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Hacer aparecer el mundo: la enseñanza del Derecho bajo el prisma de la literatura
No full textEl tema d'aquest treball doctoral és la relació del dret amb el món, i el seu problema de recerca és que la preeminència de la llei no permet l'aparició del món a l'aula. Dit a l'inrevés, només es projecta a les sales de classes de Dret el món normatiu, quedant relegat fora d'ella tot allò que digui relació amb allò que queda al costat de la llei. Per solucionar el problema ja referit, proposo la inserció de la literatura a l'ensenyament del Dret, ja que ella contribueix a mostrar el món que no està apareixent.
L'objectiu general d'aquesta tesi és establir el fonament interdisciplinari i la didàctica de la inserció de la literatura a l'ensenyament del dret, a propòsit del problema de la pèrdua de món a les aules jurídiques.
Per tal de desenvolupar la tesi i presentar els seus objectius específics, segueixo el camí que presento a continuació.
L'objectiu del capítol 1 titulat “El dret sense món” és establir per què la preeminència de la llei a l'aula possibilita la pèrdua de món. Això passa doncs la concepció predominant en l'ensenyament del dret és el formalisme jurídic que redueix el dret a la llei. La conclusió d'això és que l'aparició i l'hegemonia de la llei a la sala de classes determina un món legalista, és a dir, una malla curricular ordenada per codis, un estudiant memoritzador, un futur advocat enfocat a les competències tècniques i la conformació d'un pensament legalista.
L'objectiu del capítol 2 titulat “El món en el Dret” és delinear una concepció del Dret i de la llei que sí que es relacioni amb el món, al contrari que la concepció formalista. De l'anàlisi de la concepció discursiva del Dret d'Habermas conclourem que ella no només es relaciona amb el món, sinó que el té a la base, com a espai públic, sent el poble sobirà el fonament últim del sistema de drets i de l'Estat de Dret. Amb això obtenim una concepció on el subjecte es troba al centre del sistema jurídic.
L'objectiu del capítol 3 titulat “Dret i Literatura: compartir el món” és analitzar l'espai públic habermasià i establir com és la relació que es produeix entre Dret i literatura al seu interior. servir als nostres fins si ho considerem com el lloc des del qual emergeix Dret i literatura Prenent-los com a productes d'aquest espai (amb Arendt), és que ens fixem en la seva relació i partir d'ella, podrem constatar que quan el Dret es dirigeix a la superfície, la literatura va cap a allò profund, cap al “cor humà”, dialèctica que ens permet dir que la literatura pot contribuir a fer aparèixer el món que no es troba legalitzat .
L'objectiu del capítol 4 titulat “El món, el planeta Terra, en una classe de dret civil”, és oferir una planificació didàctica a partir de la relació dret i literatura, prenent com a cas concret una classe sobre dret de propietat i els seus efectes en el canvi climàtic. Aquí es demostrarà que la literatura pot contribuir a permetre l'aparició de món atès que allò que la dogmàtica i la jurisprudència oblida (els efectes devastadors del canvi climàtic), ingressen a l'aula de la mà (o de la veu) d'un papagai a la vora de l'extinció.
Aquesta tesi acaba amb un apartat de conclusions i un de referències bibliogràfiques.El tema de este trabajo doctoral es la relación del Derecho con el mundo, siendo su problema de investigación que la preeminencia de la ley no permite la aparición del mundo en el aula. Dicho al revés, sólo se proyecta en las salas de clases de Derecho el mundo normativo, quedando relegado fuera de ella todo lo que diga relación con lo que queda allende la ley. Para solventar el problema ya referido, propongo la inserción de la literatura en la enseñanza del Derecho, pues ella contribuye a mostrar el mundo que no está apareciendo.
El objetivo general de esta tesis es establecer el fundamento interdisciplinario y la didáctica de la inserción de la literatura en la enseñanza del Derecho, a propósito del problema de la pérdida de mundo en las aulas jurídicas.
Con el fin de desarrollar la tesis y presentar sus objetivos específicos, sigo el camino que presento a continuación.
El objetivo del capítulo 1 titulado “El Derecho sin mundo”, es establecer por qué la preeminencia de la ley en el aula posibilita la pérdida de mundo. Esto ocurre pues la concepción predominante en la enseñanza del Derecho es el formalismo jurídico que reduce el Derecho a la ley. La conclusión de ello es que la aparición y hegemonía de la ley en la sala de clases determina un mundo legalista, esto es, una malla curricular ordenada por códigos, un estudiante memorizador, un futuro abogado enfocado en las competencias técnicas y la conformación de un pensamiento legalista.
El objetivo del capítulo 2 titulado “El mundo en el Derecho”, es delinear una concepción del Derecho y de la ley que sí se relacione con el mundo, al contrario que la concepción formalista. Del análisis de la concepción discursiva del Derecho de Habermas concluiremos que ella no sólo se relaciona con el mundo, sino que lo tiene en su base, como espacio público, siendo el pueblo soberano el fundamento último del sistema de derechos y del Estado de Derecho. Con ello obtenemos una concepción donde el sujeto se encuentra al centro del sistema jurídico.
El objetivo del capítulo 3 titulado “Derecho y Literatura: compartir el mundo”, es analizar el espacio público habermasiano y establecer cómo es la relación que se produce entre Derecho y literatura en su interior. Concluiremos que debidamente escrutado, el concepto de espacio público puede servir a nuestros fines si lo consideramos como el lugar desde el cual emerge Derecho y literatura. Tomándolos como productos de este espacio (con Arendt), es que nos fijamos en su relación y a partir de ella, podremos constatar que cuando el Derecho se dirige a la superficie, la literatura va hacia lo profundo, hacia el “corazón humano”, dialéctica que nos permite decir que la literatura puede contribuir a hacer aparecer el mundo que no se encuentra legalizado.
El objetivo del capítulo 4 titulado “El mundo, el planeta Tierra, en una clase de Derecho Civil”, es ofrecer una planificación didáctica a partir de la relación Derecho y literatura, tomando como caso concreto una clase sobre derecho de propiedad y sus efectos en el cambio climático. Acá se demostrará que la literatura puede contribuir a permitir la aparición de mundo toda vez que aquello que la dogmática y la jurisprudencia olvida (los efectos devastadores del cambio climático), ingresan al aula de la mano (o de la voz) de un papagayo al borde de la extinción.
Esta tesis termina con un apartado de conclusiones y uno de referencias bibliográficas.The subject of this doctoral work is the relationship of Law with the world, being its research problem that the preeminence of the law does not allow the appearance of the world in the classroom. In other words, only the normative world is projected in the law classroom, leaving out of it everything that is related to what is beyond the law. In order to solve this problem, I propose the insertion of literature in the teaching of Law, since it contributes to show the world that is not appearing.
The general objective of this thesis is to establish the interdisciplinary foundation and the didactics of the insertion of literature in the teaching of Law, regarding the problem of the loss of the world in legal classrooms.
In order to develop the thesis and present its specific objectives, I follow the path I present below.
The objective of chapter 1, entitled “Law without the world”, is to establish why the preeminence of the law in the classroom makes possible the loss of the world. This occurs because the predominant conception in the teaching of law is the legal formalism that reduces law to law. The conclusion of this is that the appearance and hegemony of the law in the classroom determines a legalistic world, that is, a curriculum ordered by codes, a memorizing student, a future lawyer focused on technical competences and the conformation of a legalistic thinking.
The objective of chapter 2, entitled “The world in law”, is to outline a conception of law and law that does relate to the world, as opposed to the formalist conception. From the analysis of Habermas's discursive conception of law we will conclude that it not only relates to the world, but also has it at its base, as a public space, with the sovereign people as the ultimate foundation of the system of rights and the rule of law. With this we obtain a conception where the subject is at the center of the legal system.
The aim of chapter 3, entitled “Law and Literature: Sharing the World”, is to analyze the Habermasian public space and to establish the relationship between Law and Literature within it. We will conclude that properly scrutinized, the concept of public space can serve our purposes if we consider it as the place from which Law and literature emerge. Taking them as products of this space (with Arendt), we will look at their relationship and from it, we will be able to see that when Law goes to the surface, literature goes to the depths, to the “human heart”, a dialectic that allows us to say that literature can contribute to make the world that is not legalized appear.
