Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Development of metal-enhanced TiO2-based photocatalysts for hydrogen production
No full text(English) Human activity has led to rising greenhouse gas levels, altering climate patterns and intensifying weather events. Therefore, a transition to a decarbonized energy system is needed, with hydrogen as a promising energy vector alongside solar and wind energy. However, current hydrogen production methods, such as steam methane reforming, generate significant CO2 emissions. Sunlight-driven water splitting offers a sustainable alternative, though efficiency improvements are required for industrial viability.
This PhD thesis focuses on developing novel TiO₂-based catalysts for photocatalytic hydrogen production.
Chapter 3 was conducted with the SYMAC team from Université Toulouse 3-Paul Sabatier. A TiO₂ catalyst was decorated with Cu nanoparticles stabilized by quinidine and compared to a sample prepared via incipient wetness impregnation (IWI) using L-ascorbic acid. The quinidine-stabilized sample exhibited 5 times superior activity under UV, as well as activity enhancement under Uv-visible irradiation. UV-vis spectroscopy revealed a plasmonic band relative to Cu, and a decrease in the bandgap was confirmed by Tauc plots. XRD confirmed Cu deposition and predominant anatase phase of the TiO2. TEM confirmed presence of Cu nanoparticles that XAS and XPS identified predominant metallic nature with minor oxide contributions.
Chapter 4 was carried out with the Supra- and Nanostructured Systems group at Universitat de Barcelona (UB). Hybrid TiO₂ photocatalysts were prepared with Au(I) complexes and Au(0) systems were developed as co-catalysts. Three catalyst series incorporating coumarin-based ligands were evaluated under light and heat. Two (1 wt.% co-catalyst) were prepared via IWI and ball milling (BM), while a third (0.25 wt.% Au) was synthesized by IWI. IWI-prepared samples showed superior activity, achieving up to 2.7 times the H₂ production of conventional Au/TiO₂. UV-vis spectroscopy confirmed plasmonic bands relatives to Au and Tauc plots revealed bandgap narrowing. TEM, HAADF-STEM, and XPS confirmed the presence of Au nanoparticles with a predominant metallic nature.
Chapter 5 focused on Pt/TiO₂ photocatalysts synthesized by BM, optimized through a design of experiments (DoE) approach. The most active sample was 1.4 times more efficient than an IWI-prepared Pt/TiO2 reference under UV light irradiation. HAADF-STEM-EDX revealed Pt atoms dispersed on TiO₂, with post-reaction growth into nanoparticles while there was presence of some Pt atoms dispersed. XPS confirmed partial Pt reduction during the reaction.
Chapter 6 explored bimetallic PdCu photocatalysts with a total metal loading of 1 wt.%. A Pd:Cu atomic ratio of 1:2 was chosen after a screening from 3:1 to 1:3. The bimetallic sample outperformed theoretical activity of the combination of thus metals under UV light by 27%, and Cu incorporation enhanced H₂ production under UV-vis irradiation. BM-prepared samples were 1.2 times more active than IWI ones. Pd stability was improved with Cu incorporation, as seen in long-term tests, with less activity loss compared to monometallic Pd. Raman spectroscopy indicated strong metal-support interactions. UV-vis spectroscopy and Tauc plots showed enhanced visible absorption and bandgap narrowing, respectively. HAADF-STEM-EDX revealed bimetallic PdCu nanoparticles in BM samples, whereas IWI samples had separate Pd and Cu nanoparticles. BM also constrained Pd growth, as Pd nanoparticles in the monometallic sample grew 3.5 times during the reaction. XPS showed Pd reduction in both samples, with complete reduction in BM-prepared catalysts, further supported by H₂-TPR.(Català) L'activitat humana ha augmentat els gasos d'efecte hivernacle, alterant el clima i agreujant els fenòmens extrems. Per això, es necessària una transició cap a un sistema energètic descarbonitzat, amb l'hidrogen com a vector clau juntament amb l'energia solar i eòlica. No obstant això, la seva producció actual com el reformat de metà amb vapor, genera altes emissions de CO₂. La reacció de separació de l'aigua impulsada per la llum solar és una alternativa sostenible, tot i que requereix millores en eficiència per ser viable a nivell industrial. Aquesta tesi doctoral desenvolupa catalitzadors basats en TiO₂ per a la producció fotocatalítica d'hidrogen. El Capítol 3 en col·laboració amb SYMAC de la Université Toulouse 3-Paul Sabatier, estudia un fotocatalitzador de TiO₂ decorat amb nanopartícules de Cu estabilitzades amb quinidina, l'activitat del qual es va comparar amb una mostra preparada per impregnació humida a sequedat incipient (IWI) amb nanopartícules de Cu estabilitzades amb àcid L-ascòrbic. La mostra amb quinidina va mostrar 5 vegades més activitat sota irradiació UV i una millora en el rendiment sota UV-vis. L'espectroscòpia UV-vis va revelar una banda plasmònica relativa al Cu, i els gràfics de Tauc van confirmar una menor amplada de banda prohibida. XRD va indicar la deposició de Cu i la fase d’anatasa predominant del TiO₂. TEM va mostrar nanopartícules de Cu, la naturalesa majoritàriament metàl·lica de les quals, amb mínimes contribucions d'òxids, va