Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Bimetallic catalysts for hydrogen production and purification
No full textTesi en modalitat de cotutela: Universitat Politècnica de Catalunya i East China University of Science and Technology(English) In Chapter 3, CeO2-supported mono- and bi-metallic Co-Rh catalysts prepared by incipient wetness impregnation (IWI) and mechanochemical method (also called ball milling, BM) were used to investigate the DRM reaction. The Co and Rh of fresh catalysts were identified as 5-20 nm nanoparticles and small clusters. Monometallic Rh catalysts showed intimate Rh-CeO2 interaction. The BM method enhanced the catalysts' CO2 activation ability more effectively than the IWI method, resulting in less carbon deposition and graphitization. Overall, the Rh/CeO2-IWI exhibited the best DRM reaction performance among all catalysts due to the moderate interaction between Rh and CeO2, and Rh-Co/CeO2-BM prepared with 50 Hz exhibited a better DRM reaction performance than that of the bimetallic IWI catalyst due to the synergy effect between Co and Rh and CeO2.
In Chapter 4, mono- and bi-metallic CoRh catalysts supported on MG70 prepared by IWI and BM methods were synthesized to investigate the DRM reaction. The Co and Rh of fresh MG70-supported bimetallic catalysts were identified as single atoms and small clusters. Besides, the Co and Rh were in intimate contact in the BM sample, which was beneficial to strengthen the interaction between Co and Rh. The stronger interaction between Co, Rh, and MG70 in the BM sample compared with that of the IWI sample helped stabilize smaller metal particle sizes after stability tests. Moreover, the use of bimetallic Co-Rh catalysts prepared by the BM method enhanced the redox properties of MG70-supported Co-Rh catalysts, which helped to decrease carbon graphitization. Overall, the Co+Rh/MG70-BM prepared with 50 Hz exhibited the best DRM reaction performance due to the excellent synergy effect between Co and Rh and the support MG70.
In Chapter 5, we investigated the CO-PROX reaction activity of Pt/Al2O3 and a trace amount of Cu-modified Pt/Al2O3 prepared by the strong electrostatic adsorption method. The atomically dispersed Cu2+ was located on Pt nanoparticles, making Pt in a more electrondeficient state and maximizing the Pt-CuOx interface. The more electron-deficient state of Pt helped to weaken the CO adsorption, alleviating the CO poison effect. Besides, the Pt-CuOx interface played a role as an additional O2 activation site, enhancing the O2 activation ability. The CO-PROX reaction of Pt/Al2O3 and Pt-Cu/Al2O3 both followed the HCOO- intermediate route, and the introduction of Cu accelerated the decomposition of HCOO- intermediate. Overall, the addition of Cu enhanced the CO-PROX reaction activity of Pt/Al2O3 in the low-temperature and high-temperature range.
In Chapter 6, Bi-modified Pt/Al2O3 catalysts were prepared by a two-step incipient wetness impregnation method to further widen the low-temperature operation window of the CO-PROX reaction. After introducing Bi, Pt nanoparticles tended to be located on Bi2O3 nanoparticles, creating a Pt-O-Bi interface. The redox ability of Pt-x Bi/Al2O3 gradually increased and the chemical state of Pt was gradually in a more electron-deficient state with the increase of Bi loading, therefore improving the O2 activation and decreasing the CO adsorption. Besides, the H2 activation ability was enhanced with increasing the Bi loading. The enhanced H2 activation ability facilitated forming HCOO- intermediates, thus strengthening the promotion effect of H2 at low temperatures. However, the enhanced H2 activation ability played a negative effect at high temperatures due to the enhanced H2 oxidation reaction. Overall, the Pt-0.5 Bi/Al2O3 exhibited the best CO-PROX reaction performance.(Català) Al capítol 3, s’han utilitzat catalitzadors Co-Rh mono- i bimetàl·lics suportats en CeO2 preparats per impregnació a humitat incipient (IWI) i per un mètode mecanoquímic (també anomenat mòlta de boles, BM) per investigar la reacció de DRM. El Co i el Rh dels catalitzadors frescos suportats en CeO2 es van identificar formant nanopartícules de 5-20 nm i petits agregats.
Els catalitzadors monometàl·lics de Rh van mostrar una interacció íntima de Rh-CeO2. El mètode BM ajuda els catalitzadors a tenir una capacitat d'activació del CO2 més forta que els
catalitzadors IWI, donant lloc a menys deposició i grafitització de carboni. El catalitzador Rh/CeO2-IWI va mostrar el millor rendiment en la reacció de DRM d’entre tots els catalitzadors
provats a causa de la interacció moderada entre Rh i CeO2. El catalitzador Rh-Co/CeO2-BM preparat a 50 Hz va mostrar un millor rendiment en la reacció DRM que el catalitzador bimetàl·lic IWI a causa de la sinèrgia entre Co i Rh i CeO2.
Al capítol 4, es van sintetitzar catalitzadors Co-Rh mono- i bimetàl·lics suportats en MG70 preparats per mètodes IWI i BM. El Co i Rh dels catalitzadors frescos es van identificar com àtoms aïllats i petits clústers. A més, el Co i el Rh estan en contacte íntim a la mostra BM, cosa que és beneficiosa per reforçar la interacció entre Co i Rh. La interacció més forta entre Co, Rh i MG70 a la mostra BM en comparació amb la mostra IWI resulta en mides de les nanopartícules metàl·liques més petites després de les proves d'estabilitat. A més, desenvolupar catalitzadors bimetàl·lics Co-Rh per BM permet millorar les propietats redox dels catalitzadors de Co-Rh suportats en MG70, cosa que ajuda a disminuir la grafitització del carboni. En general, El Co+Rh/MG70-BM preparat a 50 Hz mostra el millor rendiment en la reacció de DRM a causa de l'excel·lent efecte de sinèrgia entre Co i Rh i el suport MG70.
Al capítol 5, hem investigat l'activitat de la reacció de CO-PROX de Pt/Al2O3 i Pt/Al2O3 modificat amb una quantitat traça de Cu preparat pel mètode d'adsorció electrostàtica selectiva. El Cu2+ dispersat atòmicament es localitza a les nanopartícules de Pt, fent que el Pt estigui en un estat més deficient d'electrons i es maximitzi la interfície Pt-Cu. L'estat més deficient d'electrons del Pt ajuda a debilitar l'adsorció de CO, alleujant el seu efecte de verí. A més, la interfície Pt-Cu juga un paper clau com a lloc d'activació d'O2 addicional, millorant la capacitat
d'activació de l'O2. La reacció de CO-PROX sobre Pt/Al2O3 i Pt-Cu/Al2O3 segueix la ruta intermèdia HCOO- i la introducció de Cu accelera la descomposició de l'intermedi HCOO-. En general, l'addició de Cu millora l'activitat per a la reacció de CO-PROX del Pt/Al2O3 en els rangs de baixa i alta temperatura.
