero ahora basado en métodos no-paramétricos y de aplicación más general. En este caso, se aplica a datos censurados por la derecha, es decir, individuos que son observados/capturados una única vez, dos, tres y hasta "r" o más veces, siendo "r" el valor de censura. Si "r=2" nos encontramos con la situación de datos de individuos reincidentes.This thesis addresses two specific problems associated with count data: excess of zeros and their absence in capture-recapture experiment data.
Counts with excess of zeros are analysed using zero-inflated models, which allow for situations where the dependent variable has more zeros than would be expected under a classical model. The basic concept is that the generation of zeros may follow a different process than the one generating positive values. The zero-inflated model is a mixture distribution combining a reference count distribution - typically Poisson or negative binomial - and a degenerate mass at zero.
In this thesis, we first present a new statistic to estimate excess of zeros counts in two-parameter distributions such as the negative binomial. We also establish a classification of the different types of zeros that may be encountered, identify the various sources that give rise to them, and provide a set of recommendations for researchers to choose the best statistical model in the presence of excess of zeros counts in an ecological context.
Additionally, a new statistical test (Score test) has been developed to answer the question of whether the data come from a zero-inflated Poisson distribution or a mixture of two Poisson distributions. It has been shown that the distribution of the test statistic is independent of the parameter values, making it a robust alternative to traditional tests with asymptotic distributions. The performance of the test has been evaluated using datasets from the field of dosimetry.
On the other hand, regarding counts obtained through capture-recapture methods, these are used to estimate the size of a population of interest that is only partially observed. In these designs, a count is kept of the number of times an individual has been captured/observed during the observation period. In real-world applications, only positive counts are recorded, resulting in a zero-truncated distribution. Estimating the number of unobserved individuals – that is, estimating the proportion of zeros - is key to estimating the population size.
In this thesis, capture-recapture data are analysed by restricting the case to situations where it is only recorded whether a subject has been observed once or multiple times (recidivist). For this type of data, a new Bayesian methodology is proposed to estimate population size, given a carefully selected prior distribution. Subsequently, another new population size estimation method is presented, this time based on non-parametric methods and with broader applicability. In this case, it is applied to right-censored data, that is, individuals observed/captured once, twice, three times, or up to “r” or more times, where “r” is the censoring value. If “r = 2”, we encounter the case of recidivist data.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Matemàtique
Synthesis and characterization of ultra-high anisotropy magnetic ferrites
No full textLa ràpida transició cap a una “societat centrada en les dades” i l’emergència del nou Internet de les Coses requereixen canvis revolucionaris en els sistemes de comunicació sense fils i d’emmagatzematge de dades. Hi ha molt interès en preparar nous materials magnètics per fer dispositius que operin a altes freqüències, per sobre dels 100 GHz, i també per a memòries d’alta densitat. En aquest context els materials d’elevada anisotropia magnètica que no contenen terres rares tenen molt d’interès per a aquestes aplicacions i, per tant, les ferrites ultradures que exhibeixen una gran anisotropia magnetocristal·lina i ressonància ferromagnètica natural a freqüències superiors als 100 GHz són molt atractives. Aquesta tesi ha investigat dues d’aquestes ferrites, ε-Fe₂O₃ i Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, centrant-se en la síntesi escalable a gran escala de la fase ε-Fe₂O₃ i en l’estudi de com canvien les seves propietats magnètiques amb la substitució dels cations Fe³⁺ per altres metalls de transició. Pel que fa al segon sistema d’interès, Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, s’ha estudiat la influència de la substitució del Fe³⁺ per Al³⁺.