ser identificada per XAS i XPS. El Capítol 4 es va realitzar conjuntament amb el grup de Sistemes Supra- i Nanoestructurats de la Universitat de Barcelona (UB), en el qual es van desenvolupar fotocatalitzadors híbrids de TiO₂ amb complexos d'Au(I) i sistemes d'Au(0). Es van avaluar tres sèries de fotocatalitzadors amb lligands de cumarina en diferents combinacions de llum i calor. Dues (1% en pes de cocatalitzador) es van preparar per IWI i per molta amb molí de boles (BM), i una tercera (0,25% en pes d'Au) per IWI. Les mostres IWI van mostrar més activitat que les BM, a més de generar fins a 2,7 vegades més H₂ que un catalitzador Au/TiO₂ convencional. UV-vis va confirmar bandes plasmòniques d'Au, i els gràfics de Tauc van revelar la reducció de l'amplada de banda prohibida. TEM, HAADF-STEM i XPS van confirmar nanopartícules d'Au amb una composició majoritàriament metàl·lica. El Capítol 5 va estudiar fotocatalitzadors Pt/TiO₂ sintetitzats per BM i optimitzats mitjançant disseny d'experiments (DoE). La mostra més activa va ser 1,4 vegades més eficient sota UV que una referència Pt/TiO₂ preparada per IWI. HAADF-STEM-EDX va revelar àtoms de Pt dispersos en TiO₂, que van créixer a nanopartícules després de la reacció, juntament amb la presència d'alguns àtoms aïllats. XPS va confirmar la reducció parcial del Pt durant la reacció. El Capítol 6 va analitzar fotocatalitzadors bimetàl·lics PdCu amb un contingut metàl·lic total de l'1% en pes. Es va seleccionar una relació Pd:Cu d'1:2 després d'un cribratge de 3:1 a 1:3. La mostra bimetàl·lica va superar en un 27% l'activitat teòrica de la combinació de Pd i Cu sota UV, i la incorporació de Cu va millorar la producció d'H₂ sota UV-vis. Les mostres BM van ser 1,2 vegades més actives que les IWI. El Cu va millorar l'estabilitat del Pd reduint la pèrdua d'activitat en tests d'estabilitat de llarga durada en comparació amb la mostra monometàl·lica de Pd. Raman va indicar una forta interacció metall-suport. UV-vis i Tauc van confirmar una major absorció visible i una reducció de l'amplada de banda prohibida, respectivament. HAADF-STEM-EDX va mostrar nanopartícules bimetàl·liques de PdCu en mostres BM, mentre que en IWI es van observar nanopartícules de Pd i Cu separades. Per BM també es va limitar el creixement del Pd, ja que en la mostra monometàl·lica les seves nanopartícules van créixer 3,5 vegades després de la reacció. XPS va indicar la reducció del Pd en ambdues mostres, sent una reducció completa en BM, confirmada per H₂-TPR.(Español) La actividad humana ha aumentado los gases de efecto invernadero, alterando el clima y agravando eventos extremos. Por ello, es necesaria una transición a un sistema energético descarbonizado, con el hidrógeno como vector clave junto a la energía solar y eólica. Sin embargo, su producción actual, como el reformado de metano con vapor, genera altas emisiones de CO₂. La reacción de separación del agua impulsada por luz solar es una alternativa sostenible, aunque requiere mejoras en eficiencia para ser viable a nivel industrial.
Esta tesis doctoral desarrolla catalizadores basados en TiO₂ para la producción fotocatalítica de hidrógeno.
El Capítulo 3, en colaboración con SYMAC de la Université Toulouse 3-Paul Sabatier, estudia un fotocatalizador de TiO₂ decorado con nanopartículas de Cu estabilizadas con quinidina, cuya actividad se comparó con una muestra preparada por impregnación húmeda a sequedad incipiente (IWI) con nanopartículas de Cu estabilizadas con ácido L-ascórbico. La muestra con quinidina mostró 5 veces más actividad bajo irradiación UV y mejora en el rendimiento bajo UV-vis. La espectroscopía UV-vis reveló una banda plasmónica relativa al Cu, y los gráficos de Tauc confirmaron un menor ancho de banda prohibido. XRD indicó la deposición de Cu y una fase anatasa predominante del TiO2. TEM mostró nanopartículas de Cu, cuya naturaleza mayoritariamente metálica, con mínimas contribuciones de óxidos, fue identificada por XAS y XPS.
El Capítulo 4, se realizó en conjunto con el grupo de Sistemas Supra- y Nanoestructurados de la Universitat de Barcelona (UB), en el que desarrolaron fotocatalizadores híbridos de TiO₂ con complejos de Au(I) y sistemas de Au(0). Tres series de fotocatalizadores con ligandos de cumarina fueron evaluadas en diferentes combinaciones de luz y calor. Dos (1% en peso de co-catalizador) se prepararon por IWI y molienda por molino de bolas (BM), y una tercera (0.25% en peso de Au) por IWI. Las muestras IWI mostraron mayor actividad que las BM, además de generar hasta 2.7 veces más H₂ que un catalizador Au/TiO₂ convencional. UV-vis confirmó bandas plasmónicas de Au, y los gráficos de Tauc revelaron la reducción del ancho de banda prohibido. TEM, HAADF-STEM y XPS confirmaron nanopartículas de Au con una composición mayormente metálicas.
El Capítulo 5 estudió fotocatalizadores Pt/TiO₂ sintetizados por BM y optimizados mediante diseño de experimentos (DoE). La muestra más activa fue 1.4 veces más eficiente bajo UV que una referencia Pt/TiO2 preparada por IWI. HAADF-STEM-EDX reveló átomos de Pt dispersos en TiO₂, que crecieron a nanopartículas tras la reacción, junto con presencia de algunos átomos aislados. XPS confirmó la reducción parcial del Pt durante la reacción.