The objective of chapter 4, entitled “The world, the planet Earth, in a Civil Law class”, is to offer a didactic planning based on the relationship between Law and literature, taking as a concrete case a class on property law and its effects on climate change. Here it will be shown that literature can contribute to allow the emergence of the world whenever that which dogmatic and jurisprudence forgets (the devastating effects of climate change), enters the classroom by the hand (or voice) of a parrot on the verge of extinction.
This thesis ends with a section of conclusions and a section of bibliographical references.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Filosofi
Drivers of public participation in ecological restoration: evidence from Tunisia
No full textTesi en modalitat de cotutela: Universitat Politècnica de Catalunya i University of SousseTesi amb menció de Doctorat Internacional(English) The challenges facing the lagoon and aquifer ecosystems in North Africa highlight the critical need for sustainable restoration and management solutions. This thesis examines both the socio-economic and environmental aspects of restoration initiatives in Tunisia, emphasizing the preferences, cultural values, and financial willingness of local communities to engage with these efforts. It encompasses two significant case studies: the restoration of the Bizerte lagoon, public attitudes towards lagoon improvements, and aquifer restoration in the Djeffara region.
Chapter 2 explores the cultural and economic significance of the Bizerte Lagoon and the Manzel Abderrahmen harbor for local fishermen. To assess their willingness to support restoring both of them, we conducted face-to-face surveys with fishers at the Manzel Abderrahmen port, incorporating a Discrete Choice Experiment. The findings indicate that fishers are willing to pay higher taxes (up to 13%) to preserve their deep connection to the region and its cultural heritage while also improving port organization. This chapter highlights that fishers prioritize the port over the Lagoon despite recognizing its vital role. Integrating cultural bequest values into environmental decision-making is crucial to ensuring policies align with local priorities.
Chapter 3 analyzes general public preferences regarding lagoon restoration throughout Tunisia. To do so, we conducted a face-to-face survey incorporating a Discrete Choice Experiment (DCE) with citizens in Bizerte to assess their social demand for restoring the Bizerte Lagoon´s ecosystem services. The results identified two contrasting groups: those who advocate for restoration and those who are hesitant to support it. The findings indicate that while a majority of citizens favor high-impact restoration strategies, there are concerns among others that are not directly related to ecological benefits. This chapter underscores the necessity for substantial and clearly communicated improvements to validate public investments in restoration projects.
Chapter 4 examines aquifer restoration in the Djeffara region, focusing on citizens' preferences for voluntary versus mandatory payment schemes. A face-to-face survey was conducted in Medenine, using two payment approaches—obligatory and voluntary—to assess citizens' willingness to support aquifer restoration and determine whether the payment mechanism influences their decision. The results highlight a strong emphasis on water availability and a clear preference for voluntary contributions, reflecting the region's cultural traditions of social responsibility. Additionally, this chapter explores the potential drawbacks of mandatory payments in contexts of low public trust and political instability.
Overall, these studies enhance the understanding of the interconnections between ecological restoration, socio-economic gains, and community attachment to the territory and culture. By integrating cultural, economic, and participatory elements, this thesis provides valuable insights for policymakers seeking to create effective and inclusive environmental restoration programs in Tunisia and comparable contexts.(Català) Els desafiaments (reptes) que afronten els ecosistemes de llacunes i aqüífers al nord d’Àfrica ressalten la necessitat crítica de solucions sostenibles per a la seva restauració, preservació i gestió. Aquesta tesi examina tant els aspectes socioeconòmics com els ambientals de les iniciatives de restauració a Tunísia, fent èmfasi en les preferències, els valors culturals i la disposició financera de les comunitats locals per involucrar-se en aquests esforços. Es tracten dos estudis de cas significatius: la restauració de la llacuna de Bizerta i les actituds públiques envers la seva millora, així com la restauració de l’aqüífer de la regió de Djeffara.
El Capítol 2 explora la importància cultural i econòmica de la llacuna de Bizerta i el port de Manzel Abderrahmen per als pescadors locals. Per avaluar la seva disposició a donar suport a la restauració d’ambdós, es van realitzar enquestes presencials als pescadors del port de Manzel Abderrahmen, incorporant un Experiment d’Elecció Discreta. Els resultats indiquen que els pescadors estan disposats a pagar impostos més alts (fins a un 13%) per preservar la seva profunda connexió amb la regió i el seu patrimoni cultural, a més de millorar l’organització del port. Aquest capítol destaca que els pescadors prioritzen el port per sobre de la llacuna, malgrat reconèixer-ne el paper fonamental de la llacuna. La integració dels valors culturals heretats en la presa de decisions ambientals és clau per garantir que les polítiques s’alineïn amb les prioritats locals.
El Capítol 3 analitza les preferències del públic en general sobre la restauració de la llacuna a tot Tunísia. Per fer-ho, es va dur a terme una enquesta presencial amb ciutadans a Bizerta, incorporant un Experiment d’Elecció Discreta (DCE) per avaluar la demanda social de restauració dels serveis ecosistèmics de la llacuna de Bizerta. Els resultats van identificar dos grups contrastants: aquells que donen suport a la restauració i aquells que manifesten dubtes sobre la seva viabilitat. Els resultats indiquen que, si bé la majoria dels ciutadans es posiciona a favor d’estratègies de restauració d’alt impacte, alguns expressen preocupacions que no estan directament relacionades amb els beneficis ecològics. Aquest capítol subratlla la necessitat de millores substancials i una comunicació clara per justificar la inversió pública en projectes de restauració de la Llacuna.
El Capítol 4 examina la restauració de l’aqüífer a la regió de Djeffara, centrant-se en les preferències ciutadanes entre esquemes de pagament voluntari i obligatori. Es va dur a terme una enquesta presencial a Medenine, aplicant dos enfocaments de pagament—obligatori i voluntari—per avaluar la disposició dels ciutadans a donar suport a la restauració de l’aqüífer i determinar si el mecanisme de pagament influeix en la seva decisió. Els resultats ressalten la forta importància de la disponibilitat d’aigua i una clara preferència per les contribucions voluntàries, fet que reflecteix les tradicions culturals de responsabilitat social a la regió. A més, aquest capítol explora els possibles desavantatges dels pagaments obligatoris en contextos de baixa confiança pública i inestabilitat política.
En conjunt, aquests estudis amplien la comprensió de les interconnexions entre la restauració ecològica, els beneficis socioeconòmics i el vincle comunitari amb el territori i la seva cultura. En integrar elements culturals, econòmics i participatius, aquesta tesi proporciona perspectives valuoses per als responsables de la formulació de polítiques que busquen desenvolupar programes de restauració ambiental eficaços i inclusius a Tunísia i en contextos comparables.(Español) Los desafíos que enfrentan los ecosistemas de lagunas y acuíferos en el norte de África resaltan la necesidad crítica de soluciones sostenibles para su restauración y gestión. Esta tesis examina tanto los aspectos socioeconómicos como los ambientales de las iniciativas de restauración en Túnez, haciendo énfasis en las preferencias, valores culturales y disposición financiera de las comunidades locales para involucrarse en estos esfuerzos. Se abarcan dos estudios de caso significativos: la restauración de la laguna de Bizerte y las actitudes públicas hacia su mejora, así como la restauración del acuífero en la región de Djeffara.
El Capítulo 2 explora la importancia cultural y económica de la laguna de Bizerte y el puerto de Manzel Abderrahmen para los pescadores locales. Para evaluar su disposición a apoyar la restauración de ambos, realizamos encuestas presenciales a pescadores en el puerto de Manzel Abderrahmen, incorporando un Experimento de Elección Discreta (DCE). Los resultados indican que los pescadores están dispuestos a pagar impuestos más altos (hasta un 13%) para preservar su profunda conexión y vinculacióncon la región y su patrimonio cultural, además de mejorar la organización del puerto. Este capítulo destaca que los pescadores priorizan el puerto sobre la laguna, a pesar de reconocer su papel fundamental. La integración de los valores culturales heredados en la toma de decisiones ambientales es clave para garantizar que las políticas se alineen con las prioridades locales.
El Capítulo 3 analiza las preferencias del público en general sobre la restauración de la laguna en todo Túnez. Para ello, realizamos una encuesta presencial con ciudadanos en Bizerte, incorporando un Experimento de Elección Discreta (DCE) para evaluar la demanda social de restauración de los servicios ecosistémicos de la laguna de Bizerte. Los resultados identificaron dos grupos contrastantes: aquellos que apoyan la restauración y aquellos que muestran dudas sobre su viabilidad. Los hallazgos indican que, si bien la mayoría de los ciudadanos están a favor de estrategias de restauración de alto impacto, algunos expresan preocupaciones que no están directamente relacionadas con los beneficios ecológicos. Este capítulo subraya la necesidad de mejoras sustanciales y una comunicación clara para justificar la inversión pública en proyectos de restauración.