En aquesta tesi, hem investigat l’efecte de diferents paràmetres en la síntesi de la fase ε-Fe₂O₃ mitjançant el mètode sol-gel en la puresa de la fase. S’han considerat alguns paràmetres que cal controlar per obtenir ε-Fe₂O₃ d’alta puresa, com ara la mida del recipient on es forma el gel i el període de maduració del gel. Hem establert un mètode innovador per preparar nanopartícules d’ε-Fe₂O₃ de gran mida mitjançant una síntesi pràctic i sostenible, utilitzant silicats d’Y³ i d’altres silicats de terres rares trivalents com a tall de surfactants a altes temperatures. Les partícules obtingudes amb aquest nou mètode no exhibeixen relaxació magnètica, fet que les fa adequades per a aplicacions en dispositius i memòries. Per comprendre millor les propietats magnètiques d’aquesta fase, hem substituït els ions Fe³⁺ per diferents metalls de transició i hem investigat els canvis en les propietats estructurals i magnètiques. Hem observat que amb la substitució de Cr³⁺ en nanopartícules d’ε-Fe₂O₃ de gran mida preparades amb el nostre nou mètode sol-gel es manté el seu caràcter magnètic dur fins a un 15 % atòmic en de Cr, evitant el superparamagnetisme observat prèviament en partícules petites d’aquestes composicions. A més, hem vist que els ions Sc³⁺ i In³⁺ amplien el camp d’estabilitat de la fase incommensurable de baixa temperatura i per tant tendeixen a desestabilitzar l’ordre ferromagnètic col·liniar d’alta anisotropia magnètica. En canvi, el Cr³⁺ no promou especialment l’aparició de l’ordre incommensurable, tot i que disminueix l’anisotropia de la fase magnètica dura, encara que es mantinguin les coercivitats elevades en les mesures magnètiques. Aquestes observacions obren noves vies per comprendre millor les propietats magnètiques d’aquesta fase i els orígens de la seva elevada anisotropia magnetocristal·lina.
Pel que fa a la ferrita Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, hem estudiat alguns paràmetres importants que afecten la síntesi dels materials i la morfologia final de la pols, la qual cosa influeix directament en les seves propietats magnètiques. Hem observat que es produeix una transició magnètica significativa quan el contingut d’Al-Ca es troba en un rang entre x=5 i x=6. Aquest petit canvi en la química cristal·lina altera significativament la resposta magnètica del material i també obre una nova via per comprendre l’origen i el mecanismes subjacents de la seva elevada anisotropia magnetocristal·lina. També hem comparat la ressonància ferromagnètica de ε-Fe₂O₃ i Sr₀.₆₇Ca₀.₃₃Al₄Fe₈O₁₉ i hem observat que, per a la mateixa quantitat de pols, ε-Fe₂O₃ presenta una absorció més alta que Sr₀.₆₇Ca₀.₃₃Al₄Fe₈O₁₉.La rápida transición hacia una “sociedad centrada en los datos” y la emergencia del nuevo Internet de las Cosas requieren cambios revolucionarios en los sistemas de comunicación inalámbrica y almacenamiento de datos. Existe un gran interés en desarrollar nuevos materiales magnéticos para fabricar dispositivos que operen a altas frecuencias, por encima de los 100 GHz, así como para memorias de alta densidad. En este contexto, los materiales con elevada anisotropía magnética que no contienen tierras raras son de gran interés para estas aplicaciones y, por lo tanto, las ferritas ultraduras que exhiben una gran anisotropía magnetocristalina y resonancia ferromagnética natural a frecuencias superiores a los 100 GHz resultan muy atractivas. Esta tesis ha investigado dos de estas ferritas, ε-Fe₂O₃ y Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, centrándose en la síntesis escalable a gran escala de la fase ε-Fe₂O₃ y en el estudio de cómo cambian sus propiedades magnéticas con la sustitución de los cationes Fe³⁺ por otros metales de transición. En cuanto al segundo sistema de interés, Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, se ha estudiado la influencia de la sustitución de Fe³⁺ por Al³⁺.