El Capítulo 6 analizó fotocatalizadores bimetálicos PdCu con un contenido metálico total de 1% en peso. Se seleccionó una relación Pd:Cu de 1:2 tras un cribado de 3:1 a 1:3. La muestra bimetálica superó en 27 % la actividad teórica de la combinación de Pd y Cu bajo UV, y la incorporación de Cu mejoró la producción de H₂ bajo UV-vis. Las muestras BM fueron 1.2 veces más activas que las IWI. Cu mejoró la estabilidad del Pd, reduciendo la pérdida de actividad en test de estabilidad de larga duración en comparación con la muestra monometálica de Pd. Raman indicó fuerte interacción metal-soporte. UV-vis y Tauc confirmaron mayor absorción visible y reducción del ancho de banda prohibido, respectivamente. HAADF-STEM-EDX mostró nanopartículas bimetálicas de PdCu en muestras BM, mientras que en IWI se observaron nanopartículas de Pd y Cu separados. BM también limitó el crecimiento de Pd, ya que en la muestra monometálica sus nanopartículas crecieron 3.5 veces tras la reacción. XPS indicó reducción de Pd en ambas muestras, siendo reducción completa en BM, confirmada por H₂-TPR.DOCTORAT EN ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS (Pla 2012
Psicopolítica de la personalidad neoliberal en el capitalismo afectivo. Un recorrido por la inteligencia, la evaluación del aprendizaje, la Zoopolítica y la autoayuda terapéutica y financiera
No full textEn aquest treball elaborem una anàlisi crítica de la psicopolítica de la personalitat en l'actual capitalisme. Partim del gir afectiu, la sociologia de les emocions i els estudis de la gubernamentalidad per a emmarcar i enfocar la nostra òptica per a abastar diferents esferes i àmbits socials, des de les teories de la intel·ligència, fins a la llar neoliberal, passant per l'avaluació de l'aprenentatge o les xarxes socials. Articulem diferents veus, de la filosofia, la sociologia i la psicologia, per a confeccionar una mirada crítica amb les diferents formes en les quals els coneixements psicològics i la literatura d'autoajuda participen en la producció de subjectivitats alineades i adherides als valors del capitalisme digital flexible. Aquesta tesi per compendi consta de quatre parts: 1) Intel·ligència i poder, en ella, analitzem la resignificació de la intel·ligència produïda per teories psicològiques com les teories de la intel·ligència emocional, o la teoria de les intel·ligències múltiples, donant compte de la seva alineació i relació amb l'emergència d'una nova manera de governar l'ànima inaugurada en el neoliberalisme. Més endavant, a través d'una anàlisi crítica del discurs multimodal dels canals de YouTube més populars en la traducció de la Intel·ligència emocional, explorem com la cultura i l'autoajuda terapèutica i financera produeixen formes particulars de ser i estar en el món. Aquesta part de la tesi ens serveix per a explorar i analitzar la psicopolítica de les teories de la intel·ligència com a tecnologies de govern. 2) En la segona part de la tesi, Poder i avaluació de l'aprenentatge, fem un exercici analític semblant a l'anterior, amb la popularització de l'autoavaluació i de l'avaluació cooperativa en el sistema educatiu, amb això, reflexionem sobre la biopolítica i la psicopolítica de l'avaluació de l'aprenentatge, la seva dimensió ètic-política, la seva política afectiva i la seva transformació neoliberal.3) En la tercera part encunyem el concepte de Zoopolítica, per a explicar com la psicopolítica neoliberal necessita desanimar i animalitzar en el seu projecte de governar l'ànima, aquesta manera d'entendre la manera d'exercir el poder en el capitalisme afectiu digital evoca l'experiència història dels zoològics humans per a entendre el paper de les xarxes socials en la gubernamentalidad actual. Hem analitzat el zoològic humà digital a través de quatre dimensions: 1. El laboratori. 2. La vulneració i l'exhibició de la Intimitat. 3. El tancament i la seva metamorfosi 4. La dimensió colonial-militar. En aquesta part de la tesi, també reflexionem sobre el paper de l'acumulació de capital emocional, la circulació i recirculació dels sentiments i emocions en el (des)ordre afectiu del neoliberalisme, i les seves respectives fronteres. Tots dos conceptes, el d'acumulació de capital emocional i el de fronteres afectives, retraten a l'ordre social neoliberal com un sistema de circulació que canalitza i canalitza el mateix caos que genera. 4) Finalment, en la quarta part: El capitalisme emocional en la llar neoliberal i la psicopolítica de la (des)orientació, analitzem com aquest ordre afectiu i aquests discursos d'autoajuda, es materialitzen en l'espai i en la crisi residencial actual. Analitzem la política afectiva dels influencers d'inversió immobiliària, la seva manera de governar les subjectivitats i la seva manera de refredar la llar convertint-lo en un no-lloc.En este trabajo elaboramos un análisis crítico de la psicopolítica de la personalidad en el actual capitalismo. Partimos del giro afectivo, la sociología de las emociones y los estudios de la gubernamentalidad para enmarcar y enfocar nuestra óptica para abarcar diferentes esferas y ámbitos sociales, desde las teorías de la inteligencia, hasta el hogar neoliberal, pasando por la evaluación del aprendizaje o las redes sociales. Articulamos distintas voces, de la filosofía, la sociología y la psicología, para confeccionar una mirada crítica con las distintas formas en las que los conocimientos psicológicos y la literatura de autoayuda participan en la producción de subjetividades alineadas y adheridas a los valores del capitalismo digital flexible. Esta tesis por compendio consta de cuatro partes:1) Inteligencia y poder, en ella, analizamos la resignificación de la inteligencia producida por teorías psicológicas como las teorías de la inteligencia emocional, o la teoría de las inteligencias múltiples, dando cuenta de su alineación y relación con la emergencia de una nueva forma de gobernar el alma inaugurada en el neoliberalismo. Más adelante, a través de un análisis crítico del discurso multimodal de los canales de YouTube más populares en la traducción de la Inteligencia emocional, exploramos cómo la cultura y la autoayuda terapéutica y financiera producen formas particulares de ser y estar en el mundo. Esta parte de la tesis nos sirve para explorar y analizar la psicopolítica de las teorías de la inteligencia como tecnologías de gobierno. 2) En la segunda parte de la tesis, Poder y evaluación del aprendizaje, hacemos un ejercicio analítico parecido al anterior, con la popularización de la autoevaluación y de la evaluación cooperativa en el sistema educativo, con ello, reflexionamos acerca de la biopolítica y la psicopolítica de la evaluación del aprendizaje, su dimensión ético-política, su política afectiva y su transformación neoliberal. 3) En la tercera parte acuñamos el concepto de Zoopolítica, para explicar cómo la psicopolítica neoliberal necesita desalmar y animalizar en su proyecto de gobernar el alma, esta manera de entender la forma de ejercer el poder en el capitalismo afectivo digital evoca la experiencia historia de los zoológicos humanos para entender el papel de las redes sociales en la gubernamentalidad actual. Hemos analizado el zoológico humano digital a través de cuatro dimensiones: 1. El laboratorio. 2. La vulneración y la exhibición de la Intimidad. 