Al capítol 6, es van preparar catalitzadors Pt/Al2O3 modificats amb Bi mitjançant un mètode d'impregnació a humitat incipient en dos passos per ampliar encara més la finestra d'operació a baixa temperatura de la reacció CO-PROX. Després d'introduir Bi, les nanopartícules de Pt tendeixen a situar-se sobre les nanopartícules de Bi2O3, creant una interfície Pt-O-Bi. La capacitat redox de Pt-x Bi/Al2O3 augmenta gradualment i l'estat d’oxidació del Pt esdevé gradualment un estat més deficient d'electrons amb l'augment de la concentració de Bi, millorant l'activació d'O2 i disminuint l'adsorció de CO. A més, la capacitat d'activació de l'H2 va millorar amb l'augment de la concentració de Bi. La capacitat millorada d'activació d'H2 va facilitar la formació d’intermediaris HCOO-, enfortint així l’efecte d’activació de l'H2 a baixes temperatures. Tot i això, la capacitat millorada d'activació d'H2 va tenir un efecte negatiu a altes temperatures a causa de la millora de la reacció d'oxidació d'H2. En general, el catalitzador Pt-0.5 Bi/Al2O3 mostra el millor rendiment per a la reacción de CO-PROX.(Español) En el Capítulo 3, se utilizaron catalizadores de Co-Rh mono- y bimetálicos soportados en CeO2 preparados mediante impregnación a humedad incipiente (IWI) y un método mecanoquímico (también llamado molienda con bolas, BM) para investigar la reacción de DRM. El Co y el Rh de los catalizadores soportados en CeO2 antes de reacción se identificaron formando nanopartículas de 5-20 nm y pequeños agregados. Los catalizadores monometálicos de Rh mostraron una interacción íntima de Rh-CeO2. El método BM ayudó a que los catalizadores tuvieran una mayor capacidad de activación de CO2 que los catalizadores IWI, lo que resultó en una menor deposición de carbono y grafitización. En general, el Rh/CeO2-IWI mostró el mejor rendimiento en la reacción DRM entre todos los catalizadores debido a la interacción moderada entre Rh y CeO2. El catalizador Rh-Co/CeO2-BM preparado con 50 Hz mostró un mejor rendimiento en la reacción DRM que el catalizador bimetálico IWI debido a la sinergia entre Co, Rh y CeO2.
En el Capítulo 4, para investigar la reacción de DRM se utilizó catalizadores Co-Rh mono- y bimetálicos soportados en MG70 preparados mediante los métodos IWI y BM. El Co y el Rh de catalizadores de Co-Rh soportados en MG70 se identificaron como átomos individuales y pequeños clústeres. Además, el Co y el Rh se encuentran en contacto íntimo en la muestra BM, fortaleciendo la interacción entre el Co y el Rh. La interacción más fuerte entre Co, Rh y MG70 en la muestra de BM en comparación con la de la muestra de IWI ayudó a estabilizar tamaños de partículas metálicas más pequeños después de las pruebas de estabilidad. Debido a las propiedades redox del catalizador bimetálico Co-Rh preparado por BM, los depósitos de carbono creados durante la reacción eren menos grafíticos. En general, el Co+Rh/MG70-BM preparado con 50 Hz exhibió el mejor rendimiento en la reacción de DRM debido a la excelente sinergia
entre Co y Rh y con el soporte MG70.
En el Capítulo 5, investigamos la actividad en la reacción de CO-PROX con Pt/Al2O3 y con Pt/Al2O3 modificado con una pequeña cantidad de Cu preparado mediante el método de adsorción electrostática selectiva. El Cu2+ atómicamente disperso se ubicó sobre las nanopartículas de Pt, lo que hizo que el Pt se encontrara en un estado más deficiente en electrones y maximizara la interfaz Pt-Cu. El estado más deficiente de electrones del Pt ayudó a debilitar la adsorción de CO, aliviando el efecto venenoso del CO. Además, la interfaz PtCuOx desempeñó un papel como centro adicional para la activación de O2, mejorando la capacidad de activación de O2. La reacción CO-PROX sobre Pt/Al2O3 y Pt-Cu/Al2O3 siguió la ruta intermedia de HCOO-. Se observó que la introducción de Cu aceleró la descomposición del intermedio HCOO-. En general, la adición de Cu mejoró la actividad de la reacción de COPROX con Pt/Al2O3 en los rangos de baja y alta temperatura.
En el Capítulo 6, se prepararon catalizadores de Pt/Al2O3 modificados con bismuto mediante impregnación a humedad incipiente en dos pasos para ampliar aún más la ventana de operación a baja temperatura de la reacción de CO-PROX. Después de introducir el bismuto, las nanopartículas de Pt tendieron a ubicarse con las nanopartículas de Bi2O3, creando una interfaz Pt-O-Bi. La capacidad redox de Pt-x Bi/Al2O3 aumentó gradualmente y el estado químico del Pt se volvió gradualmente más deficiente en electrones aumentando la concentración de Bi, mejorando así la activación de O2 y disminuyendo la adsorción de CO. Además, la capacidad de activación del H2 mejoró con el aumento de la concentración de Bi. La capacidad mejorada de activación de H2 facilitó la formación de intermediarios HCOO-, fortaleciendo así el efecto de promoción del H2 a bajas temperaturas. Sin embargo, la capacidad mejorada de activación de H2 tuvo un efecto negativo a altas temperaturas debido a la mejora de la reacción de oxidación de H2. El catalizador Pt-0.5 Bi/Al2O3 mostró el mejor rendimiento en la reacción CO-PROX.DOCTORAT EN ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS (Pla 2012
Integrated Experimental and Modelling Strategy for Solid-State Fermentation Applied to Biosurfactant Production
No full textLa fermentació en estat sòlid (FES) s’està consolidant com una tecnologia clau per a la valorització de residus orgànics agroindustrials, contribuint al desenvolupament d’una bioeconomia circular. Malgrat els seus avantatges, la seva aplicació a escala industrial encara presenta dificultats, especialment pel que fa a la transferència de calor i matèria, aspectes que requereixen una millor comprensió dels fenòmens implicats.
Aquesta tesi s’emmarca dins de dos projectes de recerca que busquen impulsar la FES com a eina per a la producció sostenible de bioproductes. El projecte Surfing Waste (2021-2024) explora l’ús de residus orgànics per a la producció de biosurfactants glicolipídics, com els soforolípids (SLs), mitjançant la FES. El projecte se centra en la millora del procés a través de l’ús de diferents residus, condicions operatives, tècniques sostenibles d’extracció i nanopartícules, amb l’objectiu d’assolir un enfocament de residu zero.
Per altra banda, el projecte Solstice (2024-2028) té per objectiu posicionar la FES com a tecnologia fonamental per a la generació de bioproductes d'alt valor per a l’agroindústria, com biosurfactants, bioestimulants i biopesticides. El projecte inclou el desenvolupament de models matemàtics, disseny i escalat de bioreactors, selecció de microorganismes i avaluació tant ambiental com econòmica del procés.
En aquest context, la tesi es centra en el desenvolupament, implementació i validació d’un model matemàtic que descrigui els fenòmens de transferència de calor i matèria dins d’un reactor de llit empacat per a la producció de SLs mitjançant FES. Per a construir aquest model, es van determinar experimentalment diversos paràmetres clau: propietats tèrmiques del llit, coeficients de transferència de calor i matèria, i coeficients associats a la cinètica microbiana. També es va col·laborar amb la Dra. Isabel Belo de la Universidade do Minho per avaluar la producció de SLs en una configuració alternativa: un reactor horitzontal rotatori.
Cal destacar que aquest treball és el primer del grup de recerca GICOM en què s’aplica la modelització matemàtica als processos de FES. El primer capítol de resultats presenta el model seleccionat i una descripció detallada dels balanços de matèria i energia, així com la resolució numèrica de les equacions diferencials mitjançant el programari Matlab® R2022a.
El capítol següent detalla la metodologia experimental emprada per determinar els paràmetres del model, utilitzant reactors de llit empacat de 0,5 L i recipients Dewar en condicions adiabàtiques. Això va permetre calcular propietats tèrmiques, coeficients de transferència i paràmetres cinètics relacionats amb el metabolisme microbiana i la generació de calor.