En esta tesis, hemos investigado el efecto de diferentes parámetros en la síntesis de la fase ε-Fe₂O₃ mediante el método sol-gel en la pureza de la fase. Se han considerado algunos parámetros que deben controlarse para obtener ε-Fe₂O₃ de alta pureza, como el tamaño del recipiente donde se forma el gel y el período de maduración del gel. Hemos establecido un método innovador para preparar nanopartículas de ε-Fe₂O₃ de gran tamaño mediante una síntesis práctica y sostenible, utilizando silicatos de Y³⁺ y otros silicatos de tierras raras trivalentes que actúen a modo de surfactantes a altas temperaturas. Las partículas obtenidas con este nuevo método no presentan relajación magnética, lo que las hace adecuadas para aplicaciones en dispositivos y memorias. Para comprender mejor las propiedades magnéticas de esta fase, hemos sustituido los iones Fe³⁺ por diferentes metales de transición e investigado los cambios en las propiedades estructurales y magnéticas. Hemos observado que con la sustitución con Cr³⁺ en nanopartículas de ε-Fe₂O₃ de gran tamaño, preparadas con nuestro nuevo método sol-gel, se mantiene su carácter magnético duro hasta un 15 % atómico de Cr, evitando el superparamagnetismo observado previamente en partículas pequeñas de estas composiciones. Además, hemos observado que los iones Sc³⁺ e In³⁺ amplían el campo de estabilidad de la fase incommensurable a baja temperatura y, por lo tanto, tienden a desestabilizar el orden ferromagnético colinear de alta anisotropía magnética. En cambio, el Cr³⁺ no promueve especialmente la aparición del orden incommensurable, aunque disminuye la anisotropía de la fase magnética dura, incluso cuando se mantienen coercividades elevadas en las mediciones magnéticas. Estas observaciones abren nuevas vías para comprender mejor las propiedades magnéticas de esta fase y los orígenes de su gran anisotropía magnetocristalina.
En cuanto a la ferrita Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, hemos estudiado algunos parámetros importantes que afectan la síntesis de los materiales y la morfología final del polvo, lo que influye directamente en sus propiedades magnéticas. Hemos observado que se produce una transición magnética significativa cuando el contenido de Al-Ca se encuentra en un rango entre x=5 y x=6. Este pequeño cambio en la química cristalina altera significativamente la respuesta magnética del material y también abre una nueva vía para comprender el origen y los mecanismos subyacentes de su elevada anisotropía magnetocristalina. También hemos comparado la resonancia ferromagnética de ε-Fe₂O₃ y Sr₀.₆₇Ca₀.₃₃Al₄Fe₈O₁₉ y hemos observado que, para la misma cantidad de polvo, ε-Fe₂O₃ presenta una absorción más alta que Sr₀.₆₇Ca₀.₃₃Al₄Fe₈O₁₉.The rapid transition to a “Data-centric society” and the emergence of the new Internet of Things require revolutionary changes in wireless communication and data storage systems. Continuous efforts are being made to prepare new materials with operating potential at high frequencies above 100 GHz and with high storage density suitable for data storage applications. Research interests grew in novel rare-earth free materials that show potential for these applications and thus, ultra-hard ferrites exhibiting large-magneto-crystalline anisotropy and natural ferromagnetic resonance at frequencies above 100 GHz are very attractive. This dissertation investigated two such ferrites ε-Fe2O3 and Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19 focusing on the up-scalable synthesis of large size ε-Fe2O3 phase and studying its magnetic properties by transition metal substitutions of Fe3+. For the second system of interest, Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, we have studied the influence of the Fe3+ substitution by Al3+.
In this thesis, we investigated the effect of different parameters of the ε-Fe2O3 synthesis by the sol-gel method on the phase purity. We considered some parameters that should be controlled to prepare highly pure ε-Fe2O3, such as gel container size and the gel ageing period. We investigated and introduced a novel method to prepare large-size ε-Fe2O3 nanoparticles by a sustainable and feasible method using Y and other trivalent rare earth silicates as surfactants at high temperatures. The obtained particles by this novel method do not exhibit magnetic relaxation, which makes them suitable for memories and device applications. In understanding the underlying magnetic properties for this phase, we substituted the Fe3+ ions with different transition metals and investigated the changes in structural and magnetic properties. We have seen that the large-size ε-Fe2O3 nanoparticles with Cr3+ substitutions prepared by our new bulk sol-gel method maintain the magnetic hardness for up to 15 wt. % Cr content, overcoming the softening previously observed when the particle sizes are small. Besides this, we have seen that Sc3+ and In3+ ions make the low-temperature incommensurate phase stable at a higher temperature and tend to destabilize the high magnetic anisotropy collinear ferromagnetic order. On the contrary, Cr3+ does not particularly promote the emergence of the incommensurate order but decreases the anisotropy of hard magnetic phase, even when large coercivities are maintained. These observations pave the way for understanding the magnetic properties of this phase, and the origins of its large magneto-crystalline anisotropy.