3. El encierro y su metamorfosis 4. La dimensión colonial-militar. En esta parte de la tesis, también reflexionamos acerca del papel de la acumulación de capital emocional, la circulación y recirculación de los sentimientos y emociones en el (des)orden afectivo del neoliberalismo, y sus respectivas fronteras. Ambos conceptos, el de acumulación de capital emocional y el de fronteras afectivas, retratan al orden social neoliberal como un sistema de circulación que canaliza y encauza el propio caos que genera. 4) Por último, en la cuarta parte: El capitalismo emocional en el hogar neoliberal y la psicopolítica de la (des)orientación, analizamos cómo este orden afectivo y estos discursos de autoayuda, se materializan en el espacio y en la crisis habitacional actual. Analizamos la política afectiva de los influencers de inversión inmobiliaria, su forma de gobernar las subjetividades y su manera de enfriar el hogar convirtiéndolo en un no-lugar.In this work, we develop a critical analysis of the psychopolitics of personality in current capitalism. We start from the affective turn, the sociology of emotions and studies of governmentality to frame and focus our perspective to cover different spheres and social areas, from theories of intelligence, to the neoliberal home, through the evaluation of learning or social networks. We articulate different voices, from philosophy, sociology and psychology, to create a critical view of the different ways in which psychological knowledge and self-help literature participate in the production of subjectivities aligned and adhered to the values of flexible digital capitalism. This compendium thesis consists of four parts:1) Intelligence and power, in it, we analyze the resignification of intelligence produced by psychological theories such as theories of emotional intelligence, or the theory of multiple intelligences, taking into account its alignment and relationship with the emergence of a new form of govern the soul inaugurated in neoliberalism. Later, through a critical analysis of the multimodal discourse of the most popular YouTube channels in the translation of Emotional Intelligence, we explore how culture and therapeutic and financial self-help produce particular ways of being in the world. This part of the thesis helps us explore and analyze the psychopolitics of intelligence theories as technologies of government. 2) In the second part of the thesis, Power and evaluation of learning, we do an analytical exercise similar to the previous one, with the popularization of self-assessment and cooperative evaluation in the educational system, with this, we reflect on biopolitics and psychopolitics of learning evaluation, its ethical-political dimension, its affective politics and its neoliberal transformation.3) In the third part we coin the concept of Zoopolitics, to explain how neoliberal psychopolitics needs to soulless and animalize in its project of governing the soul, this way of understanding the way of exercising power in digital affective capitalism evokes the historical experience of human zoos to understand the role of social networks in current governmentality. We have analyzed the digital human zoo through four dimensions: 1. The laboratory. 2. The violation and exhibition of privacy. 3. The confinement and its metamorphosis 4. The colonial-military dimension. In this part of the thesis, we also reflect on the role of the accumulation of emotional capital, the circulation and recirculation of feelings and emotions in the affective (dis)order of neoliberalism, and their respective borders. Both concepts, that of the accumulation of emotional capital and that of affective borders, portray the neoliberal social order as a circulation system that channels and directs the very chaos it generates. 4) Finally, in the fourth part: Emotional capitalism in the neoliberal home and the psychopolitics of (dis)orientation, we analyze how this affective order and these self-help discourses materialize in space and in the current housing crisis. We analyze the affective politics of real estate investment influencers, their way of governing subjectivities and their way of cooling the home, turning it into a non-place.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Persona i Societat en el Món Contemporan
One problem, many solutions: investigating how plant physiology and metabolome shape plant water use and drought resistance strategies
No full textEls ecosistemes dominats per plantes llenyoses són importants reservoris de biodiversitat clau per regular les condicions climàtiques. Tot i això, la vegetació es veu greument amenaçada per les temperatures elevades i els canvis en els règims de precipitació causats pel canvi global, amb canvis potencialment dramàtics en la composició i el funcionament de la vegetació a nivell mundial, com esdeveniments de mortalitat forestal. S'ha reconegut que la sequera és un determinant clau del funcionament i la dinàmica de la vegetació, i cada vegada és més important comprendre com les plantes responen a l'estrès per identificar quines espècies són més vulnerables al canvi global.
Aquí utilitzem un marc conceptual nou per estudiar com les plantes responen a la sequera en què distingim explícitament entre l'exposició a l'estrès, els trets funcionals, les respostes fisiològiques i el metaboloma (incloent-hi el metabolisme primari i l’especialitzat). Apliquem aquest marc conceptual en el context d’un experiment de simulació de sequera amb 20 espècies de plantes llenyoses mediterrànies amb nivells contrastants de resistència a la sequera. Els nostres resultats mostren que els trets funcionals estan coordinats i interactuen significativament amb l'exposició de les plantes a l'estrès, modulant-ne les respostes fisiològiques a la sequera. Tot i presentar una regulació menys estricta de l'ús de l'aigua, sembla que les espècies resistents a la sequera són més capaces de mantenir la hidratació dels teixits foliars en condicions de sequera. A més, el metaboloma de la fulla està estretament vinculat a trets relacionats amb l'ús i l'assignació de recursos foliars, que van des d'espècies de fulla caduca que tenen fulles relativament més adquisitives fins a espècies de fulla perenne amb fulles relativament més conservatives. A més, les nostres dades apunten a la forta especificitat de les respostes fisiològiques i metabolòmiques de les diferents espècies a la sequera, en funció de l'estratègia de tolerància a la sequera de cada espècie. Finalment, mostrem que les respostes fisiològiques i metabòliques a l'estrès per sequera estan altament relacionades, i hi ha majors respostes metabòliques en espècies que presenten una variació més gran en l'estat hídric de les fulles (estratègia de tolerància a la sequera).
Els nostres resultats donen suport a l'ús del nostre nou marc conceptual per comprendre millor les respostes de les plantes a la sequera en el context del canvi climàtic accelerat.Los ecosistemas dominados por plantas leñosas son importantes reservorios de biodiversidad clave para regular las condiciones climáticas. Sin embargo, la vegetación se ve gravemente amenazada por las temperaturas elevadas y los cambios en los regímenes de precipitación causados por el cambio global, con cambios potencialmente dramáticos en la composición y funcionamiento de la vegetación a nivel mundial, como los eventos de mortalidad forestal. Se ha reconocido que la sequía es un determinante clave del funcionamiento y la dinámica de la vegetación, y cada vez es más importante comprender cómo las plantas responden al estrés para identificar qué especies son más vulnerables al cambio global.