La validació del model es va dur a terme utilitzant dades obtingudes d’un reactor de 22 L operat amb dues condicions d’aeració diferents. A partir d’aquestes dades es va realitzar una anàlisi de sensibilitat per identificar quins paràmetres afecten més el perfil tèrmic del sòlid i quins cal caracteritzar amb més precisió.
Posteriorment, es van simular diferents estratègies operatives mitjançant el model validat, amb especial atenció a l’efecte de l’aireig sobre les dinàmiques de temperatura del procés. També es van analitzar altres condicions i configuracions extretes de la literatura per comparar-ne el comportament tèrmic.
Finalment, es va estudiar la viabilitat de dues configuracions alternatives de reactor: bioreactor de tambor horitzontal i bioreactor de safates. Es va analitzar la seva capacitat de producció de SLs, comparant-les amb el sistema de llit empacat per identificar avantatges i limitacions de cada configuració.La fermentación en estado sólido (FES) se perfila como una tecnología clave para la valorización de residuos orgánicos agroindustriales, favoreciendo así el desarrollo de una bioeconomía circular. Sin embargo, su aplicación a escala industrial presenta aún retos importantes, especialmente relacionados con la transferencia de calor y materia, lo que requiere una comprensión más profunda de los fenómenos involucrados.
Esta tesis se enmarca en dos proyectos que buscan consolidar la FES como herramienta para la producción sostenible de bioproductos. El proyecto Surfing Waste (2021-2024) explora la producción de biosurfactantes glicolipídicos, como los soforolípidos (SLs), a partir de residuos orgánicos. Se estudian distintas condiciones operativas, tipos de residuos, métodos de extracción sostenibles y el uso de nanopartículas, todo con un enfoque de residuo cero.
Por su parte, el proyecto Solstice (2024-2028) tiene como objetivo posicionar la FES como una tecnología central en la producción de biosurfactantes, bioestimulantes y biopesticidas para la agroindustria. Abarca aspectos como el modelado del proceso, el diseño y escalado de biorreactores, la selección de microorganismos, y el análisis técnico, económico y ambiental del sistema.
En este contexto, la presente tesis se centra en el desarrollo, implementación y validación de un modelo matemático para describir los fenómenos de transferencia de calor y materia en un reactor de lecho empacado para la producción de SLs mediante FES. Para ello, se determinaron experimentalmente parámetros clave como las propiedades térmicas del lecho, los coeficientes de transferencia y parámetros cinéticos microbianos. Además, en colaboración con la Dra. Isabel Belo (Universidade do Minho), se estudió la producción de SLs en una configuración alternativa: un reactor rotatorio horizontal.
Este trabajo representa el primer estudio del grupo de investigación GICOM que incorpora modelado matemático en procesos de FES. El primer capítulo de resultados presenta el modelo seleccionado, describiendo los balances de materia y energía, así como la resolución numérica de las ecuaciones diferenciales con el software Matlab® R2022a.
El siguiente bloque describe la metodología experimental utilizada para obtener los parámetros del modelo, mediante ensayos en reactores de 0,5 L y recipientes Dewar bajo condiciones adiabáticas. Esto permitió caracterizar propiedades térmicas, coeficientes de transferencia y rendimientos metabólicos.
La validación del modelo se realizó a partir de datos experimentales obtenidos en un reactor de 22 L, operado bajo dos condiciones distintas de aireación. Posteriormente, se efectuó un análisis de sensibilidad para identificar los parámetros más influyentes sobre el perfil térmico del lecho, priorizando aquellos que requieren una caracterización más precisa.
Con el modelo validado, se simularon diferentes estrategias operativas, enfocadas principalmente en el control de la temperatura a través del aireado. También se analizaron configuraciones y condiciones reportadas en la bibliografía, evaluando su impacto en la dinámica térmica.
Finalmente, se evaluaron dos configuraciones alternativas de reactor: bioreactor de tambor horizontal y bioreactor de bandejas, analizando su capacidad de producción de SLs y comparándolas con el sistema de lecho empacado, lo cual permitió identificar ventajas y limitaciones de cada diseño.Solid-state fermentation (SSF) is emerging as a key technology for the valorization of agro-industrial organic waste, contributing to the development of a circular bioeconomy. However, its industrial-scale application still faces important challenges, particularly related to heat and mass transfer limitations, which require a deeper understanding of the involved processes.
This thesis is developed within the framework of two projects aiming to establish SSF as a sustainable tool for bioproduct generation. The Surfing Waste project (2021–2024) focuses on the production of glycolipid biosurfactants, such as sophorolipids (SLs), from organic waste. It explores different operational conditions, types of waste, sustainable extraction techniques, and the use of nanoparticles, all within a zero-waste approach.
The Solstice project (2024–2028) aims to position SSF as a central technology in the production of biosurfactants, biostimulants, and biopesticides for the agroindustry. It addresses aspects such as process modeling, bioreactor design and scaling, microbial strain selection, and techno-economic and environmental evaluation.
In this context, the thesis focuses on the development, implementation, and validation of a mathematical model to describe heat and mass transfer phenomena in a packed-bed reactor used for SL production via SSF. Key parameters were experimentally determined, including thermal properties of the bed, transfer coefficients, and microbial kinetic parameters. In collaboration with Dr. Isabel Belo (Universidade do Minho), SL production was also studied in an alternative setup: a rotating horizontal reactor.
This work represents the first study by the GICOM research group to incorporate mathematical modeling into SSF processes. The first results chapter introduces the selected model, including material and energy balances and the numerical resolution of differential equations using Matlab® R2022a.
The following section describes the experimental methodology used to determine model parameters. Tests were performed using 0.5 L packed-bed reactors and Dewar flasks under adiabatic conditions to characterize thermal properties, transfer coefficients, and microbial heat yields.
Model validation was carried out with experimental data from a 22 L reactor operated under two different aeration regimes. A sensitivity analysis followed to identify the parameters with the greatest impact on the thermal profile, helping prioritize those requiring more accurate characterization.
Once validated, the model was used to simulate various operational strategies, mainly focused on aeration control and its effect on process temperature dynamics. Configurations and conditions from the literature were also analyzed for comparison.