Regarding the Sr1-(x/12)Ca(x/12)AlxFe12-xO19, we have studied some important process parameters that affect the synthesis of the materials and the final powder morphology, which in turn results in different magnetic properties. We have seen that a significant magnetic transition occurs at Al-Ca content ranging between x=5 and x=6. This small change in the crystal chemistry significantly alters the magnetic response of the material and also opens up a new way for understanding the origin and mechanism of this large-magneto-crystalline anisotropy in ferrites. We also compared the ferromagnetic resonance for ε-Fe2O3 and Sr0.67Ca0.33Al4Fe8O19 and we observed that for the same amount of powder, ε-Fe2O3 exhibits higher absorption than Sr0.67Ca0.33Al4Fe8O19.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Material
Structural basis of the early exocytosis : a spatio-temporal model of the vesicle tethering machinery
No full textEl proyecto tiene como objetivo general descifrar el mecanismo de la exocitosis utilizando biología estructural integrativa, lo cual ayudará a entender cómo las células controlan su crecimiento. Para ello, planteamos generar un modelo cuantitativo de la exocitosis con IMP (Integrative Modeling Platform), un software que nos permite combinar 1) datos de la estructura de las proteínas que participan en el proceso de la exocitosis, 2) datos temporales y 3) datos espaciales, para reconstruir un modelo 3D de la distribución espacial y temporal de las proteínas. Este modelo nos ayudará a entender cómo se coordina la maquinaria celular durante el proceso de la exocitosis, así como a diseñar nuevos experimentos que validen nuestras hipótesis.The project’s overarching goal is to decipher the mechanism of exocytosis using integrative structural biology, which will help to understand how cells control their growth. To achieve this, we aim to develop a quantitative model of exocytosis using IMP (Integrative Modeling Platform), a software that allows us to combine: 1) structural data of the proteins involved in the exocytosis process, 2) temporal data, and 3) spatial data, to reconstruct a 3D model of the spatial and temporal distribution of these proteins. This model will help us understand how the cellular machinery is coordinated during the exocytosis process and design new experiments to validate our hypotheses.Programa de Doctorat en Biomedicin
Effects of co-infections on animal health
No full textLa coinfecció és un fenomen complex amb implicacions significatives per a la salut pública i la conservació de la fauna salvatge. Tot i que les coinfeccions són comunes en poblacions de fauna salvatge i han demostrat efectes epidemiològics, la investigació s'ha centrat principalment en sistemes d'un sol hoste i d'un sol agent infecciós a causa de la complexitat dels sistemes naturals.
L'estudi de la coinfecció es pot fer mitjançant diferents enfocaments, mitjançant l’ús de dades obtingudes a partir del mostreig en camp, dades obtingudes experimentalment, modelització o utilitzant técniques estadístics. En aquesta tesi, hem realitzat quatre estudis que impliquen diferents formes d'estudi de coinfecció en fauna salvatge. Primer vam realitzar una revisió bibliogràfica amb anàlisi bibliomètrica, per resumir els coneixements de la investigació de coinfecció en fauna salvatge durant el segle passat (estudi I). A continuació, vam examinar la relació entre la condició corporal i la infecció en una sèrie d'espècies de vertebrats salvatges, inclosos peixos, amfibis, rèptils, aus i mamífers. Aquest anàlisi utilitza la condició corporal com a proxy per a la salut i explora la seva associació amb les infeccions causades per fongs, virus, bacteris, protozous, helmints i artròpodes (estudi II). Paral·lelament, els dos últims estudis són casos d'estudi. En el primer cas, vam estudiar les conseqüències de múltiples brots de malalties amb potencial sinzoòtic sobre les taxes de creixement i probabilitats d'extinció de poblacions virtuals exposades a hiverns durs, la dependència de densitat i els brots de malalties infeccioses coocurrents, utilitzant tècniques de modelització (estudi III). Finalment, vam voler entendre l'impacte de l'helmintiasis i l'escassetat d'aliments en la progressió de la tuberculosi i vam explorar les relacions causa-efecte entre aquests factors amb els mètodes estadístics (estudi IV).
Malgrat els reptes inherents a l'estudi de la coinfecció per entendre els seus mecanismes i implicacions epidemiològiques, tenim a la nostra disposició una combinació d'eines experimentals i enfocaments teòrics, incloent l'anàlisi estadística, les simulacions i els models predictius, que ofereixen vies prometedores per avançar en la nostra comprensió en aquest camp.La coinfección es un fenómeno complejo con implicaciones tanto para la salud pública como para la conservación de la fauna salvaje. A pesar de que las coinfecciones son comunes en poblaciones de fauna salvaje y han demostrado tener efecto sobre la su viabilidad, la investigación sobre el efecto de las enfermedades de la fauna se ha centrado principalmente en sistemas de un solo huésped y de un solo agente infeccioso.