Aquí, utilizamos un marco conceptual novedoso para estudiar cómo las plantas responden a la sequía en el que distinguimos explícitamente entre la exposición al estrés, los rasgos funcionales, las respuestas fisiológicas y el metaboloma (incluyendo el metabolismo primario y especializado). Aplicamos este marco conceptual en el contexto de un experimento de simulación de sequía con 20 especies de plantas leñosas mediterráneas con niveles contrastantes de resistencia a la sequía. Nuestros resultados muestran que los rasgos funcionales están coordinados e interactúan significativamente con la exposición de las plantas al estrés, modulando las respuestas fisiológicas de las plantas a la sequía. A pesar de presentar una regulación menos estricta del uso del agua, las especies resistentes a la sequía parecen ser más capaces de mantener la hidratación de los tejidos foliares en condiciones de sequía. Además, el metaboloma de la hoja está estrechamente vinculado a rasgos relacionados con el uso y la asignación de recursos foliares, que van desde especies de hoja caduca que tienen hojas relativamente más adquisitivas hasta especies de hoja perenne con hojas relativamente más conservativas. Además, nuestros datos apuntan a la fuerte especificidad de las respuestas fisiológicas y metabolómicas de las distintas especies a la sequía, en función de la estrategia de tolerancia a la sequía de cada especie. Finalmente, mostramos que las respuestas fisiológicas y metabólicas al estrés por sequía están altamente relacionadas, encontrándose mayores respuestas metabólicas en especies que presentan una mayor variación en el estado hídrico de las hojas (estrategia de tolerancia a la sequía).
Nuestros resultados respaldan el uso de nuestro novedoso marco conceptual para comprender mejor las respuestas de las plantas a la sequía en el contexto de cambio climático acelerado.Woody plant ecosystems are important biodiversity repositories key to regulating climatic conditions. However, vegetation is severely threatened by elevated temperatures and changes in precipitation regimes driven by global change, with potential dramatic worldwide changes in vegetation composition and functioning, such as forest dieback events. Drought has been recognised as a major driver of vegetation functioning and dynamics, and it is becoming increasingly important to understand how plants respond to stress to assess which species are more vulnerable to global change.
Here, we use a novel conceptual framework to study how plants respond to drought in which we explicitly distinguish between exposure to stress, functional traits, physiological and metabolomic responses (including primary and specialised metabolites). We apply this framework in the context of a drought simulation experiment with 20 Mediterranean woody plant species with contrasting levels of drought resistance. Our results show that functional traits are coordinated and significantly interact with plant exposure to stress in modulating plant physiological responses to drought. Despite presenting a less stringent regulation of water use, drought-resistant species appear better able to maintain tissue hydration under drought conditions. Moreover, the leaf metabolome is tightly linked to leaf resource use and allocation traits, ranging from deciduous species with relatively more acquisitive leaves to evergreen species with relatively more conservative leaves. Furthermore, our data point to the strong species-specificity of plant physiological and metabolomic responses to drought, following each species' drought tolerance strategy. Finally, we show that physiological and metabolic responses to drought stress are highly correlated, with stronger metabolic responses found in species that present a wider variation in leaf water status (drought-tolerant strategy).
Our results support the use of our novel conceptual framework to better understand plant responses to drought in the context of accelerated climate change.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ecologia Terrestr
Spatial Distribution of North African Dust and Black Carbon Aerosols Across the Tropical Atlantic
No full textL'oceà Atlàntic troìcal rep grans aportacions de Carboni Negre (BC) i pols mineral associades a incendis forestals massius que tenen lloc durant l'estació seca de les sabanes tropicals i a les regions del Sàhara i el Sahel, respectivament. Les partícules atmosfèriques són transportades cap a l'Atlàntic a través dels vents alisis. La distribució estacional i espacial dels incendis africans i de la pols està relacionada amb la migració anual de la Zona de Convergència Intertropical (ZCIT). A l'hivern, quan la ZCIT es troba en la seva posició meridional, els incendis es situen al nord de l'equador. Tanmateix, quan la ZCIT es troba en la seva posició septentrional durant l'estiu, els incendis es situen al sud de l'equador.
El carboni negre (BC) present en els aerosols atmosfèrics de l'oceà Atlàntic equatorial té el seu origen en la combustió incompleta de matèria orgànica durant els incendis forestals. Una manera de determinar la quantitat de BC en una mostra és analitzar els àcids benzènics policarboxílics (BPCAs). Aquesta metodologia transforma la fracció de compostos policondensats aromàtics del BC en anells de benzè que contenen entre tres i sis grups carboxílics. Així, els BPCA representen una estimació de la fracció policondensada aromàtica del BC.
La pols mineral, un component significatiu del sistema climàtic terrestre, requereix una investigació detallada per comprendre el seu impacte en els processos climàtics. Aquest estudi utilitza un enfocament multiproxy comprensiu, que empra isòtops de Sr-Nd-Pb per identificar les fonts de la pols mineral procedent del nord d’Àfrica, una regió que contribueix aproximadament al 55% de la càrrega anual global de pols. La nostra recerca no només se centra en identificar la procedència, sinó que també explora la relació entre els processos climàtics a les àrees d’origen i les propietats dels aerosols en localitzacions remotes. Mitjançant una anàlisi detallada de la composició geoquímica dependent de la mida de les partícules, identifiquem l'origen i els patrons de transport. La diferenciació segons la mida de les partícules aporta informació rellevant sobre la dinàmica de la dispersió de la pols, revelant variacions en el comportament de la pols depenent de la mida. De manera notable, observem trajectòries diferenciades per a la massa dels elements, il·lustrant la complexa interacció entre Nd, Sr i Pb.