Finally, two alternative reactor configurations were evaluated: a horizontal drum bioreactor and a tray bioreactor, assessing their SL production performance and comparing them to the packed-bed system, thus identifying each design’s advantages and limitations.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia Ambiental
Mouse Models to Investigate the Molecular Mechanisms and Potential Biomarkers of the Central and Peripheral Co-morbidities of Chronic Pain
No full textLa fibromiàlgia i l’osteoartritis són dues patologies doloroses que afecten significativament el benestar dels qui les pateixen i presenten reptes en el seu tractament. La seva prevalença i complexitat simptomatològica evidencien la necessitat d’estudis més complets que considerin tant els aspectes físics com els psicològics. En investigació, els models animals permeten estudiar els mecanismes patològics, avaluar teràpies i comprendre millor les interaccions entre patologies. Aquesta tesi ha analitzat comorbiditats centrals i perifèriques del dolor crònic en ratolins mascles i femelles. Hem descrit un model de ratolí amb osteoartritis i comorbiditats psiquiàtrica i cardiovascular en una soca genèticament diversa, identificant possibles marcadors d’associació específics de sexe. També, hem estudiat el rol del receptor cannabinoide tipus 2 en un model de fibromiàlgia, suggerint la seva implicació en la simptomatologia i la modulació del dolor. A més, hem identificat l’endocannabinoide 2-arachidonoylglycerol com un possible marcador de resposta a tractament a curt termini amb fluoxetina en animals deprimits. En conjunt, mitjançant la utilització de tècniques conductuals i bioquímiques hem aprofundit en el coneixement del dolor crònic i les alteracions afectives, assenyalant el potencial de biomarcadors i dianes terapèutiques en la clínica.La fibromialgia y la osteoartritis son dos patologías dolorosas las cuales afectan significativamente el bienestar de los que las padecen y plantean retos en su tratamiento. Su prevalencia y complejidad sintomatológica evidencian la necesidad de estudios más completos que consideren tanto los aspectos físicos como psíquicos. En investigación, los modelos animales son herramientas con las que estudiar mecanismos patológicos, evaluar terapias y comprender la interacción entre enfermedades. Esta tesis ha analizado las comorbilidades centrales y periféricas del dolor crónico en ratones macho y hembra. En ella hemos descrito un modelo de osteoartritis con comorbilidad psiquiátrica y cardiovascular en una cepa genéticamente diversa, identificando posibles marcadores de asociación específicos de sexo. También, hemos estudiado el papel del receptor de cannabinoide tipo 2 en la fibromialgia, sugiriendo su implicación en la sintomatología y la modulación del dolor. Además, hemos identificado el endocannabinoide 2-arachidonoylglycerol como un posible marcador de respuesta a tratamientos cortos de fluoxetina en ratones deprimidos. Mediante técnicas conductuales y bioquímicas hemos profundizado en el conocimiento del dolor crónico y las alteraciones afectivas, señalando el potencial de biomarcadores y dianas terapéuticas en la clínica.Fibromyalgia and osteoarthritis are common chronic pain conditions, significantly affecting individuals and posing major challenges in management. Their prevalence and complex comorbidities, underscore the need for comprehensive approaches addressing physical and psychological aspects. Animal models provide a controlled environment to investigate the underlying mechanisms, evaluate potential treatments and understand the interactions between different pathologies. This thesis studied the most common central and peripheral comorbidities of chronic pain in male and female mice. We described a novel mouse model of osteoarthritis, affective, cognitive and cardiovascular comorbidities in a diversity outbred population, revealing sex-specific mechanisms. Additionally, we explored the role of the cannabinoid type-2 receptor in a fibromyalgia mouse model, suggesting its involvement in symptom manifestation and pain modulation. Lastly, we identified 2-arachidonoylglycerol as a predictive biomarker of short-term fluoxetine efficacy in a depression model, providing insight into rapid metabolic changes. Overall, by integrating behavioural and biochemical approaches this work advances in the understanding of chronic pain and affective disorders while identifying biomarkers and therapeutic targets to enhance clinical care.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicin
Transition from compression to extension in the Western Mediterranean back-arc: insights from tectonic, sedimentary, and thermochronologic record in NE Iberia
No full textEntendre l’evolució completa dels orògens requereix la comprensió de tant els processos que creen les cadenes de muntanyes com els mecanismes responsables del seu desmantellament. Tot i que les fases compressives estan sovint ben caracteritzades, la cronologia i les implicacions de la transició cap a l’extensió postorogènica continuen sent comparativament poc definides. El nord-est de la Península Ibèrica constitueix una zona d’estudi excel·lent per explorar aquesta transició d’escurçament a extensió . En aquesta regió, les cadenes de muntanyes formades durant l’orogènia Alpina van ser posteriorment afectades per tectònica extensional associada a l’obertura del Mediterrani Occidental.
Aquesta tesi presenta noves dades del NE d’Ibèria per comprendre millor aquesta fase crítica de transició geodinàmica, incloent-hi anàlisis termocronològiques, datació absoluta, paleotemperatura Raman i anàlisi de procedència de sediments (petrografia i geocronologia detrítica). La termocronologia de baixa temperatura (ZHe i AHe) dels Pirineus Orientals i les Serralades Costero Catalanes septentrionals revela la història tèrmica i d’exhumació de diferents unitats tectòniques. Els resultats indiquen una fase d’exhumació important durant l’Oligocè inferior (35-28 Ma), interpretada com l’episodi compressiu final, seguida per un refredament relacionat amb l’extensió durant el Miocè inferior (24-18 Ma), amb un període intermedi de transició entre 28-24 Ma. Les temperatures màximes durant la fase compressiva varien entre 240-300 °C i s’interpreten com el resultat de un enterrament tectònic i sedimentari d’uns 6-8 km. Per afinar la cronologia absoluta de la deformació, s’ha dut a terme datació U-Pb de venes de calcita associades a estructures tardi-orogèniques i de l’inici de l’extensió, proporcionant un rang d’edat per al final de l’escurçament (31-28 Ma) i l’inici de l’extensió (24-17 Ma). A més, les anàlisis de procedència dels sediments de les conques Sud-pirinenca i de l’Empordà documenten l’erosió progressiva de les àrees font dels Pirineus i les Serralades Costero Catalanes, vinculant els canvis de procedència amb esdeveniments tectònics i d’exhumació. Finalment, la doble datació de zircons detrítics al les conques Cenozoiques del Promontori Balear ha permès caracteritzar les variacions en la procedència dels sediments paleògens i neògens, contribuint amb noves dades a una comprensió més àmplia de l’evolució geodinàmica de la Mediterrània Occidental.Comprender la evolución completa de los orógenos requiere entender tanto los procesos que crean las cadenas montañosas como los mecanismos responsables de su desmantelamiento. Aunque las fases compresivas suelen estar bien caracterizadas, la cronología y las implicaciones de la transición hacia la extensión postorogénica siguen estando comparativamente poco definidas. El noreste de la Península Ibérica constituye una zona de estudio excelente para explorar esta transición de acortamiento a extensión. En esta región, las cadenas montañosas formadas durante la orogenia Alpina fueron posteriormente afectadas por tectónica extensional asociada a la apertura del Mediterráneo Occidental.
Esta tesis presenta nuevos datos del NE de Iberia para comprender mejor esta fase crítica de transición geodinámica, incluyendo análisis termocronológicos, datación absoluta, paleotemperatura Raman y análisis de procedencia de sedimentos (petrografía y geocronología detrítica). La termocronología de baja temperatura (ZHe y AHe) de los Pirineos Orientales y las Cordilleras Costeras Catalanas septentrionales revela la historia térmica y de exhumación de diferentes unidades tectónicas. Los resultados indican una fase de exhumación importante durante el Oligoceno inferior (35-28 Ma), interpretada como el episodio compresivo final, seguida por un enfriamiento relacionado con la extensión durante el Mioceno inferior (24-18 Ma), con un período intermedio de transición entre 28-24 Ma. Las temperaturas máximas durante la fase compresiva varían entre 240-300 °C y se interpretan como el resultado de un enterramiento tectónico y sedimentario de unos 6-8 km. Para afinar la cronología absoluta de la deformación, se ha llevado a cabo datación U-Pb de venas de calcita asociadas a estructuras tardi-orogénicas y al inicio de la extensión, proporcionando un rango de edad para el final del acortamiento (31-28 Ma) y el inicio de la extensión (24-17 Ma). Además, los análisis de procedencia de los sedimentos de las cuencas Surpirenaica y del Empordà documentan la erosión progresiva de las áreas fuente de los Pirineos y las Cordilleras Costeras Catalanas, vinculando los cambios de procedencia con eventos tectónicos y de exhumación. Finalmente, la doble datación de circones detríticos en las cuencas Cenozoicas del Promontorio Balear ha permitido caracterizar las variaciones en la procedencia de los sedimentos paleógenos y neógenos, contribuyendo con nuevos datos a una comprensión más amplia de la evolución geodinámica del Mediterráneo Occidental.Understanding the evolution of mountain belts requires investigating both the processes driving orogen formation and the mechanisms responsible for their subsequent dismantling, should this has occurred. While the compressional phase is often well understood, the timing and implications of the transition to extensional regimes remain less well constrained. The NE Iberia offers an excellent case study to explore this transition from orogenic shortening to post-orogenic extension. In this region, mountain belts formed during the Alpine orogeny were later affected by back-arc extensional tectonics associated with the opening of the Western Mediterranean.