El Capítulo 4 examina la restauración del acuífero en la región de Djeffara, centrándose en las preferencias ciudadanas entre esquemas de pago voluntario y obligatorio. Se realizó a cabo una encuesta presencial a los ciudadanos de Medenine aplicando dos enfoques de pago—obligatorio y voluntario—para evaluar la disposición de estos ciudadanos en dar soporte en la restauración del acuífero y determinar si el mecanismo de pago influye en su decisión. Los resultados resaltan la fuerte importancia de la disponibilidad de agua y una clara preferencia por las contribuciones voluntarias, lo que refleja las tradiciones culturales de responsabilidad social en la región. Además, este capítulo explora las posibles desventajas de los pagos obligatorios en contextos de baja confianza pública e inestabilidad política.
En conjunto, estos estudios amplían la comprensión de las interconexiones entre la restauración ecológica, los beneficios socioeconómicos y el vínculo comunitario con el territorio y la cultura. Al integrar elementos culturales, económicos y participativos, esta tesis proporciona valiosas perspectivas para los responsables de la formulación de políticas que buscan desarrollar programas de restauración ambiental eficaces e inclusivos en Túnez y en contextos comparables.DOCTORAT EN SOSTENIBILITAT (Pla 2013
El liderazgo educativo local y su relación con las condiciones de mejora para el aprendizaje en las escuelas de un territorio: análisis y categorización de los factores críticos. El caso de un Servicio Local de Educación en el marco de la Reforma de la Educación Pública en Chile
No full textL'estudi examina les pràctiques de gestió i lideratge de nivell intermedi (middle tier) com un generador de condicions que afavoreixen els processos de millora en els centres educatius a nivell local amb la finalitat de garantir el dret a l'educació.
S'analitzen les relacions del nivell intermedi amb les institucions del nivell macro (ministeri, agències) i s'aprofundeix en com el seu rol i pràctiques estan mediades pels tipus de governança i marcs reguladors que adopten els sistemes educatius. Des del punt de vista de la relació amb els centres educatius (nivell micro), la investigació va permetre identificar que els principals àmbits d'acció són els temes de governança i participació local, suport tècnic pedagògic, desenvolupament de capacitats i suport d'equips i infraestructura de operació.
En el marc d'una reforma a la gran escala de l'educació pública a Xile, que va redissenyar per complet el nivell intermedi, es va realitzar un estudi de cas des d'un enfocament de mètodes mixtos que permetia analitzar en profunditat la relació d'aquest nou nivell intermedi amb els centres educatius, per a això s'utilitza una matriu d'anàlisi que categoritza els àmbits identificats.
El cas estudiat és un Servicio Local de Educación Pública (SLEP) que representa la nova forma d'organització de l'Estat al territori, amb una nova proposta de governança i relació amb els centres educatius a nivell local.
L'anàlisi d'antecedents junt a la percepció de directius, professors i personals del SLEP consultats i compte de la importància de tota l'acció del nivell intermedi que pretén generar contextos institucionals per a la millora ha d'estar basat en una estratègia d'integració, que facilita un procés. d'adaptació mútua i gènere espais de col·laboració i implicació de professors i directius.
S'identifiquen pràctiques de lideratge, que són molt valorades per la comunitat, ja que no només promou la millora i els seus resultats, sinó que també fomenta la confiança, la cohesió i el compromís de la comunitat educativa. Això resulta especialment rellevant quan està en un procés de canvi cultural.
Des del punt de vista del tema investigat, es conclou que és un àmbit d'atenció als investigadors nous, amb un desenvolupament incipient. Tradicionalment el nucli de les investigacions existents ha estat concentrat en els sistemes educatius descentralitzats.
Dades les urgències en el sector educatiu, cada vegada hi ha més sistemes que ven en el nivell intermedi una palanca de millora que integra i coherència a les accions dels sistemes amb una perspectiva multinivell, que influeix des de la implementació de les polítiques públiques fins a les pràctiques directives i docents en els centres educatius, de ahí la importància d'aprofundir en el seu rol.El estudio examina las prácticas de gestión y liderazgo de nivel intermedio (middle tier) como un generador de condiciones que favorecen los procesos de mejoramiento en los centros educativos a nivel local con el fin de garantizar el Derecho a la Educación.
Se analizan las relaciones del nivel intermedio con las instituciones del nivel macro (ministerio, agencias) y se profundiza en cómo su rol y prácticas están mediados por los tipos de gobernanza y marcos regulatorios que los sistemas educativos adoptan. Desde el punto de vista de la relación con los centros educativos (nivel micro), la investigación permitió identificar que los principales ámbitos de acción son los temas de gobernanza y participación local, apoyo técnico pedagógico, desarrollo de capacidades y soporte de equipos e infraestructura de operación.
En el marco de una reforma a gran escala de la educación pública en Chile, que rediseña por completo el nivel intermedio, se realizó un estudio de caso desde un enfoque de métodos mixtos que permitió analizar en profundidad la relación de este nuevo nivel intermedio con los centros educativos, para esto se utilizó una matriz de análisis que categoriza los ámbitos identificados.
El caso estudiado es un Servicio Local de Educación Pública (SLEP) que representan la nueva forma de organización del Estado en el territorio, con una nueva propuesta de gobernanza y relación con los centros educativos a nivel local.
El análisis de antecedentes junto a la percepción de directivos, profesores y personal del SLEP consultados dan cuenta de la importancia de que toda acción del nivel intermedio que pretenda generar contextos institucionales para la mejora debe estar basado en una estrategia de integración, que facilite un proceso de adaptación mutua y genere espacios de colaboración e involucramiento de profesores y directivos.
Se identificaron prácticas de liderazgo, que son muy valoradas por la comunidad, ya que no solo promueven la mejora y sus resultados, sino que también fomentan la confianza, la cohesión y el compromiso de la comunidad educativa. Esto resulta particularmente relevante cuando se está en un proceso de cambio cultural.
Desde el punto del tema investigado, se concluye que es un ámbito de atención de investigadores nuevo, con un incipiente desarrollo. Tradicionalmente el núcleo de las investigaciones existentes ha estado concentrado en los sistemas educativos descentralizados.
Dadas las urgencias en el sector educativo, cada vez hay más sistemas que ven en el nivel intermedio una palanca de mejora que integra y da coherencia a las acciones de los sistemas con una perspectiva multinivel, que influye desde la implementación de las políticas públicas hasta las prácticas directivas y docentes en los centros educativos, de ahí la importancia de profundizar en su rol.The study examines middle tier management and leadership practices as a generator of conditions that favor improvement processes in educational centers at the local level in order to guarantee the Right to Education.
The relationships of the middle tier with macro level institutions (ministry, agencies) are analyzed and it is deepened in how their role and practices are mediated by the types of governance and regulatory frameworks that educational systems adopt. From the point of view of the relationship with schools (micro level), the research identified that the main areas of action are governance and local participation, technical pedagogical support, capacity building and support for equipment and operational infrastructure.
As part of a large-scale reform of public education in Chile that completely redesigned the intermediate level, a case study using a mixed methods approach was carried out. This allowed for an in-depth analysis of the relationship between the new intermediate level and the educational centers, using an analysis matrix to group the identified action areas.
The case studied is a Servicio Local de Educación Pública (SLEP) that represents the new form of organization of the State in the territory, with a new proposal for governance and relationship with schools at the local level.
The background analysis together with the perceptions of managers, teachers and SLEP staff consulted show the importance that any action at the intermediate level that seeks to generate institutional contexts for improvement should be based on an integration strategy that facilitates a mutual adaptation process and generates spaces for collaboration and involvement of teachers and managers.
Leadership practices were identified, which are highly valued by the community, since they not only promote improvement and its results, but also foster trust, cohesion and commitment in the educational community. This is particularly relevant when undergoing a process of cultural change.
From the point of view of the researched topic, it is concluded that it is a new area of attention for researchers, with an incipient development. Traditionally, the core of existing research has been concentrated on decentralized educational systems.