El estudio de la coinfección se puede hacer mediante diferentes enfoques, mediante el uso de datos obtenidos a partir del muestreo en campo, datos obtenidos experimentalmente, modelización o utilizando diferentes técnicas estadísticas. En esta tesis, hemos realizado cuatro estudios que implican diferentes formas de abordar el estudio de coinfección en fauna salvaje. Primero realizamos una revisión bibliográfica con análisis bibliométrico, para resumir los conocimientos de la investigación de coinfección en fauna salvaje durante el siglo pasado (estudio I). A continuación, examinamos la relación entre la condición corporal y la infección en una serie de especies de vertebrados salvajes, incluidos peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Este análisis utiliza la condición corporal como proxy para la salud y explora su asociación con las infecciones causadas por hongos, virus, bacterias, protozoos, helmintos y artrópodos (estudio II). Paralelamente, los dos últimos estudios son casos de estudio. En el primer caso, estudiamos las consecuencias de múltiples brotes de enfermedades con potencial sinzootico sobre las tasas de crecimiento y probabilidades de extinción de poblaciones virtuales expuestas a inviernos duros, la dependencia de densidad y los brotes de enfermedades infecciosas concomitantes, utilizando técnicas de modelización (estudio III). Finalmente, quisimos entender el impacto de las helmintiasis y la escasez de alimento en la progresión de la tuberculosis y exploramos las relaciones causa-efecto entre estos factores con los métodos estadísticos (estudio IV).
A pesar de los retos inherentes en el estudio de la coinfección para entender sus mecanismos e implicaciones epidemiológicas, tenemos a nuestra disposición una combinación de herramientas experimentales y enfoques teóricos, incluyendo el análisis estadístico, las simulaciones y los modelos predictivos, ofreciendo vías prometedoras para avanzar en nuestra comprensión en este campo.Co-infection is a complex phenomenon with significant public health and wildlife conservation implications. While co-infections are common in wildlife populations and have proven epidemiological effects, due to the complexity of natural systems, research has mainly focused on single host and single infectious agent.
Different approaches can include the co-infection study, data obtained from sampling in the field, data obtained experimentally, modelling, or using statistical approaches. In this thesis, we have conducted four studies involving different forms of study co-infection in wildlife. We first executed a literature review with bibliometric analysis to summarise the insights of co-infection research in wildlife during the last century (study I). We then examined the relationship between body condition and infection across various wild vertebrate species, including fish, amphibians, reptiles, birds, and mammals. This analysis uses body condition as a proxy for health and explores its association with infections caused by fungi, viruses, bacteria, protozoa, helminths, and arthropods (study II). Concurrently, the last two studies are study cases. In the first case, we studied the consequences of multiple disease outbreaks with synzootic potential on growth rates and probabilities of extinction of virtual populations exposed to hard winters, density dependence, and co-occurring infectious disease outbreaks, using modelling techniques (study III). Finally, we wanted to understand the impact of helminthiasis and food shortages on tuberculosis progression and explored the cause-effect relationships among these factors with statistical methods (study IV).