This thesis presents new data from NE Iberia to better understand this critical geodynamic transition phase, including thermochronological analysis, absolute dating, RMSC paleotemperature, and sediment provenance analysis (petrography and detrital geochronology). Low-temperature thermochronology (zircon and apatite (U-Th)/He) from the Eastern Pyrenees and northern Catalan Coastal Ranges reveals the thermal and exhumation history of distinct tectonic units. The results indicate a significant exhumation phase during the early Oligocene (35-28 Ma), interpreted as the final compressional episode, followed by extension-related cooling in the early Miocene (24-18 Ma), with an intervening period of slow-down cooling at 28-24 Ma. Peak temperatures during the compressional stage range between 240-300ºC and are interpreted as the result of tectonic and sedimentary burial of ~ 6-8 km. To refine the absolute timing of deformation, U-Pb dating of calcite veins associated with late orogenic and early extensional structures was conducted, providing chronological constraints for the end of shortening (31-28 Ma) and the onset of extension (24-17 Ma). Additionally, sediment provenance analyses from the South Pyrenean and Empordà basins document the progressive erosion of Pyrenean and Catalan Ranges source areas, linking the provenance shifts to exhumation and tectonic events. Finally, a double-dating approach applied to the Balearic Promontory elucidates the Paleogene Neogene sediment provenance variations north and south of the onshore basins, contributing to a broader understanding of the Western Mediterranean geodynamic evolution.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Geologi
An exhaustive topological characterization of the gene regulatory networks capable of stationary pattern transformation via extracellular signaling
No full textEl desenvolupament és el procés mitjançant el qual es construeix, en cada generació, l'anatomia complexa dels organismes multicel·lulars, i constitueix un dels pocs processos naturals capaços de generar un grau tan alt de complexitat en un període de temps tant relativament curt. Des d'un punt de vista fenomenològic, el desenvolupament pot entendre's com una seqüència de transformacions d'un patró de desenvolupament (i.e., una distribució específica de cèl·lules i tipus cel·lulars al llarg de l'embrió) a un altre, que comença amb l'òvul fecundat i conclou amb l'individu adult plenament funcional.
Tot i que hi ha nombrossos mecanismes interrelacionats responsables de la transformació de patrons durant el desenvolupament, en el nostre treball ens centrarem únicament en allò que la biologia del desenvolupament denomina mecanismes inductius; és a dir, només tindrem en consideració aquelles transformacions que ocorren com a resposta a senyals bioquímiques enviats d'una cèl·lula a una altra. En aquest sentit, la pregunta principal que volem abordar és: "quines xarxes de regulació gènica que governen la senyalització cel·lular (i.e., quines topologies de xarxes d'interacció activadora i inhibidora entre productes gènics) poden conduir a transformacions efectives de patró?".
La nostra anàlisi teòrica i les simulacions numèriques, realitzades en el marc de les equacions de reacció-difusió, mostren que, independentment de l'immens nombre de xarxes gèniques que es puguin concebre (especialment quan la quantitat de productes gènics considerats és elevada), totes poden classificar-se en només tres classes fonamentals de xarxes capaces de produir transformacions de patró, així com en les seves combinacions. Les xarxes gèniques pertanyents a cadascuna d'aquestes tres classes comparteixen les mateixes propietats topològiques, exhiben dinàmiques de reacció-difusió similars i condueixen a patrons finals anàlegs.El desarrollo es el proceso mediante el cual se construye, en cada generación, la compleja anatomía de los organismos multicelulares, y constituye uno de los pocos procesos naturales capaces de generar tal grado de complejidad en un periodo de tiempo tan relativamente corto. Desde un punto de vista fenomenológico, el desarrollo puede entenderse como una secuencia de transformaciones de un patrón de desarrollo (i.e., una distribución específica de células y tipos celulares a lo largo del embrión) a otro, que comienza con el óvulo fecundado y concluye con el individuo adulto plenamente funcional.
Aunque existen numerosos mecanismos interrelacionados responsables de la transformación de patrones durante el desarrollo, en nuestro trabajo nos centraremos únicamente en lo que la biología del desarrollo denomina mecanismos inductivos; es decir, sólo tomaremos en consideración aquellas transformaciones que ocurren como respuesta a señales bioquímicas enviadas de una célula a otra. En este sentido, la pregunta principal que queremos abordar es: "¿qué redes de regulación génica gobernando la señalización celular (i.e., qué topologías de redes de interacción activadora e inhibidora entre productos génicos) pueden conducir a transformaciones efectivas de patrón?".
Nuestro análisis teórico y simulaciones numéricas, realizados en el marco de las ecuaciones de reacción-difusión, muestran que, independientemente del inmenso número de redes génicas que pueden concebirse (especialmente cuando la cantidad de productos génicos considerados es elevada), todas ellas pueden clasificarse en únicamente tres clases fundamentales de redes capaces de producir transformaciones de patrón, así como en sus combinaciones. Las redes génicas pertenecientes a cada una de estas tres clases comparten las mismas propiedades topológicas, exhiben dinámicas de reacción-difusión similares y conducen a patrones finales análogos.Development is the process by which the complex anatomy of multicellular organisms is built in each generation
and it constitutes one of the very few natural processes capable of generating so much complexity in
such a relatively short period of time. From a broad and phenomenological point of view, development can
be described as the sequence of transformations from one developmental pattern (i.e., a specific distribution
of cell types along the developing embryo) to another, that begins with the fertilized egg and finishes with
the complete functional adult individual.
Although there are many intertwined mechanisms responsible for pattern transformation during development,
in our work we focus only in what developmental biologists call inductive mechanisms, that is, we
will only take into consideration those transformations that occur as a response to biochemical signals sent
from one cell to another. In this sense, the main question we want to address is: ”which gene regulatory
networks governing cell signaling (i.e, which network topologies of activating and inhibiting interactions
between gene products) can actually lead to proper pattern transformations?”.
Our theoretical analysis and numerical simulations, performed in the framework of reaction-diffusion
equations, show that, regardless of the immense number of patterning gene
networks that one can think of (specially when the number of gene products at hand is large), they can all
be sorted out into just three fundamental classes of gene networks capable of pattern transformation, and
their combinations. Gene networks within each of these three classes share the same topological properties,
exhibit similar reaction-diffusion dynamics and lead to analogous final patterns.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Matemàtique
Providing training to PhD supervisors: roles, impact and institutional context
No full textLa direcció de tesi és una funció important que ha evolucionat constantment. Amb el temps, les responsabilitats dels directors de tesi han canviat considerablement, passant d'un model de màster-aprenentatge tradicional a un procés dinàmic que dona suport al desenvolupament de doctorands com a investigadors independents. Aquest canvi reflecteix també transformacions més àmplies en l'educació superior, com l'expansió de l'educació doctoral, l'augment de la interdisciplinarietat i les creixents demandes institucionals per a l'assegurament de la qualitat i l'eficiència. Com a resultat, aquests factors han augmentat la complexitat de la direcció de tesi i han posat de manifest la necessitat de comprendre millor com es preparen els directors de tesi per a aquest rol polifacètic.