Given the urgencies in the educational sector, there are more and more systems that see the intermediate level as a lever for improvement that integrates and gives coherence to the actions of the systems with a multilevel perspective, which influences from the implementation of public policies to the management and teaching practices in the educational centers, hence the importance of deepening its role
Lesion morphology and cell death mechanisms in high frequency pulsed field ablation in cardiac tissue
No full textA novel technique for the ablation of cardiac arrhythmias based on irreversible electroporation, Pulsed Field Ablation (PFA), has been developed over the last years. Despite PFA is already in clinical use, there are many aspects that are poorly understood or characterized.
We have decided to carry out a first study to learn more details about the PFA, such as the morphology of the lesion, as well as to determine the influence that the blood velocity may have on the lesion or the effect of the orientation of the catheters on the lesion size. These two parameters have been observed to considerably affect lesion morphology in thermal cardiac ablation technique, Radiofrequency ablation, RFA. For that, we did a computational comparison in terms of lesion morphology, using computational models, considering different multiphysics, including electrical, thermal, and fluid dynamics, in a simplified cardiac chamber slab (with blood in motion). Two catheter configurations: monopolar and bipolar were studied. RFA was simulated using a conventional temperature-controlled approach while the PFA protocol consisted of a sequence of 20 biphasic bursts (100 µs duration). To make a fair lesion comparison, PFA voltage was adjusted to obtain the same lesion depth as for the RFA model. Computational simulations indicate that, for equivalent lesion depths, PFA lesions are wider, more symmetrical and have a higher volume than RFA lesions for both catheter configurations. Regarding the effects of blood velocity, RFA lesions display a great dependence while PFA lesions remain immune to it. For the monopolar configuration, catheter angle with respect to cardiac surface impacted both ablation techniques but in opposite directions. The orientation of the catheter with respect to blood flow direction only affected RFA lesions.
Comparing the morphology of the lesions predicted for PFA in our first study (where symmetrical lesions are observed) with real lesions published by other authors, we see that there are significant differences, the lesions are not perfectly symmetrical, and above all, we observe differences between the lesion obtained right after the application of the pulses, and the final injury after a period of hours. Since the cell death mechanisms underlying PFA are not clearly known, we decided to perform a second study to study the dynamics of different cell death mechanisms previously observed in other PFA studies. An in vitro study was carried out using a circular 2D model with H9C2 cells (myoblast from cardiac rat tissue) was implemented. Conventional IRE and H-FIRE pulses were used for different internal frequencies. Voltages were adapted to have similar lesions width after 24 hours of pulses application. In vitro results indicate that after 4 hours of the pulses application, there was a peak of pyroptosis while the peak of necroptosis was detected after 18 hours of the pulses application. Both cell death mechanisms were frequency-dependent phenomena and lesions suggested that there must be another death mechanisms involved and not detected since lesions widths were smaller than lesions after 24 hours of the pulses application.En los últimos años se ha desarrollado una novedosa técnica para la ablación de arritmias cardíacas basada en electroporación irreversible, la ablación por campo pulsado (PFA). A pesar de que la PFA ya se utiliza clínicamente, hay muchos aspectos que no se comprenden o caracterizan bien.
Hemos decidido realizar un primer estudio para conocer más detalles sobre la PFA, como la morfología de la lesión, así como determinar la influencia que puede tener la velocidad de la sangre sobre la lesión o el efecto de la orientación de los catéteres. sobre el tamaño de la lesión. Se ha observado que estos dos parámetros afectan considerablemente la morfología de la lesión en la técnica de ablación cardíaca térmica, ablación por radiofrecuencia, RFA. Para eso, hicimos una comparación computacional en términos de morfología de la lesión, utilizando modelos computacionales, considerando diferentes multifísicas, incluyendo eléctrica, térmica y dinámica de fluidos, en una losa de cámara cardíaca simplificada (con sangre en movimiento). Se estudiaron dos configuraciones de catéter: monopolar y bipolar. La RFA se simuló utilizando un enfoque convencional con temperatura controlada, mientras que el protocolo PFA consistió en una secuencia de 20 ráfagas bifásicas (100 µs de duración). Para realizar una comparación justa de las lesiones, se ajustó el voltaje de PFA para obtener la misma profundidad de lesión que para el modelo RFA. Las simulaciones computacionales indican que, para profundidades de lesión equivalentes, las lesiones de PFA son más anchas, más simétricas y tienen un volumen mayor que las lesiones de RFA para ambas configuraciones de catéter. En cuanto a los efectos de la velocidad sanguínea, las lesiones por ARF muestran una gran dependencia mientras que las lesiones por PFA permanecen inmunes a ella. Para la configuración monopolar, el ángulo del catéter con respecto a la superficie cardíaca afectó a ambas técnicas de ablación, pero en direcciones opuestas. La orientación del catéter con respecto a la dirección del flujo sanguíneo solo afectó las lesiones de ARF.
Comparando la morfología de las lesiones predichas para PFA en nuestro primer estudio (donde se observan lesiones simétricas) con lesiones reales publicadas por otros autores, vemos que hay diferencias significativas, las lesiones no son perfectamente simétricas y sobre todo observamos diferencias. entre la lesión obtenida inmediatamente después de la aplicación de los pulsos, y la lesión final al cabo de unas horas. Dado que los mecanismos de muerte celular subyacentes a la PFA no se conocen claramente, decidimos realizar un segundo estudio para estudiar la dinámica de diferentes mecanismos de muerte celular observados previamente en otros estudios de PFA. Se realizó un estudio in vitro utilizando un modelo circular 2D utilizando células H9C2 (mioblastos de tejido cardíaco de rata). Se utilizaron pulsos IRE y H FIRE convencionales para diferentes frecuencias internas. Los voltajes se adaptaron para tener lesiones de ancho similar después de 24 horas de aplicación de pulsos. Los resultados in vitro indican que después de 4 horas de la aplicación de los pulsos, hubo un pico de piroptosis mientras que el pico de necroptosis se detectó después de 18 horas de la aplicación de los pulsos. Ambos mecanismos de muerte celular fueron fenómenos dependientes de la frecuencia y las lesiones sugirieron que debe haber otros mecanismos de muerte involucrados y no detectados, ya que los anchos de las lesiones eran más pequeños que las lesiones después de 24 horas de la aplicación de los pulsos.Al llarg dels darrers anys s'ha desenvolupat una nova tècnica per a l'ablació d'arítmies cardíaques basada en l'electroporació irreversible, l'ablació de camp polsat (PFA). Tot i que la PFA ja està en ús clínic, hi ha molts aspectes que s'entenen o es caracteritzen poc.
Hem decidit fer un primer estudi per conèixer més detalls sobre el PFA, com ara la morfologia de la lesió, així com per determinar la influència que pot tenir la velocitat de la sang sobre la lesió o l'efecte de l'orientació dels catèters. S'ha observat que aquests dos paràmetres afecten considerablement la morfologia de la lesió en la tècnica d'ablació cardíaca tèrmica, ablació per radiofreqüència, RFA. Per a això, vam fer una comparació computacional en termes de morfologia de lesions, utilitzant models computacionals, considerant diferents multifísiques, incloent-hi la dinàmica elèctrica, tèrmica i de fluids, en una llosa de cambra cardíaca simplificada (amb sang en moviment). Es van estudiar dues configuracions de catèter: monopolar i bipolar. La RFA es va simular mitjançant un enfocament convencional de temperatura controlada, mentre que el protocol PFA consistia en una seqüència de 20 ràfegues bifàsiques (100 µs de durada). Per fer una comparació justa de lesions, es va ajustar la tensió de PFA per obtenir la mateixa profunditat de lesió que per al model RFA. Les simulacions computacionals indiquen que, per a profunditats de lesió equivalents, les lesions PFA són més amples, més simètriques i tenen un volum més elevat que les lesions RFA per a ambdues configuracions de catèter. Pel que fa als efectes de la velocitat de la sang, les lesions RFA mostren una gran dependència mentre que les lesions PFA es mantenen immunes. Per a la configuració monopolar, l'angle del catèter respecte a la superfície cardíaca va afectar ambdues tècniques d'ablació però en direccions oposades. L'orientació del catèter respecte a la direcció del flux sanguini només va afectar les lesions RFA.