Aquest estudi multiproxy va utilitzar mostres recollides durant tres campanyes oceanogràfiques realitzades el 2020, 2021 i 2022, abastant el final de l'hivern i períodes complets de primavera. L'aspecte interanual ens permet capturar variacions, millorant la comprensió de les dinàmiques d'emissió i transport de pols mineral i carboni negre.El océano Atlántico tropical recibe grandes aportes de Carbono Negro (BC) y polvo mineral asociados a incendios forestales masivos que ocurren durante la estación seca de las sabanas tropicales y a las regiones del Sáhara y el Sahel, respectivamente. Las partículas atmosféricas son transportadas hacia el Atlántico a través de los vientos alisios. La distribución estacional y espacial de los incendios africanos y del polvo está relacionada con la migración anual de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). En invierno, cuando la ZCIT se encuentra en su posición meridional, los incendios se sitúan al norte del ecuador. Sin embargo, cuando la ZCIT se encuentra en su posición septentrional durante el verano, los incendios se sitúan al sur del ecuador.
El carbono negro (BC) presente en los aerosoles atmosféricos del océano Atlántico ecuatorial tiene su origen en la combustión incompleta de materia orgánica durante los incendios forestales. Una forma de determinar la cantidad de BC en una muestra es analizar los ácidos bencénicos policarboxílicos (BPCAs). Esta metodología transforma la fracción de compuestos policondensados aromáticos del BC en anillos de benceno que contienen entre tres y seis grupos carboxílicos. Así, los BPCA representan una estimación de la fracción policondensada aromática del BC.
El polvo mineral, un componente significativo del sistema climático terrestre, requiere una investigación detallada para comprender su impacto en los procesos climáticos. Este estudio utiliza un enfoque multiproxy comprensivo, que emplea isótopos de Sr-Nd-Pb para identificar las fuentes del polvo mineral procedente del norte de África, una región que contribuye aproximadamente al 55% de la carga anual global de polvo. Nuestra investigación no solo se centra en identificar la procedencia, sino que también explora la relación entre los procesos climáticos en las áreas de origen y las propiedades de los aerosoles en localizaciones remotas. A través de un análisis detallado de la composición geoquímica dependiente del tamaño de las partículas, identificamos el origen y los patrones de transporte. La diferenciación según el tamaño de las partículas aporta información relevante sobre la dinámica de la dispersión del polvo, revelando variaciones en el comportamiento del polvo dependiendo del tamaño. De manera notable, observamos trayectorias diferenciadas para la masa de los elementos, ilustrando la compleja interacción entre Nd, Sr y Pb.
Este estudio multiproxy utilizó muestras recogidas durante tres campañas oceanográficas realizadas en 2020, 2021 y 2022, abarcando el final del invierno y períodos completos de primavera. El aspecto interanual nos permite capturar variaciones, mejorando la comprensión de las dinámicas de emisión y transporte de polvo mineral y carbono negro.The Tropical Atlantic Ocean receives large inputs of Black Carbon (BC) and dust associated to massive wildfires that take place during the dry season of the tropical savannas and to the Sahara and Sahel region respectively. The airborne particles are carried to the Atlantic through the trade winds. The stational and special distribution of African wildfires and dust is related to annual migration of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). In winter, when the ITCZ is in its southern position the fires are situated north of the equator. However, when the ITCZ is situated in its northern position during summer, the fires are situated south of the equator.
Black carbon (BC) in atmospheric aerosols of the equatorial Atlantic Ocean has its origin in the incomplete combustion of organic matter during wildfires. One way to determine the amount of BC in a sample is to analyze the benzene polycarboxylic acids (BPCAs). This methodology transforms the condensed polyaromatic aromatics fraction of BC to benzene rings which contains from three to six carboxylic groups. Therefore, BPCA represents an estimation of the condensed polyaromatic fraction of BC
Mineral dust, a significant constituent of the Earth's climate system, warrants detailed investigation to comprehend its impact on climate processes. This study employs a comprehensive multiproxy approach, utilizing Sr-Nd-Pb isotopes, to discern the sources of mineral dust originating from North Africa, a region contributing approximately 55% of the global annual dust load. Our research not only focuses on identifying provenance but also explores the relationship between climate processes in source areas and aerosol properties at remote locations. Through a detailed analysis of particle size-dependent geochemical composition, this thesis uncover the origin and transport patterns. Differentiation based on particle size uncovers compelling insights into the dynamics of dust dispersion, revealing size-dependent variations in dust behavior. Notably, distinctive pathways for the mass of elements, elucidating the complex interplay between Nd, Sr, and Pb were observed.
This multiproxy study used samples collected during three oceanographic campaigns conducted in 2020, 2021, and 2022, spanning late winter and entire spring periods. The interannual aspect allows us to capture variations, enhancing our understanding of dust and black carbon emission and transport dynamics.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia Ambiental
Political Representation of Future Generations: Justice, Legitimacy, and Institutional Design
No full textThis thesis establishes essential criteria for effectively and legitimately
representing future generations within democratic systems, particularly
in the context of environmental crises, such as climate change, natural
resource depletion, and biodiversity loss. It argues that requirements of
justice and legitimacy demand that political decision-making institutions
adopt mechanisms for representing the interests of future generations.