Despite the challenges inherent in studying co-infection to understand its mechanisms and epidemiological implications, a combination of experimental tools and theoretical approaches, including statistical analysis, simulations, and predictive models, offers promising avenues for advancing our understanding in this field.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Biodiversita
Exploring the role of DYRK1 kinases in cell-autonomous and paracrine activities in pancreatic cancer
No full textDual-specificity tyrosine-regulated kinases (DYRKs) are a conserved family of protein kinases regulating critical cellular processes. This study investigates the roles of the paralogues DYRK1A and DYRK1B in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) cells and their influence on the tumour microenvironment (TME). Transcriptomic analysis of DYRK1A/B-depleted tumour cells revealed their differential roles in cell cycle regulation, extracellular matrix deposition and cytokines/chemokines expression. Loss of DYRK1s in tumour cells reshapes paracrine interactions with cancer-associated fibroblasts and macrophages. Secretome analysis identified soluble factors differentially regulated by DYRK1A/B that contribute to TME reprogramming. Additionally, the characterization of the interaction between DYRK1s and TROAP showed that TROAP acts as a scaffold for DYRK1s and the microtubule-binding protein EB1, facilitating DYRK1A localization at the spindle. DYRK1s phosphorylate TROAP in vitro, and their loss alters TROAP phosphorylation in vivo. Therefore, DYRK1s may influence microtubule dynamics and mitotic progression through TROAP phosphorylation. In summary, this research provides new insights into the multifaceted roles of DYRK1s in PDAC, illustrating their involvement in intrinsic cellular functions and intercellular communication. Targeting DYRK1s may offer therapeutic potential by impairing tumour cell proliferation while modulating the TME to enhance antitumour immune responses.Las quinasas de doble especificidad reguladas por tirosina (DYRKs) son una familia conservada de proteína quinasas que regulan procesos celulares críticos. Este estudio investiga las actividades de los parálogos DYRK1A y DYRK1B en células tumorales de adenocarcinoma ductal de páncreas y su influencia en el microambiente tumoral. El análisis transcriptómico de células tumorales con depleción de DYRK1A/1B reveló actividades diferenciales en la regulación del ciclo celular, la deposición de matriz extracelular y la expresión de citoquinas/quimioquinas. La pérdida de DYRK1A o DYRK1B en células tumorales remodela las interacciones paracrinas con fibroblastos asociados a cáncer y macrófagos. El análisis del secretoma identificó factores solubles regulados diferencialmente por DYRK1A y DYRK1B en la célula tumoral, que contribuyen a la reprogramación del nicho tumoral. Además, la caracterización de la interacción entre las quinasas DYRK1 y TROAP mostró que TROAP actúa como una plataforma de reclutamiento entre las quinasas DYRK1 y la proteína de unión a microtúbulos EB1, facilitando la localización de DYRK1A en el huso mitótico. Las quinasas DYRK1 fosforilan a TROAP in vitro, y su pérdida en células altera la fosforilación de TROAP in vivo, sugiriendo que las quinasas DYRK1 pueden modular la dinámica de los microtúbulos y la progresión mitótica a través de la fosforilación de TROAP. En resumen, este trabajo proporciona nueva información sobre las actividades multifacéticas de las quinasas DYRK1 en cáncer de páncreas, ilustrando su participación en funciones celulares intrínsecas y en la comunicación entre los componentes celulares del nicho tumoral, sugiriendo además potencial terapéutico al afectar no sólo la proliferación de las células tumorales sino también posibles respuestas inmunitarias antitumorales.Programa de Doctorat en Biomedicin
Multi-disciplinary survey approaches for the study of long-term cultural landscapes: The example of Grevena in Western Macedonia (Greece)
No full textAquesta tesi doctoral examina la interacció a llarg termini entre els assentaments humans, les pràctiques d’ús del sòl i el canvi ambiental a Grevena, Macedònia Occidental, Grècia, utilitzant un enfocament multidisciplinari en arqueologia del paisatge. Grevena, històricament poc explorada a causa d’una investigació sistemàtica limitada, obté nous coneixements mitjançant la integració de dades heretades del Grevena Project (1986–1994), en gran part inèdit. En reanalitzar aquestes dades d’arxiu amb un flux de treball basat en SIG i tècniques computacionals avançades, incloent-hi imatges multitemporals de teledetecció (per exemple, imatges d’UAV, fotografia aèria històrica), la investigació revela aspectes arqueològics desconeguts fins ara.Un estudi arqueològic exhaustiu va permetre localitzar de nou i analitzar sistemàticament els jaciments documentats pel Grevena Project, revelant un augment del 64% en els jaciments recuperats. L’estudi també va distingir tipus d’activitat (per exemple, assentaments, cementiris, masies) i va generar dades per modelar patrons d’ocupació