Comparant la morfologia de les lesions predites per a PFA en el primer estudi (on s'observen lesions simètriques) amb lesions reals publicades per altres autors, veiem que hi ha diferències significatives, les lesions no són perfectament simètriques i, sobretot, observem diferències. entre la lesió obtinguda just després de l'aplicació dels polsos, i la lesió final al cap d'un període d'hores. Com que els mecanismes de mort cel·lular subjacents a PFA no es coneixen clarament, vam decidir realitzar un segon estudi sobre la dinàmica de diferents mecanismes de mort cel·lular observats en altres estudis de PFA. Es va fer un estudi in vitro utilitzant un model circular 2D amb cèl·lules H9C2 (mioblast de teixit de rata cardíaca). Es van utilitzar polsos IRE i H-FIRE per a diferents freqüències internes. Els voltatges es van adaptar per tenir una amplada de lesions similar després de 24 hores d'aplicació. Els resultats in vitro indiquen que després de 4 hores hi va haver un pic de piroptosi mentre que el pic de necroptosi es va detectar després de 18 hores d'aplicació de llegums. Tots dos mecanismes de mort cel·lular eren fenòmens dependents de la freqüència i les lesions suggerien que hi havia d'haver un altre mecanisme de mort implicat i no detectat, ja que l'amplada de les lesions era menor que les lesions després de 24 hores de l'aplicació dels polsos.Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacion
Mujeres africanas y afrodescendientes en la Guerra de los Diez Años en Cuba, 1868-1878, género e insurgencia
No full textEsta tesis doctoral sostiene que las actividades de las mujeres africanas y afrodescendientes en la Guerra de los Diez Años o la primera guerra de independencia cubana contra el colonialismo español (1868–1878) transformaron radicalmente la insurgencia anticolonial en el este de la isla. A la vez que las dinámicas raciales y de género de la esclavitud y el racismo durante la guerra limitaron de forma violenta los caminos de estas mujeres hacia la libertad, sus experiencias fueron cruciales para impulsar la abolición de la esclavitud en Cuba. Articulando redes, asegurando alimentos y recursos, produciendo suministros y llevando a cabo las tareas de cuidado, estaban construyendo un sentido de comunidad basado en solidaridades raciales y de género. Mediante la creación de geografías insurgentes y expresiones fugitivas, las mujeres de ascendencia africana en Cuba, libres o esclavizadas, pusieron en práctica diferentes estrategias de supervivencia y resistencia basadas en el género en un contexto de creciente militarización, violencia y trabajo forzado.The aim of this dissertation is to show how African and Afro-descendant women’s activities within the Ten Years’ War, or the first independence war in Cuba against Spain (1868–1878), transformed anticolonial insurgency in the Eastern part of the island in radical ways. While race and gender dynamics of Cuba’s slave society violently limited these women’s paths to freedom, their experiences were crucial for pushing towards the abolition of slavery. By articulating networks, securing food and resources, producing supplies, and engaging in care work, they created a sense of community based on race and gender solidarities. In so doing, women of African descent, free or enslaved, displayed gendered strategies for survival and resistance in the face of increased militarization, violence, and forced labor.Programa de Doctorat en Històri
State estimation, diagnosis and control using set-based approaches for LPV systems
Get PDF(English) Considering that Linear Parameter-Varying (LPV) technique has been
demonstrated as an effective way to represent nonlinear systems, results concerning the design of observers and controllers in LPV framework have been widely studied.
This thesis contributes to the state-of-the-art in the field of robust state estimation, fault diagnosis and control for LPV systems, particularly in the presence of processing disturbances and measurement noise.
The research is motivated by the safety-critical systems, such as autonomous vehicles, which require reliable fault diagnosis schemes for detecting and identifying potential actuator/sensor faults under uncertainties, and control strategies that are able to handle both the uncertainties and faults to achieve optimal and reliable performance.
State estimation plays a crucial role in both fault diagnosis and controller design. To ensure robust performance, a set-membership state estimation method is developed for LPV systems subject to disturbances and measurement noises. These uncertainties are assumed to be unknown but bounded by zonotopes. The optimal state estimates are obtained by minimizing the radius of the bounding zonotope, formulated as an optimization problem in the form of Linear Matrix Inequalities (LMIs). Furthermore, the proposed method is extended to handle fault detection and estimation in more complex scenarios, including switched LPV systems and Nonlinear Parameter-Varying (NLPV) systems. In addition, Minimum Detectable Fault (MDF) and Minimum Isolable Fault (MIF) are characterized using zonotopic set-invariance approach.
In the area of control, this thesis develops a Linear Quadratic Zonotopic (LQZ) control for the state feedback problem in the presence of uncertainties, in which the feedback loop is closed using the optimal estimates provided by a Zonotopic Kalman Filter (ZKF). The proposed LQZ control is less conservative, as it models uncertainties using zonotopic sets rather than Gaussian probability distributions. This formulation establishes the LQZ control as a zonotopic counterpart to the well-known Linear Quadratic Gaussian (LQG) control. Furthermore, in the presence of actuator fault, a Fault Tolerant Tracking Control (FTTC) strategy is developed. This strategy comprises a ZKF for state and fault estimation, a fault compensation mechanism and a state-feedback controller designed to achieve performance.
The above-mentioned contributions have been applied to state estimation, fault diagnosis and path-tracking control in vehicle lateral dynamics. Application to real data recorded with a prototype equipped vehicle demonstrates the relevance and efficiency of the proposed approaches.(Català) Tenint en compte que la tècnica de Sistemes Lineals amb Paràmetres Variables (LPV) ha demostrat ser una manera efectiva de representar sistemes no lineals, els resultats relacionats amb el disseny d’observadors i controladors en el marc LPV han estat àmpliament estudiats. Aquesta tesi contribueix a l’estat de l’art en el camp de l’estimació robusta d’estats, el diagnòstic de fallades i el control per a sistemes LPV, especialment en presència de pertorbacions i soroll de mesura.
La recerca està motivada per sistemes de seguretat crítica, com els vehicles autònoms, que requereixen esquemes fiables de diagnòstic de fallades per detectar i identificar possibles fallades en actuadors i sensors sota incerteses, i estratègies de control que siguin capaces de gestionar tant les incerteses com les fallades per aconseguir un rendiment òptim i fiable.
L’estimació d’estats juga un paper crucial tant en el diagnòstic de fallades com en el disseny de controladors. Per garantir un rendiment robust, es desenvolupa un mètode d’estimació d’estats per conjunts per a sistemes LPV subjectes a pertorbacions i sorolls de mesura. Es considera que aquestes incerteses són desconegudes però acotades per zonòtops. Les estimacions òptimes dels estats s’obtenen minimitzant el radi del zonòtop que acota els estats, formulat com un problema d’optimització en forma de desigualtats matricials lineals (LMIs). A més, el mètode proposat s’estén per gestionar la detecció i estimació de fallades en escenaris més complexos, incloent-hi sistemes LPV commutats i sistemes No Lineals amb Paràmetres Variables (NLPV). A més, es caracteritzen les Fallades Mínimament Detectables (MDF) i les Fallades Mínimament Aïllables (MIF) mitjançant un enfocament d’invariància de conjunts zonotòpics.
En l’àrea de control, aquesta tesi desenvolupa un control Zonotòpic Lineal Quadrat (LQZ) per al problema de retroalimentació d’estats en presència d’incerteses, on el llaç de retroalimentació es tanca utilitzant les estimacions òptimes proporcionades per un Filtre de Kalman Zonotòpic (ZKF). El control LQZ proposat és menys conservador, ja que modela les incerteses utilitzant conjunts zonotòpics en lloc de distribucions de probabilitat gaussiana. Aquesta formulació estableix el control LQZ com una contrapart zonotòpica del ben conegut control Lineal Quadrat Gaussià (LQG). A més, en presència d'una fallada en l’actuador, es desenvolupa una estratègia de Control de Seguiment Tolerant a Fallades (FTTC). Aquesta estratègia inclou un ZKF per a l’estimació d’estats i fallades, un mecanisme de compensació de fallades i un controlador de retroalimentació d’estats dissenyat per aconseguir un rendiment .
Les contribucions esmentades anteriorment s’han aplicat a l’estimació d’estats, al diagnòstic de fallades i al control de seguiment de trajectòries en la dinàmica lateral del vehicle. L'aplicació a dades reals enregistrades amb un vehicle prototip equipat demostra la rellevància i eficiència dels enfocaments proposats.(Español) Teniendo en cuenta que la técnica de Sistemas Lineales con Parámetros Variables (LPV) ha demostrado ser una forma efectiva de representar sistemas no lineales, los resultados relacionados con el diseño de observadores y controladores en el marco LPV han sido ampliamente estudiados. Esta tesis contribuye al estado del arte en el campo de la estimación robusta de estados, el diagnóstico de fallos y el control de sistemas LPV, especialmente en presencia de perturbaciones de procesamiento y ruido de medición.