The thesis presents a framework for evaluating how current democratic
systems should and could be reformed to uphold the rights and interests
of future individuals, structured around five desiderata: institutional
significance, institutional independence, pluralism, capacity for
substantive representation, and accountability. Through a systematic
analysis of various models such as special committees, youth quotas,
minipublics, independent offices, and climate litigation through courts,
this thesis proposes a multi-layered and actionable framework for
representation. This approach provides both normative and practical
insights for designing institutions that can meaningfully address the
long-term needs of future generations, fulfilling the requirements of
justice and legitimacy in democratic governance.Esta tesis establece criterios esenciales para representar de manera
efectiva y legítima a las generaciones futuras dentro de los sistemas
democráticos, particularmente en el contexto de crisis ambientales
como el cambio climático, el agotamiento de recursos naturales y la
pérdida de biodiversidad. El argumento de la tesis es que las exigencias
de justicia y legitimidad requieren que las instituciones de toma de
decisiones políticas adopten mecanismos para representar los intereses
de las generaciones futuras. La tesis presenta un marco para evaluar
cómo es que los sistemas democráticos actuales deberían y podrían
reformarse para garantizar los derechos e intereses de las personas
futuras, y se estructura en torno a cinco criterios: relevancia política,
independencia institucional, pluralismo, capacidad sustantiva y
rendición de cuentas. A través de un análisis sistemático de varios
modelos, como son los comités especiales, cuotas de juventudes,
asambleas ciudadanas, oficinas independientes y litigio climático a través
de los tribunales, esta tesis propone un marco de acción multinivel de
representación. Este enfoque ofrece perspectivas tanto normativas
como prácticas para el diseño de instituciones capaces de abordar
significativamente las necesidades a largo plazo de las generaciones
futuras, cumpliendo con las exigencias de justicia y legitimidad de la
gobernanza democrática.Programa de Doctorat en Dre
El encaje de la financiación empresarial por medio de blockchain en el contexto jurídico y económico andorrano
No full textEl present estudi aborda el finançament empresarial mitjançant criptoactius i blockchain a Andorra, destacant-ne la rellevància i les oportunitats que presenta. Per tant, s’investiga si existeix un marc legal adequat a Andorra per al finançament criptogràfic, tant des de l’àmbit positiu (llei escrita) com consuetudinari (costum i pràctica jurídica). Cal tenir en compte que Andorra, tot i que encara no forma part de la Unió Europea, ha mostrat una obertura significativa cap a les tecnologies emergents, incloent-hi la blockchain i els criptoactius, fet que la posiciona com un entorn propici per a l’adopció d’aquestes tecnologies.
Així doncs, la recerca analitza l’encaix legal i les oportunitats que la revolució digital podria oferir per al finançament d’empreses en un context tradicional com l’andorrà, així com l’entorn econòmic i empresarial que l’envolta. Més concretament, aquesta tesi se centra en la comprensió del marc legal andorrà pel que fa al finançament mitjançant criptoactius, analitzant la normativa existent i explorant la possibilitat d’aplicar figures jurídiques tradicionals en aquest nou context digital.
A més, es destaca la importància d’estudiar l’impacte econòmic i empresarial de l’adopció de la tecnologia blockchain a Andorra, tenint en compte que la manca de regulació i de claredat legal en moltes jurisdiccions ha plantejat reptes per a la seguretat jurídica i la protecció dels inversors i consumidors. La recerca també aborda la importància de la costum i dels principis generals del Dret com a fonts jurídiques que poden oferir un encaix legal per a les noves tecnologies en absència de regulació específica, i vinculades a l’aplicació de la cadena de blocs i el seu impacte en el finançament empresarial.
En termes pràctics, la tesi, emmarcada en un programa de doctorat industrial, pretén generar un cert cos doctrinal que aporti coneixement útil per a inversors, empresaris i reguladors, no només a Andorra, sinó també en altres contextos similars. La transferència de coneixement des de l’àmbit acadèmic cap al professional és un aspecte crucial per a la presa de decisions informades i per a la formulació de polítiques en un entorn de ràpida transformació digital.
Per aquest motiu, la investigació no es limita a una anàlisi acadèmica, sinó que es configura com una eina pràctica per comprendre i afrontar els reptes i les oportunitats que el finançament criptogràfic i la tecnologia blockchain presenten a Andorra, amb el potencial de ser extrapolada a altres contextos, oferint una base per a futures investigacions i desenvolupaments en l’àmbit del Dret i de l’Economia digital.El presente estudio aborda la financiación empresarial mediante criptoactivos y blockchain en Andorra, destacando su relevancia y las oportunidades que presenta. Por tanto, se investiga si existe un marco legal adecuado en Andorra para la financiación criptográfica, tanto desde el ámbito positivo (ley escrita) como consuetudinario (costumbre y práctica jurídica). Debiendo tenerse en cuenta que Andorra, aunque no forma parte de la Unión Europea aún, ha mostrado una apertura significativa a las tecnologías emergentes, incluyendo blockchain y los criptoactivos, lo que la posiciona como un entorno propicio para la adopción de estas tecnologías. De ahí que la investigación analice el encaje legal y las oportunidades que la revolución digital podría ofrecer para la financiación de empresas en un contexto tradicional como el andorrano, amén del entorno económico y empresarial que se da a su alrededor. Más concretamente, la presente tesis se centra en la comprensión del marco legal andorrano respecto a la financiación mediante criptoactivos, analizando la normativa existente y explorando la posibilidad de aplicar figuras jurídicas tradicionales en este nuevo contexto digital. Además, se destaca la importancia de estudiar el impacto económico y empresarial de la adopción de blockchain en Andorra, considerando que la falta de regulación y claridad legal en muchas jurisdicciones ha planteado retos para la seguridad jurídica y la protección de inversores y consumidores. La investigación también aborda la importancia de la costumbre y los principios generales del Derecho como fuentes jurídicas que pueden ofrecer un encaje legal para las nuevas tecnologías en ausencia de regulación específica y vinculadas a la aplicación de la cadena de bloques y su impacto en la financiación empresarial. En términos prácticos, la tesis, enmarcada en un programa de doctorado industrial, pretende generar un cierto cuerpo doctrinal que aporte conocimiento útil para inversores, empresarios y reguladores, no solo en Andorra, sino también en otros contextos similares, siendo la transferencia de conocimiento desde el ámbito académico hacia el profesional un aspecto crucial para la toma de decisiones informadas y la formulación de políticas en un entorno en rápida transformación digital. Por ello, la investigación no realiza un mero análisis académico, sino que se configura como una herramienta práctica para comprender y enfrentar los retos y oportunidades que la financiación criptográfica y la tecnología blockchain presentan en Andorra, con el potencial de ser extrapolado a otros contextos, brindando una base para futuras investigaciones y desarrollos en el campo del Derecho y la Economía digital.Derecho y Economí
Regulatory factors of quorum sensing and quorum quenching systems in Stenotrophomonas maltophilia and their involvement in metabolic adaptation, pathogenesis and resistance
No full textStenotrophomonas maltophilia és un patogen oportunista emergent multiresistent als antibiòtics que representa una amenaça clínica significativa, especialment en pacients hospitalitzats i immunodeprimits. Els sistemes de detecció de quorum (quorum sensing, QS) regulen processos fisiològics relacionats amb l’adaptació i la patogènesi en aquest bacteri. En aquesta tesi doctoral, hem dut a terme una investigació exhaustiva i integral de les xarxes reguladores del sistema QS de S. maltophilia, basat en el factor de senyalització difusible (diffusible signaling factor, DSF) i la seva interacció amb el segon missatger cíclic di-GMP (cyclic di-GMP, c-di-GMP). A més, s'ha estudiat un sistema intrínsec de degradació del quorum (quorum quenching, QQ) basat en una enzima acilasa.