Per tant, és important examinar com estan preparats els directors de tesi per a la seva evolució de responsabilitats i quins factors influeixen en el seu desenvolupament professional. Aquesta tesi contribueix a aquesta comprensió examinant l'evolució del rol del director de tesi, els marcs institucionals que han donat suport a la creació de programes de formació per a directors de doctorat i l'impacte a llarg termini d'un programa de formació específic en les pràctiques dels directors. En abordar aquestes dimensions, la tesi proporciona informació valuosa sobre com els directors de doctorat poden ser millor recolzats per navegar pel panorama complex i canviant de l'educació doctoral.
La tesi consta de tres estudis. El primer estudi analitza la construcció lingüística i cultural del rol del director de doctorat, analitzant 55 etiquetes de 47 llengües i 116 països. El segon estudi examina les forces institucionals que configuren els programes de formació a Austràlia, Escòcia i Espanya. El tercer estudi avalua l'impacte a llarg termini d'un programa específic de formació a Espanya, utilitzant el model de Kirkpatrick per avaluar millores en 15 pràctiques clau de supervisió.La dirección de tesis de doctorado es una función clave que ha evolucionado con el tiempo. Las responsabilidades de los directores han cambiado, pasando de un modelo maestro-aprendiz a un proceso dinámico que apoya el desarrollo de los doctorandos como investigadores independientes. Este cambio refleja transformaciones en la educación superior, como la expansión de la educación doctoral, el aumento de la interdisciplinariedad y las crecientes demandas de calidad y eficiencia. Estos factores han incrementado la complejidad de la dirección de tesis y subrayan la necesidad de entender mejor cómo se prepara a los supervisores para esta función multifacética.
Es fundamental examinar cómo se prepara a los directores de tesis y qué factores influyen en su desarrollo. Esta tesis contribuye a ese entendimiento, analizando la evolución del rol del director de tesis, los marcos institucionales que respaldan los programas de formación y el impacto a largo plazo de uno de estos programas en las prácticas de supervisión. Así, la tesis ofrece valiosas perspectivas sobre cómo apoyar mejor a los directores para que naveguen en el panorama cambiante de la educación doctoral.
La tesis está compuesta por tres estudios. El primero examina la construcción lingüística y cultural del rol del director, analizando 55 etiquetas de 47 lenguas y 116 países, e identifica 18 funciones clave para la supervisión doctoral. El segundo estudio analiza las fuerzas institucionales que modelan los programas de formación en Australia, Escocia y España, utilizando la teoría institucional para explicar cómo las presiones coercitivas, miméticas y normativas influyen en su diseño. El tercer estudio evalúa el impacto a largo plazo de un programa de formación en España, utilizando el modelo de Kirkpatrick para medir mejoras en 15 prácticas clave de supervisión de tesis.Doctoral supervision is an important function that has constantly evolved. Over time, the responsibilities of doctoral supervisors have changed considerably. This includes the transition from a traditional master-apprentice model to a dynamic process that supports the development of doctoral candidates into independent researchers. This shift also reflects wider changes in higher education, such as the expansion of doctoral education, increasing interdisciplinarity and growing institutional demands for quality assurance and efficiency. As a result, these factors have increased the complexity of supervision and highlighted the need to better understand how doctoral supervisors are prepared for this multifaceted role.
It is therefore important to examine how doctoral supervisors are prepared for their evolving responsibilities and what factors influence their professional development. This thesis contributes to this understanding by examining the evolution of the supervisor's role, the institutional frameworks that have supported the creation of training programmes for doctoral supervisors, and the long-term impact of a specific training programme on supervisors' practices. By addressing these dimensions, the thesis provides valuable insights into how doctoral supervisors can be better supported to navigate the complex and changing landscape of doctoral education.
In order to carry out these investigations, the thesis comprises three studies. The first study examines the linguistic and cultural construction of the role of the doctoral supervisor, analysing 55 labels from 47 languages and 116 countries. This study identifies 18 supervisory functions and provides new insights into the role of language and culture in defining supervisory practices. The second study analyses the institutional forces shaping the development of supervisor training programmes in Australia, Scotland and Spain. Institutional theory is used to show how coercive, mimetic and normative pressures influence the adoption and design of these programmes. The third study assesses the long-term impact of a specific supervisor training programme implemented over a decade in Spain. It uses Kirkpatrick's model to assess improvements in 15 key supervisory practices."Universitat Rovira i Virgili. Programa de Doctorat en Economia i Empresa
The construction of the inquiring identity of future teachers through the supervision of practices in schools
No full textLa indagació educativa, entesa com el procés mitjançant el qual les mestres reflexionen, utilitzen i apliquen la recerca per a analitzar i millorar les seves pràctiques, emergeix com una finalitat fonamental per a impulsar i garantir la millora contínua de la pràctica professional docent. En aquesta tesi, es van dur a terme tres estudis. El primer estudi, de caràcter qualitatiu, va involucrar a 57 estudiants del Grau d'Educació Primària i es va centrar a analitzar com les futures mestres van canviar la seva visió sobre les formes d'indagació després de participar en un programa de pràctiques basat en la indagació. Els resultats van
mostrar que després del pràcticum, les mestres en formació disposaven d'una representació més complexa dels diferents tipus d'indagació, les seves finalitats i usos, especialment en relació amb aquelles activitats destinades a comprendre més profundament el seu entorn d'ensenyament i a l'aplicació de resultats de recerques per a millorar la seva pràctica. Les experiències que durant el pràcticum els van resultar més influents per a aprendre noves estratègies d'indagació inclouen l'anàlisi del context d'aula a través de l'observació sistemàtica i l'entrevista, el suport de les supervisores (mentores i tutores d'universitat), i la cooperació amb les companyes de la facultat. Això subratlla la importància de fomentar el suport col·laboratiu entre supervisores i estudiants per a desenvolupar una pràctica docent reflexiva i fonamentada en la recerca. El segon estudi, també qualitatiu, va comptar amb la participació de 14 estudiants del Grau d'Educació Primària i les 14 mentores d'escola responsables de la supervisió del pràcticum basat en la indagació. Es van analitzar les dificultats i ajudes més significatives que van aparèixer durant la participació de les estudiants en el pràcticum basat en la indagació. Els resultats revelen que les principals dificultats es van situar en les fases de 'aprendre' sobre l'enfocament de la pràctica' quan havien de seleccionar articles rellevants i en la fase de 'dissenyar i aplicar la pràctica' per a establir objectius d'aprenentatge. Es va
observar que en algunes fases del cicle d'indagació les percepcions de les mentores no sempre coincidien amb la de les estudiants, per exemple, les mentores a penes van detectar la dificultat que van tenir la gran majoria d'estudiants en la selecció d'articles científics, entenent aquest procés com més solitari per part de les estudiants o més compartit amb la universitat. En el tercer i últim estudi, quantitatiu, es va aplicar un instrument destinat a avaluar com les
mestres en formació imaginen el desenvolupament de pràctiques basades en la indagació en la seva futura professió, les seves percepcions d'autoeficàcia per a desenvolupar aquestes pràctiques, així com les seves actituds i el valor que els assignen. En aquest estudi van participar 150 estudiants del Grau d'Educació Primària de diferents universitats espanyoles. Les troballes van indicar que l'autoeficàcia està fortament relacionada amb el propòsit de desenvolupar pràctiques basades en la indagació tant en l'àmbit individual com col·lectiu. Els resultats dels tres estudis evidencien la importància d'oferir a les futures mestres l'oportunitat d'adquirir competències d'indagació en el context del pràcticum, i mostren els beneficis d'implementar un pràcticum basat en la indagació. Per a això, és necessari un nivell alt de coordinació entre la universitat i les escoles, compartint el model de pràctiques indagadores (finalitat, procediment, activitats, focus i tipus de supervisió). En conjunt, aquesta tesi aporta coneixement sobre un model de pràcticum que afavoreix que les futures mestres disposin de competències per a analitzar necessitats dels contextos educatius (d'aula i de centre) i afavorir el disseny d'intervencions educatives i la seva corresponent avaluació de manera fonamentada amb la recerca, promovent una cultura de millora contínua i reflexió crítica en l'educació. Finalment, la tesi proporciona un instrument per a avaluar la predisposició cap a la indagació educativa i posa de manifest la importància de desenvolupar una percepció d'autoeficàcia en les futures mestres per a fomentar pràctiques educatives basades en la indagació.