La investigación está motivada por los sistemas de seguridad crítica, como los vehículos autónomos, que requieren esquemas de diagnóstico de fallos confiables para detectar e identificar posibles fallos en actuadores y sensores bajo incertidumbres, así como estrategias de control capaces de manejar tanto las incertidumbres como los fallos para lograr un rendimiento óptimo y confiable.
La estimación de estados desempeña un papel crucial tanto en el diagnóstico de fallos como en el diseño de controladores. Para garantizar un rendimiento robusto, se desarrolla un método de estimación de estados por conjuntos para sistemas LPV sujetos a perturbaciones y ruidos de medición. Se asume que estas incertidumbres son desconocidas pero acotadas por zonotopos. Las estimaciones óptimas de los estados se obtienen minimizando el radio del zonotopo que acota los estados, formulado como un problema de optimización en forma de Desigualdades Matriciales Lineales (LMIs). Además, el método propuesto se extiende para manejar la detección y estimación de fallos en escenarios más complejos, incluidos los sistemas LPV conmutados y los sistemas No Lineales con Parámetros Variables (NLPV). Adicionalmente, se caracterizan las Faltas Mínimamente Detectables (MDF) y las Faltas Mínimamente Aislables (MIF) mediante un enfoque de invariancia de conjuntos zonotópicos.
En el área de control, esta tesis desarrolla un control Zonotópico Lineal Cuadrático (LQZ) para el problema de retroalimentación de estados en presencia de incertidumbres, en el cual el lazo de retroalimentación se cierra utilizando las estimaciones óptimas proporcionadas por un Filtro de Kalman Zonotópico (ZKF). El control LQZ propuesto es menos conservador, ya que modela las incertidumbres utilizando conjuntos zonotópicos en lugar de distribuciones de probabilidad gaussiana. Esta formulación establece al control LQZ como una contraparte zonotópica del bien conocido control Lineal Cuadrático Gaussiano (LQG). Además, en presencia de un fallo en el actuador, se desarrolla una estrategia de Control de Seguimiento Tolerante a Fallos (FTTC). Esta estrategia comprende un ZKF para la estimación de estados y fallos, un mecanismo de compensación de fallos y un controlador de retroalimentación de estados diseñado para lograr un rendimiento .
Las contribuciones mencionadas anteriormente se han aplicado a la estimación de estados, el diagnóstico de fallos y el control de seguimiento de trayectorias en la dinámica lateral de vehículos. La aplicación a datos reales registrados con un vehículo prototipo equipado demuestra la relevancia y eficiencia de los enfoques propuestos.DOCTORAT EN AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ (Pla 2013
Deciphering the mechanisms of skeletal muscle aging
No full textLa pèrdua de massa muscular i força durant l’envelliment compromet l’activitat locomotora i la qualitat de vida de la gent gran, així com també incrementa el seu risc de mortalitat i de patir comorbiditats. Per a comprendre els mecanismes subjacents a aquest procés, hem generat un atles multimodal de l’envelliment del múscul esquelètic humà, amb més de 387.000 cèl·lules/nuclis procedents de músculs de les extremitats d’adults i ancians (15-99 anys). Durant l’envelliment, les fibres musculars s’atrofien (especialment les fibres ràpides) i apareixen poblacions de mionuclis associades a la denervació; mentre que en el seu entorn augmenten les cèl·lules immunitàries i vasculars proinflamatòries, i cèl·lules estromals profibròtiques. A més, el teixit disminueix la seva capacitat regenerativa a causa de l’activació prematura i la pèrdua del nombre de cèl·lules mare musculars. L’autofàgia mediada per xaperones (CMA) manté la capacitat regenerativa de les cèl·lules mare. La disminució de CMA durant l’envelliment contribueix a la pèrdua de funció d’aquestes cèl·lules, especialment pel paper regulador que té en el seu metabolisme i motilitat. Aquest treball proporciona una visió holística de l’envelliment del múscul humà i proposa dianes terapèutiques per a millorar la seva funció.La pérdida de masa y fuerza muscular durante el envejecimiento compromete la función locomotora y la calidad de vida de los ancianos, además de aumentar su riesgo de mortalidad. Para comprender los mecanismos que subyacen a este proceso hemos generado un atlas multimodal del envejecimiento del músculo esquelético humano,
con más de 387.000 células/núcleos procedentes de músculos de las extremidades de adultos y ancianos (15-99 años). Durante el envejecimiento, las fibras musculares se atrofian, (especialmente las fibras rápidas) y aparecen poblaciones de mionúcleos asociados a la denervación; mientras que en su entorno aumentan las células inmunes y vasculares proinflamatorias, y las células estromales pro-fibróticas.
Además, el tejido disminuye su capacidad regenerativa debido a la activación prematura y pérdida del número de células madre musculares. La autofagia mediada por chaperonas (CMA) mantiene la capacidad regenerativa de las células madre musculares. La disminución de CMA durante el envejecimiento contribuye a la perdida de función de estas células, especialmente debido al papel regulador que tiene en su metabolismo y motilidad. Este trabajo proporciona una visión holística del envejecimiento del músculo humano y propone dianas terapéuticas para mejorar su función.Muscle mass loss and functional decline with aging dampens locomotor activity affecting individuals’ life’s quality and contributing to comorbidities and mortality in the elderly. To understand the cellular players and molecular mechanisms underlying muscle aging, we generated a multi-modal atlas of aging human skeletal muscle, comprising over 387,000 cells/nuclei from limb muscles from people ranging from 15 to 99 years old. Age-related muscle wasting is accompanied by a loss of fast fibers and the emergence of pro-atrophic and denervation-signature myonuclei. Myofibers’ environment is characterized by increased pro-inflammatory immune and vascular cells, and pro-fibrotic stromal cells, contributing to myofiber dysfunction. The regenerative ability of muscle declines with aging due to the priming and exhaustion of muscle stem cells (MuSCs). Chaperone-mediated autophagy (CMA) supports the regenerative ability of MuSCs, which diminishes during aging and is partially rescued by boosting CMA. We identified the CMA-dependent proteome and uncovered glycolysis and actin dynamics as key CMA-regulated pathways for MuSC function. This work provides a holistic vision of skeletal muscle aging and identifies targets to ameliorate muscle dysfunction. Activating CMA is a promising target to enhance muscle regenerative capacity during aging.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicin
Nanocavities and molecules: polaritons and their dynamic interactions
No full text(English)
This thesis investigates light-matter interactions within plasmonic nanocavities, using ultra- confined optical environments to observe and control molecular dynamics at the nanoscale. Plasmonic cavities, formed by metallic nanoparticles in close proximity to metal films, generate highly localized optical fields within nanometer gaps. Such intense confinement allows molecules in these gaps to interact strongly with light at room temperature, producing hybrid states that blend characteristics of both photons and molecules- a phenomenon known as strong coupling. By focusing light into such small volumes, these cavities enable a platform to probe both strong and weak coupling regimes.
To explore these interactions, a range of experimental setups were developed that enabled simultaneous Rayleigh and Raman scattering measurements from individual nanocavities and introduced new methods for tracking polariton dynamics with femtosecond pulses. In conditions of strong coupling, plasmonic nanoparticle on mirror cavities paired with Methylene Blue molecules demonstrated hybrid light-matter states. Through extensive quantitative measurements, this study identified key parameters that drive strong coupling and distinguished it from the mechanisms underlying Surface-Enhanced Raman Scattering, offering a new understanding of light-molecule interactions. The study also delves into dynamic phenomena like spectral diffusion, observed in host-guest molecular systems within plasmonic nanocavities, revealing time-dependent spectral shifts that shed light on molecular behavior in confined fields.
Control over these nanoscale interactions was achieved by tuning the cavity resonance through both refractive index means and femtosecond optical pulses, enabling targeted shifts in the plasmonic resonance. Additionally, the use of femtosecond pulses allowed investigation of decay dynamics in strongly coupled systems, advancing optical control methods for polaritons and capturing previously unobserved spectral evolutions in hybrid light-matter states.
Finally, a broadband white-light interferometric technique was employed to measure the spectral phase of polaritons directly, revealing phase shifts across hybrid light-matter states and adding to the understanding of phase dynamics in strongly coupled plasmonic systems.