a llarg termini. Mètodes geoarqueològics, com la cartografia geomorfològica i la datació per radiocarboni de terrasses al·luvials, van identificar quatre episodis al·luvials de l’Holocè vinculats a l’erosió climàtica i antròpica.Els resultats subratllen la infrarepresentació dels jaciments prehistòrics a causa de biaixos tafonòmics i un pic en els assentaments durant l’Edat del Bronze Final/Edat del Ferro Inicial, associat a noves jerarquies socials anteriors a la influència hel·lenística. Els patrons d’ocupació romana suggereixen una extensificació i intensificació agrícola amb masies de període únic en noves àrees. Aquest estudi proporciona la primera descripció detallada de l’activitat humana a Macedònia Occidental al llarg de la llarga durada, oferint un model nou de múltiples fonts i múltiples proxies per interpretar els conjunts arqueològics superficials. Subratlla la necessitat d’investigacions addicionals centrades en els jaciments per ampliar les seves innovacions metodològiques i contextuals.Esta tesis doctoral examina la interacción a largo plazo entre los asentamientos humanos, las prácticas de uso del suelo y el cambio ambiental en Grevena, Macedonia Occidental, Grecia, utilizando un enfoque multidisciplinario en arqueología del paisaje. Grevena, históricamente poco explorada debido a una investigación sistemática limitada, adquiere nuevos conocimientos mediante la integración de datos heredados del Grevena Project (1986–1994), en gran parte inédito. Al reanalizar estos datos de archivo con un flujo de trabajo basado en SIG y técnicas computacionales avanzadas, incluidas imágenes multitemporales de teledetección (por ejemplo, imágenes de UAV, fotografía aérea histórica), la investigación revela aspectos arqueológicos previamente desconocidos.Un exhaustivo estudio arqueológico permitió reubicar y analizar sistemáticamente los sitios documentados por el Grevena Project, revelando un aumento del 64% en los sitios recuperados. El estudio también distinguió tipos de actividad (por ejemplo, asentamientos, cementerios, granjas) y generó datos para modelar patrones de ocupación a largo plazo. Métodos geoarqueológicos, como la cartografía geomorfológica y la datación por radiocarbono de terrazas aluviales, identificaron cuatro episodios aluviales del Holoceno vinculados a la erosión climática y antrópica.Los hallazgos destacan la subrepresentación de los sitios prehistóricos debido a sesgos tafonómicos y un pico en los asentamientos durante la Edad del Bronce Tardío/Edad del Hierro Temprano, asociado a nuevas jerarquías sociales anteriores a la influencia helenística. Los patrones de ocupación romana sugieren una intensificación y extensificación agrícola con granjas de un solo período en nuevas áreas. Este estudio proporciona la primera descripción detallada de la actividad humana en Macedonia Occidental a lo largo de la larga duración, ofreciendo un modelo novedoso de múltiples fuentes y múltiples proxies para interpretar los conjuntos arqueológicos superficiales. Subraya la necesidad de investigaciones adicionales centradas en los sitios para ampliar sus innovaciones metodológicas y contextuales.This doctoral thesis examines the long-term interaction between human settlement, land-use practices, and environmental change in Grevena, Western Macedonia, Greece, utilising a multi-disciplinary approach in landscape archaeology. Grevena, historically underexplored due to limited systematic research, gains new insights through the integration of legacy data from the largely unpublished Grevena Project (1986–1994). By reanalysing these archival data with a GIS-based workflow and advanced computational techniques, including multi-temporal remote sensing (e.g., UAV imagery, historical aerial photography), the research uncovers previously unknown archaeological aspects. A comprehensive archaeological survey relocated and systematically analyzed sites documented by the Grevena Project, revealing a 64% increase in recovered sites. The study also distinguished activity types (e.g., settlements, cemeteries, farmsteads) and generated data to model long-term habitation patterns. Geoarchaeological methods, including geomorphological mapping and radiocarbon dating of alluvial terraces, identified four Holocene alluvial episodes linked to climatic and human-induced erosion. The findings highlight underrepresentation of prehistoric sites due to taphonomic biases and a peak in settlement during the Late Bronze Age/Early Iron Age, associated with new social hierarchies predating Hellenistic influence. Roman habitation patterns suggest agricultural intensification and extensification with single-period farmsteads in new areas. This study provides the first detailed account of human activity in Western Macedonia across the longue durée, offering a novel multi-source, multi-proxy model for interpreting surface archaeology assemblages. It underscores the need for further site-focused research to build on its methodological and contextual innovations."Universitat Rovira i Virgili. Programa de Doctorat en Arqueologia Clàssica