Paraules clau: indagació, pràcticum basat en la indagació, identitat, pràctiques educatives, formació de mestres, supervisió.La indagación educativa, entendida como el proceso mediante el cual las maestras reflexionan, utilizan y aplican la investigación para analizar y mejorar sus prácticas, emerge como una finalidad fundamental para impulsar y garantizar la mejora continua de la práctica profesional docente. En esta tesis, se llevaron a cabo tres estudios. El primer estudio, de carácter cualitativo, involucró a 57 estudiantes del Grado de Educación Primaria y se centró en analizar cómo las futuras maestras cambiaron su visión sobre las formas de indagación después de participar en un programa de prácticas basado en la indagación. Los resultados mostraron que después del prácticum, las maestras en formación disponían de una representación más compleja de los distintos tipos de indagación, sus finalidades y usos, especialmente en relación con aquellas actividades destinadas a comprender más profundamente su entorno de enseñanza y a la aplicación de resultados de investigaciones para mejorar su práctica. Las experiencias que durante el practicum les resultaron más influyentes para aprender nuevas estrategias de indagación incluyen el análisis del contexto de aula a través de la observación sistemática y la entrevista, el apoyo de las supervisoras (mentoras y tutoras de universidad), y la cooperación con las compañeras de la facultad. Esto subraya la importancia de fomentar el apoyo colaborativo entre supervisoras y estudiantes para desarrollar una práctica docente reflexiva y fundamentada en la investigación. El segundo estudio, también cualitativo, contó con la participación de 14 estudiantes del Grado de Educación Primaria y las 14 mentoras de escuela responsables de la supervisión del prácticum basado en la indagación. Se analizaron las dificultades y ayudas más significativas que aparecieron durante la participación de las estudiantes en el prácticum basado en la indagación. Los resultados revelan que las principales dificultades se situaron en las fases de ‘aprender sobre el enfoque de la práctica’ cuando tenían que seleccionar artículos relevantes y en la fase de ‘diseñar y aplicar la práctica’ para establecer objetivos de aprendizaje. Se observó que en algunas fases del ciclo de indagación las percepciones de las mentoras no siempre coincidían con la de las estudiantes, por ejemplo, las mentoras apenas detectaron la dificultad que tuvieron la gran mayoría de estudiantes en la selección de artículos científicos, entendiendo este proceso como más solitario por parte de las estudiantes o más compartido con la universidad. En el tercer y último estudio, cuantitativo, se aplicó un instrumento destinado a evaluar cómo las maestras en formación imaginan el desarrollo de prácticas basadas en la indagación en su futura profesión, sus percepciones de autoeficacia para desarrollar estas prácticas, así como sus actitudes y el valor que les asignan. En este estudio participaron 150 estudiantes del Grado de Educación Primaria de diferentes universidades españolas. Los hallazgos indicaron que la autoeficacia está fuertemente relacionada con el propósito de desarrollar prácticas basadas en la indagación tanto a nivel individual como colectivo. Los resultados de los tres estudios evidencian la importancia de ofrecer a las futuras maestras la oportunidad de adquirir competencias de indagación en el contexto del prácticum, y muestran los beneficios de implementar un prácticum basado en la indagación. Para ello, es necesario un nivel alto de coordinación entre la universidad y las escuelas, compartiendo el modelo de prácticas indagadoras (finalidad, procedimiento, actividades, foco y tipo de supervisión). En conjunto, esta tesis aporta conocimiento sobre un modelo de prácticum que favorece que las futuras maestras dispongan de competencias para analizar necesidades de los contextos educativos (de aula y de centro) y favorecer el diseño de intervenciones educativas y su correspondiente evaluación de manera fundamentada con la investigación, promoviendo una cultura de mejora continua y reflexión crítica en la educación. Finalmente, la tesis proporciona un instrumento para evaluar la predisposición hacia la indagación educativa y pone de manifiesto la importancia de desarrollar una percepción de autoeficacia en las futuras maestras para fomentar prácticas educativas basadas en la indagación.
Palabras clave: indagación, prácticum basado en la indagación, identidad, prácticas educativas, formación de maestras, supervisión.Educational inquiry, meaning the process whereby teachers reflect, use, and apply research to analyze and improve their practice, is a fundamental goal to drive and ensure the continuous improvement of professional teaching practice. Three studies were conducted in this thesis. The first study, which was qualitative, involved 57 students from the Primary Education degree and focused on analyzing how future teachers changed their views on forms of inquiry after participating in an inquiry-based practicum program. The results showed that after the practicum, the pre-service teachers had a more complex representation of the different types of inquiry, their purposes, and uses, especially concerning activities aimed at gaining a deeper understanding of their teaching environment and applying research findings to improve their practice. The practicum experiences that were most influential in helping them learn new inquiry strategies included analyzing the classroom context through systematic observation and interviews, the support of supervisors (mentors and university tutors), and cooperation with fellow students from the faculty. This highlights the importance of fostering collaborative support between supervisors and students to develop a reflective teaching practice grounded in research. The second study, which was also qualitative, involved 14 students from the Primary Education degree program and the 14 school mentors responsible for supervising the inquiry-based practicum. The study analyzed the most significant mchallenges and forms of support encountered by the students during their participation in the inquiry-based practicum. The results revealed that the main difficulties occurred in the phases of ‘learning about the practice approach’, particularly when selecting relevant articles, and in the phase of ‘designing and applying practice’, particularly when setting learning objectives.
In some phases of the inquiry cycle, the mentors' perceptions did not always align with those of the students. For example, the mentors hardly noticed most students' difficulty selecting scientific articles and instead perceived this process as more solitary for the students or more shared with the university. In the third and final study, quantitative, an instrument was applied to evaluate how pre-service teachers envision the development of inquiry-based practices in their future profession, their perceptions of self-efficacy in carrying out these practices, and their attitudes and the value they assign to them. This study involved 150 students with Primary Education degrees from different Spanish universities. The findings indicated that self-efficacy is strongly related to the intention to develop inquiry-based practices at both the individual and collective levels. The results of the three studies highlight the importance of providing pre-service teachers with the opportunity to acquire inquiry competencies within the practicum context and demonstrate the benefits of implementing an inquiry-based practicum. To achieve this, a high level of coordination between the university and schools is required, and the inquiry-based practicum model must be shared (purpose, procedure, activities, focus, and type of supervision). Overall, this thesis contributes knowledge about a practicum model that enables pre-service teachers to acquire the skills to analyze the needs of educational contexts (both classroom and school-wide) and to promote the design of educational interventions and their corresponding evaluation based on research, fostering a culture of continuous improvement and critical reflection in education. Finally, the thesis provides an instrument to assess the predisposition towards educational inquiry and highlights the importance of developing a sense of self-efficacy in pre-service teachers to encourage inquiry-based educational practices.