By bridging the themes of understanding and control this thesis contributes a holistic view of light-matter interactions at the nanoscale, setting the stage for future advancements in plasmonic nanocavities and their potential applications in areas such as chemical sensing and nanoscale spectroscopy.(Català) Aquesta tesi investiga les interaccions llum-matèria dins de nanocavitats plasmòniques, utilitzant entorns òptics ultra-confinats per observar i controlar la dinàmica molecular a escala nanomètrica. Les cavitats plasmòniques, formades per nanopartícules metàl·liques en estreta proximitat amb pel·lícules metàl·liques, generen camps òptics altament localitzats dins de buits nanomètrics. Aquest confinament intens permet que les molècules situades en aquests buits interactuïn fortament amb la llum a temperatura ambient, produint estats híbrids que combinen característiques tant de fotons com de molècules, un fenomen conegut com a acoblament fort. Enfocant la llum en aquests petits volums, aquestes cavitats constitueixen una plataforma per explorar els règims d’acoblament fort i dèbil.
Per explorar aquestes interaccions, es van desenvolupar una sèrie de muntatges experimentals que van permetre mesurar simultàniament la dispersió de Rayleigh i Raman des de nanocavitats individuals i van introduir nous mètodes per rastrejar la dinàmica dels polaritons amb polsos femtosegon. En condicions d’acoblament fort, les cavitats plasmòniques de nanopartícula sobre mirall combinades amb molècules de Blau de Metilè van demostrar estats híbrids llum-matèria. Mitjançant mesures quantitatives extensives, aquest estudi va identificar els paràmetres clau que impulsen l’acoblament fort i el va distingir dels mecanismes subjacents a la Dispersió Raman Millorada per Superfície (SERS), oferint així una nova comprensió de les interaccions llum-molècula. L’estudi també aprofundeix en fenòmens dinàmics com la difusió espectral, observada en sistemes moleculars hoste-convidat dins de nanocavitats plasmòniques, revelant desplaçaments espectrals dependents del temps que aporten llum sobre el comportament molecular en camps confinats.
El control d’aquestes interaccions a escala nanomètrica es va aconseguir ajustant la ressonància de la cavitat mitjançant variacions de l’índex de refracció i polsos òptics femtosegon, permetent desplaçaments dirigits de la ressonància plasmònica. A més, l’ús de polsos femtosegon va permetre investigar les dinàmiques de desintegració en sistemes fortament acoblats, avançant els mètodes de control òptic dels polaritons i capturant evolucions espectrals prèviament no observades en estats híbrids llum-matèria.
Finalment, es va emprar una tècnica interferomètrica de llum blanca de banda ampla per mesurar directament la fase espectral dels polaritons, revelant desplaçaments de fase en els estats híbrids llum-matèria i contribuint a la comprensió de les dinàmiques de fase en sistemes plasmònics fortament acoblats.
Combinant els temes de comprensió i control, aquesta tesi ofereix una visió holística de les interaccions llum-matèria a escala nanomètrica, establint les bases per a futurs avenços en nanocavitats plasmòniques i les seves possibles aplicacions en àrees com la detecció química i l’espectroscòpia a escala nanomètrica.(Español) Esta tesis investiga las interacciones luz-materia dentro de nanocavidades plasmónicas, utilizando entornos ópticos ultra-confinados para observar y controlar la dinámica molecular a escala nanométrica. Las cavidades plasmónicas, formadas por nanopartículas metálicas en estrecha proximidad con películas metálicas, generan campos ópticos altamente localizados dentro de huecos nanométricos. Este confinamiento intenso permite que las moléculas situadas en estos huecos interactúen fuertemente con la luz a temperatura ambiente, produciendo estados híbridos que combinan características tanto de fotones como de moléculas, un fenómeno conocido como acoplamiento fuerte. Al concentrar la luz en estos pequeños volúmenes, estas cavidades constituyen una plataforma para explorar los regímenes de acoplamiento fuerte y débil.
Para explorar estas interacciones, se desarrollaron una serie de montajes experimentales que permitieron medir simultáneamente la dispersión de Rayleigh y Raman desde nanocavidades individuales e introdujeron nuevos métodos para rastrear la dinámica de los polaritones con pulsos femtosegundo. En condiciones de acoplamiento fuerte, cavidades plasmónicas de nanopartícula sobre espejo combinadas con moléculas de Azul de Metileno demostraron estados híbridos luz-materia. A través de medidas cuantitativas extensivas, este estudio identificó los parámetros clave que impulsan el acoplamiento fuerte y lo distinguió de los mecanismos subyacentes a la Dispersión Raman Mejorada por Superficie (SERS), ofreciendo una nueva comprensión de las interacciones luz-molécula. El estudio también profundiza en fenómenos dinámicos como la difusión espectral, observada en sistemas moleculares huésped-invitado dentro de nanocavidades plasmónicas, revelando desplazamientos espectrales dependientes del tiempo que arrojan luz sobre el comportamiento molecular en campos confinados.
El control de estas interacciones a escala nanométrica se logró ajustando la resonancia de la cavidad mediante variaciones del índice de refracción y pulsos ópticos femtosegundo, permitiendo desplazamientos dirigidos de la resonancia plasmónica. Además, el uso de pulsos femtosegundo permitió investigar las dinámicas de desintegración en sistemas fuertemente acoplados, avanzando los métodos de control óptico de los polaritones y capturando evoluciones espectrales previamente no observadas en estados híbridos luz-materia.
Finalmente, se empleó una técnica interferométrica de luz blanca de banda ancha para medir directamente la fase espectral de los polaritones, revelando desplazamientos de fase en los estados híbridos luz-materia y contribuyendo a la comprensión de las dinámicas de fase en sistemas plasmónicos fuertemente acoplados.
Combinando los temas de comprensión y control, esta tesis ofrece una visión holística de las interacciones luz-materia a escala nanométrica, estableciendo las bases para futuros avances en nanocavidades plasmónicas y sus posibles aplicaciones en áreas como la detección química y la espectroscopía a escala nanométrica.DOCTORAT EN FOTÒNICA (Pla 2013
Study on the chemical speciation of selenium in its uptake by microgreens and wheat: Influence of liposome-mediated foliar delivery for wheat biofortification
No full textEl seleni (Se) és un microelement essencial amb importants beneficis per a la salut, i la seva biofortificació en plantes comestibles representa una estratègia prometedora per abordar les deficiències de Se en la dieta humana. Aquesta tesi explora el potencial de la biofortificació amb Se mitjançant dos enfocaments: (1) la integració de pràctiques agronòmiques innovadores com els sistemes de cultiu vertical per a la producció de microverdures enriquides amb Se, molt valorades pel seu alt contingut nutricional, i (2) l’aplicació de nanotecnologia d’avantguarda per millorar la biofortificació foliar del blat utilitzant liposomes com a nanotransportadors.
Inicialment, es van cultivar microverdures de col arrissada, colinabo i blat hidropònic utilitzant una barreja de selenit i selenat sòdic. Els resultats van mostrar un enriquiment exitós amb Se, especialment en la col arrissada i el colinabo, tots dos pertanyents a la família Brassicaceae, sense comprometre les propietats antioxidants de les plantes, la producció de biomassa ni l’absorció de nutrients minerals. De manera important, l’anàlisi d’especiació del Se va revelar una proporció predominant d’espècies orgàniques bioassimilables, com els selenoaminoàcids, en comparació amb les formes inorgàniques, validant el valor nutricional de les microverdures biofortificades amb Se.
En una línia de recerca paral·lela, es van utilitzar liposomes com a nanotransportadors per a l’aplicació foliar de Se en plantes de blat. Els liposomes, fets a partir de DPPC i Phospholipon 90H, van millorar significativament l’absorció de Se en comparació amb l’aplicació directa, sense cap impacte negatiu en la fisiologia de les plantes. L’espectroscòpia d’absorció de raigs X basada en sincrotró va confirmar la transformació del Se inorgànic aplicat en espècies orgàniques bioassimilables, com la selenometionina i la metilseleniocisteïna, especialment als grans de blat, indicant una translocació i assimilació metabòlica eficaces influenciades per l’ús dels liposomes.
A més, l’aplicació de tècniques d’imatge i espectroscòpia avançades, com la µ-XRF basada en sincrotró i la microscòpia confocal, va proporcionar informació valuosa sobre els mecanismes d’absorció i transport del Se encapsulat en liposomes. Aquestes anàlisis van revelar la naturalesa d’alliberament controlat de les formulacions liposomals i van demostrar la capacitat dels liposomes per penetrar les superfícies folials en un termini de 24 hores, optimitzant l’absorció del Se i minimitzant possibles efectes tòxics o l’impacte ambiental.
En conjunt, aquests resultats demostren l’eficàcia de les estratègies de biofortificació amb Se tant directes com assistides amb nanotecnologia, i el seu potencial per al desenvolupament d’aliments funcionals. Aquesta investigació aporta coneixement clau sobre la biofortificació amb Se en cultius, subratllant la seva importància per a la nutrició humana, la fisiologia vegetal i les pràctiques agrícoles sostenibles. La novetat d’aquest treball rau en l’anàlisi exhaustiva de l’especiació de les microverdures enriquides amb Se, una àrea poc explorada en la literatura científica, i en l’ús de liposomes com a nanotransportadors per a l’alliberament controlat de Se a les plantes. Els resultats demostren que el Se encapsulat en liposomes, aplicat via foliar, no només millora l’absorció del Se en el blat, sinó que també promou la seva conversió en formes orgàniques altament bioassimilables.El selenio (Se) es un microelemento esencial con importantes beneficios para la salud, y su biofortificación en plantas comestibles representa una estrategia prometedora para abordar las deficiencias de Se en la dieta humana. Esta tesis explora el potencial de la biofortificación con Se mediante dos enfoques: (1) la integración de prácticas agronómicas innovadoras, como los sistemas de cultivo vertical, para la producción de microverduras enriquecidas con Se, muy valoradas por su alto contenido nutricional, y (2) la aplicación de nanotecnología de vanguardia para mejorar la biofortificación foliar del trigo utilizando liposomas como nanotransportadores.
Inicialmente, se cultivaron microverduras de col rizada, colinabo y trigo en hidropónico utilizando una mezcla de selenito y selenato de sodio. Los resultados mostraron un enriquecimiento exitoso con Se, especialmente en la col rizada y el colinabo, ambos pertenecientes a la familia Brassicaceae, sin comprometer las propiedades antioxidantes de las plantas, la producción de biomasa ni la absorción de nutrientes minerales. De manera importante, el análisis de especiación del Se reveló una proporción predominante de especies orgánicas de Se bioasimilables, como los selenoaminoácidos, en comparación con las formas inorgánicas, lo que valida aún más la biodisponibilidad de este oligoelemento y el valor nutricional de las microverduras biofortificadas.
En una línea de investigación paralela, se utilizaron liposomas como nanotransportadores para la aplicación de Se en la biofortificación foliar de plantas de trigo. Los liposomas, elaborados a partir de DPPC y Phospholipon 90H, mejoraron significativamente la absorción de Se en comparación con la aplicación directa de Se, sin causar efectos negativos en la fisiología de las plantas. La espectroscopía de absorción de rayos X basada en sincrotrón confirmó la transformación del Se inorgánico aplicado en especies orgánicas bioasimilables, como la selenometionina y la metilselenocisteína, especialmente en los granos de trigo, lo que indica una translocación y asimilación metabólica eficaces del Se influenciadas por el uso de liposomas.
Además, la aplicación de técnicas avanzadas de imagen y espectroscopía, como µ-FRX basada en sincrotrón y microscopía confocal, proporcionó información valiosa sobre los mecanismos de absorción y transporte del Se encapsulado en liposomas. Estos análisis revelaron la naturaleza de liberación controlada de las formulaciones liposomales y demostraron la capacidad de los liposomas para penetrar las superficies foliares en un plazo de 24 horas, optimizando la absorción de Se y minimizando posibles efectos tóxicos o el impacto ambiental.
En conjunto, estos hallazgos demuestran la eficacia de las estrategias de biofortificación con Se tanto directas como asistidas por nanotecnología, y su potencial aplicación en el desarrollo de alimentos funcionales. Esta investigación aporta conocimientos clave sobre la biofortificación con Se en cultivos, destacando su relevancia para la nutrición humana, la fisiología vegetal y las prácticas agrícolas sostenibles. La novedad de este trabajo radica en el análisis exhaustivo de la especiación de las microverduras enriquecidos con Se, un área poco explorada en la literatura científica, y en el uso de liposomas como nanotransportadores para la liberación controlada de Se en las plantas. Los resultados demuestran que el Se encapsulado en liposomas, aplicado por vía foliar, no solo mejora la absorción de Se en el trigo, sino que también promueve su conversión en formas orgánicas altamente bioasimilables.Selenium (Se) is an essential trace element with notable health benefits, and its biofortification in edible plants is a promising strategy to address Se deficiencies in the human diet. This thesis explores the potential of Se biofortification in two approaches: (1) the integration of innovative agronomic practices as vertical farming systems to produce Se-enriched microgreens, highly valued for their elevated nutrient content and, (2) the application of cutting-edge nanotechnology to improve foliar Se biofortification of wheat using liposomes as nanocarriers.
Initially, microgreens of kale, kohlrabi, and wheat were cultivated hydroponically using a mixture of sodium selenite and selenate. The results showed a successful Se enrichment, especially in kale and kohlrabi from Brassicaceae family, without compromising the plant’s antioxidant properties, biomass production, and mineral nutrient uptake. Importantly, Se speciation analysis revealed a predominant proportion of bioavailable organic Se species, such as selenoamino acids compared to inorganic forms, further validating the nutritional value of the Se-biofortified microgreens.
In a parallel line of research, liposomes were used as nanocarriers for Se application in foliar biofortification of wheat plants. Liposomes made from DPPC and Phospholipon 90H significantly enhanced Se uptake compared to Se direct application method, with no negative impact on plant physiology. Synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy confirmed the transformation of applied inorganic Se into bioavailable organic species, like selenomethionine and methylselenocysteine in wheat tissues, especially in wheat grains, indicating an effective Se translocation and metabolic assimilation influenced using the liposomes.
Moreover, the application of advanced imaging and spectroscopic techniques, such as synchrotron-based µ-XRF and confocal microscopy, provided valuable insights into the absorption and transport mechanisms of liposome-encapsulated Se. These analyses revealed a controlled-release nature of liposomal formulations and demonstrate the liposomes’ ability to penetrate leaf surfaces within 24 hours, optimizing Se absorption while minimizing potential toxicity or environmental impact.
Together, these findings demonstrate the efficacy of both direct and nano-assisted Se biofortification strategies and their potential application in developing functional foods. The research provides key insights into Se biofortification of crops, highlighting its relevance to human nutrition, plant physiology, and sustainable agricultural practices. The novelty of this work lies in the comprehensive speciation analysis of Se-enriched microgreens, an area that has been scarcely explored in the scientific literature, and the use of liposome nanocarriers for the controlled delivery of Se to plants. The results demonstrate that liposome-encapsulated Se, applied via foliar spraying, not only enhance Se uptake in wheat but also promotes its conversion into highly bioavailable organic forms.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Químic
Revisión del concepto de dolo
No full textComo su título indica, la presente investigación consiste en una revisión del
concepto de dolo. Propiamente, del concepto dominante de dolo, el cual, más allá
de las palabras, no deja de ser un concepto de carácter psicológico. Toda revisión,
como tal, requiere tanto una crítica como una propuesta superadora. En este
estudio, la crítica se centra en los inaceptables resultados a los que tal concepción
conduce cuando debe enfrentarse a ciertos casos de desconocimiento. La
propuesta superadora, por su parte, consiste en admitir la necesidad de una
reconceptualización y, lejos de ocultarla, proceder a una reconstrucción funcional
de un concepto normativo de dolo. Con esta propuesta, los problemas habituales
del concepto psicológico dominante quedan plenamente resueltos.Wie im Titel angegeben, besteht die vorliegende Untersuchung in einer Revision
des Vorsatzbegriffs. Genauer gesagt des herrschenden Vorsatzbegriffs, der trotz
aller Rhetorik letztlich ein Begriff psychologischer Natur bleibt. Jede Revision
erfordert sowohl eine Kritik als auch einen überlegenen Lösungsvorschlag. In
dieser Untersuchung konzentriert sich die Kritik auf die untragbaren Ergebnisse,
zu denen dieser Begriff führt, wenn er mit bestimmten Fällen von Unkenntnis
konfrontiert wird. Der überlegene Lösungsvorschlag besteht darin, die
Notwendigkeit einer Rekonzeptualisierung anzuerkennen, und anstatt sie zu
verbergen, einen funktionalen Wiederaufbau eines normativen Vorsatzbegriffs
vorzunehmen. Mit diesem Vorschlag werden die üblichen Probleme des
herrschenden psychologischen Begriffs vollständig gelöst.Programa de Doctorat en Dre