Keywords: inquiry, inquiry-based practicum, identity, educational practices, teacher education, supervision
Ablation of Glut1 drives oxidative phosphorylation and enhances antihumor activity in CD8+ T Cells
No full textThe thesis explores the potential of Glut1 ablation to enhance the antitumor activity of CD8+ T cells by inducing a metabolic shift from glycolysis to oxidative phosphorylation. Glut1-KO CD8+ T cells exhibited significantly improved antitumor effects both in vitro and in vivo, highlighting their enhanced ability to target solid tumors and their potential application in CAR T cell therapy. RNA sequencing data revealed that the absence of Glut1 not only triggers a metabolic transition in CD8+ T cells but also elucidates how metabolism can influence T cell cytokine secretion and subsets, thereby affecting immune function. These findings provide valuable insights and establish a novel direction for clinical research aimed at optimizing CAR T cell therapies for solid tumor treatment.La tesis explora el potencial de la ablación de Glut1 para mejorar la actividad antitumoral de las células T CD8+ mediante la inducción de un cambio metabólico de la glucólisis a la fosforilación oxidativa. Las células T CD8+ con Glut1-KO mostraron efectos antitumorales significativamente mejorados tanto in vitro como in vivo, destacando su mayor capacidad para atacar tumores sólidos y su posible aplicación en la terapia con células CAR T. Los datos de secuenciación de ARN revelaron que la ausencia de Glut1 no solo desencadena una transición metabólica en las células T CD8+, sino que también esclarece cómo el metabolismo puede influir en la secreción de citocinas y en los subconjuntos de células T, afectando así la función inmunológica. Estos hallazgos proporcionan información valiosa y establecen una nueva dirección para la investigación clínica enfocada en la optimización de las terapias con células CAR T para el tratamiento de tumores sólidos.Programa de Doctorat en Biomedicin
Theoretical Study of the Reverse Water–Gas Shift and Propane Dehydrogenation Reactions Fostered by Heterogeneous Catalysts
No full textAquesta tesi utilitza un enfocament computacional per racionalitzar les reaccions catalitzades heterogèniament rellevants per a processos clau per afrontar les emissions de CO2 i els reptes de conversió d'energia: les reaccions inverses de desplaçament d'aigua-gas i la deshidrogenació de propà (PDH). Identifiquem les vies de reacció clau per a ambdues reaccions en els catalitzadors objectiu aprofitant les aportacions de la teoria del funcional de la densitat.Esta tesis utiliza un enfoque computacional para racionalizar las reacciones catalizadas heterogéneamente relevantes para procesos clave para abordar las emisiones de CO2 y enfrentar los desafíos de conversión de energía: las reacciones inversas de desplazamiento de agua-gas y la deshidrogenación de propano (PDH). Identificamos las rutas de reacción clave para ambas reacciones en los catalizadores objetivo aprovechando los conocimientos de la teoría del funcional de la densidad.This thesis uses a computational approach to rationalize the heterogeneously catalyzed reactions relevant to key processes to tackle CO2 emissions and face energy conversion challenges: the Reverse Water-Gas Shit and the Propane Dehydrogenation (PDH) Reactions. We identify the key reaction pathways for both reactions for targeted catalysts by leveraging insights from density functional theory.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Químic
Finite element methods for particle-laden flows
No full text(English) In this monograph, we develop a numerical method to model dense particle-laden flows. We analyze the key components of a particle-laden flow algorithm, which are the stabilization of the fluid formulation, the modeling of the dispersed phase by means of the point-particle approach, and the design of the unresolved coupling between phases based on the physical theory.
The first part covers the development of a finite element method for the Navier-Stokes equations applicable to inertial porous media flows. We use the Variational Multiscale framework to develop a stabilized formulation that allows to use finite element spaces with equal-order interpolation for the unknowns, and prevent the instabilities that arise for convection-dominated or reaction-dominated flows.
In the second part, we extend the stabilized formulation to the transient averaged porous NavierStokes equations. Two different formulations are compared in a set of numerical simulations aimed at evaluating their stability in time and space for a given time-dependent fluid fraction field.
The final part focuses on developing an effective coupling strategy between the particles and the fluid phases. We describe a kernel-based method to coarse-grain the discrete variables that allows a decoupling between the kernel shape and size, and the discretization mesh. We show that our strategy conserves mass, linear, and angular momenta, which we analyze via numerical tests. Finally, we apply our method to two examples from the literature to showcase that our Eulerian-Lagrangian algorithm can perform well with dense gas-solid and liquid-solid systems.(Català) En aquesta monografia, desenvolupem un mètode numèric per modelar fluxos densos amb partícules en suspensió. Analitzem els components clau d'un algorisme per a fluxos amb partícules, que són: l'estabilització de la formulació del fluid, la modelització de la fase dispersa mitjançant l'enfocament de partícula puntual i el disseny de l'acoblament no resolt entre fases basat en la teoria física.
La primera part tracta el desenvolupament d'un mètode d'elements finits per a les equacions de Navier-Stokes aplicable a fluxos inercials en medis porosos. Utilitzem el conegut marc de les Multiescales Variacionals per a desenvolupar una formulació estabilitzada que permeti fer servir espais d'elements finits amb interpolació d'igual ordre per a totes les incògnites i evitar les inestabilitats que apareixen en fluxos dominats per la convecció o la reacció.
A la segona part, ampliem la formulació estabilitzada a les equacions de Navier-Stokes mitjanes i transitòries en medis porosos. Es comparen dues formulacions diferents mitjançant un conjunt de simulacions numèriques destinades a avaluar-ne l'estabilitat en el temps i l'espai per a un camp de fracció fluida dependent del temps.
La part final se centra en el desenvolupament d'una estratègia d'acoblament eficient entre les partícules i les fases del fluid. Descrivim un mètode basat en nuclis per a la descripció macroscòpica de les variables discretes, que permet desacoblar la forma i la mida del nucli de la malla de discretització. Demostrem que la nostra estratègia conserva la massa, el moment lineal i el moment angular, aspectes que analitzem mitjançant proves numèriques. Finalment, apliquem el nostre mètode a dos exemples extrets de la literatura per a demostrar el bon rendiment del nostre algorisme Eulerià-Lagrangià en sistemes densos gas-sòlid i líquid-sòlid.(Español) Este monográfico está centrado en el desarrollo de un algoritmo para el modelado de flujos con alta densidad de partículas. Analizamos los componentes principales de un algoritmo de flujos con partículas, que son la estabilización en elementos finitos de la formulación para el fluido, el modelado de la fase dispersa mediante el método punto partícula, y el acoplamiento no resuelto entre ambas fases basado en la teoría física.
La primera parte de la tesis cubre el desarrollo de un método de elementos finitos para las ecuaciones de Navier-Stokes aplicable a flujos inerciales en medios porosos. Utilizamos la estructura de las multiescalas variacionales para obtener una formulación estabilizada que permita el uso de espacios de elementos finitos con igual orden de interpolación para las incógnitas, y que permita eliminar las inestabilidades en flujos convectivos o con reacción dominante.
En la segunda parte, extendemos la formulación estabilizada para la versión transitoria de las ecuaciones promediadas de Navier-Stokes porosas. Dos formulaciones diferentes son comparadas en simulaciones numéricas para evaluar su estabilidad, en el tiempo y el espacio, en presencia de un campo de porosidad transitorio.
La última parte está centrada en el desarrollo de un acoplamiento efectivo entre las fases dispersa y continua. Describimos un método basado en un kernel para filtrar las variables discretas sin que haya dependencia entre la forma del kernel y de la malla, y mostramos mediante ensayos numéricos las propiedades conservativas de nuestro método. Además, utilizamos dos ejemplos de la literatura que muestran que nuestro algoritmo Euleriano-Lagrangiano puede abordar problemas que involucren tanto sistemas gas-sólido, como líquido-sólido.DOCTORAT EN ENGINYERIA CIVIL (Pla 2012