Mitjançant una extensa mutagènesi, anàlisis transcriptòmiques i la caracterització funcional dels components clau del sistema de DSF-QS en el sistema Rpf de la soca representativa K279a, hem demostrat que la producció de DSF arriba al seu màxim a l'inici de la fase estacionària i desencadena una cascada de senyalització que redueix els nivells intracel·lulars de c-di-GMP. Aquesta reducció afavoreix la transició d'un estil de vida sessil a un de mòbil, facilitant la dispersió del biofilm i un increment de la motilitat. El regulador transcripcional Clp emergeix com un factor clau que percep c-di-GMP i coordina canvis en l’expressió gènica, incloent-hi la regulació de factors de virulència com els pilis, les fímbries i les proteases extracel·lulars. Al seu torn, el component RpfB desactiva el DSF com a mecanisme de retroalimentació d’aquest sistema de QS.
Les nostres dades destaquen dos factors sigma alternatius, RpoN1 i RpoN2, amb funcions reguladores especialitzades i diferenciades dins la xarxa de QS. RpoN2 és un element directe de la cascada DSF-QS que modula l’assemblatge flagel·lar, la motilitat i la maduració del biofilm, mentre que RpoN1 influeix de manera independent en la biosíntesi d'àcids grassos i en la producció de DSF, especialment en condicions de limitació de nutrients. L’eliminació del gen rpoN1 altera la composició dels àcids grassos, redueix els nivells de DSF i modifica la cinètica de creixement, revelant una connexió integral entre les vies metabòliques i la senyalització de QS.
A més, hem identificat i caracteritzat un enzim de S. maltophilia amb activitat acilasa pertanyent a la família de les Ntn hidrolases (old locus Smlt1522 en el genoma de K279a), que presenta una doble funcionalitat degradant tant senyals de QS de tipus AHL com antibiòtics de la classe de la penicil·lina. Els mutants deficients en el gen smlt1522 presenten un creixement alterat, una major formació de biofilm i una reducció de la motilitat, característiques que subratllen la importància ecològica i clínica del QQ a S. maltophilia.
En conjunt, aquest estudi proporciona una comprensió sistèmica de la xarxa de QS dependent de DSF a S. maltophilia i de la seva coordinació intricada amb c-di-GMP, així com de la sofisticació evolutiva de les estratègies de QQ a aquest bacteri. Aquestes troballes amplien el coneixement sobre la patobiologia de S. maltophilia i poden contribuir al desenvolupament de noves estratègies per al control d’infeccions i la lluita contra la resistència als antibiòtics.Stenotrophomonas maltophilia es un patógeno oportunista emergente, multirresistente a los antibióticos, que representa una amenaza clínica significativa, especialmente en pacientes hospitalizados e inmunodeprimidos. Los sistemas de detección de quorum (quorum sensing, QS) regulan procesos fisiológicos relacionados con la adaptación y la patogénesis en esta bacteria. En esta tesis doctoral, hemos llevado a cabo una investigación exhaustiva e integral de las redes reguladoras del sistema QS de S. maltophilia, basado en el factor de señalización difusible (diffusible signaling factor, DSF) y su interacción con el segundo mensajero cíclico di-GMP (cyclic di-GMP, c-di-GMP). Además, se ha estudiado un sistema intrínseco de degradación del quorum (quorum quenching, QQ) basado en una enzima acilasa.
Mediante una extensa mutagénesis, análisis transcriptómicos y la caracterización funcional de los componentes clave del sistema de DSF-QS en el sistema Rpf de la cepa representativa K279a, hemos demostrado que la producción de DSF alcanza su máximo al inicio de la fase estacionaria y desencadena una cascada de señalización que reduce los niveles intracelulares de c-di-GMP. Esta reducción favorece la transición de un estilo de vida sésil a uno móvil, facilitando la dispersión del biofilm y un incremento de la motilidad. El regulador transcripcional Clp emerge como un factor clave que percibe c-di-GMP y coordina cambios en la expresión génica, incluyendo la regulación de factores de virulencia como los pilis, las fimbrias y las proteasas extracelulares. A su vez, el componente RpfB desactiva el DSF como un mecanismo de retroalimentación de este sistema de QS.
Nuestros datos destacan dos factores sigma alternativos, RpoN1 y RpoN2, con funciones reguladoras especializadas y diferenciadas dentro de la red de QS. RpoN2 es un elemento directo de la cascada DSF-QS que modula el ensamblaje flagelar, la motilidad y la maduración del biofilm, mientras que RpoN1 influye de manera independiente en la biosíntesis de ácidos grasos y en la producción de DSF, especialmente en condiciones de limitación de nutrientes. La eliminación del gen rpoN1 altera la composición de los ácidos grasos, reduce los niveles de DSF y modifica la cinética de crecimiento, revelando una conexión integral entre las vías metabólicas y la señalización de QS.
Además, hemos identificado y caracterizado una enzima de S. maltophilia con actividad acilasa, perteneciente a la familia de las Ntn hidrolasas (old locus Smlt1522 en el genoma de K279a), que presenta una doble funcionalidad, degradando tanto señales de QS de tipo AHL como antibióticos de la clase de la penicilina. Los mutantes deficientes en el gen smlt1522 presentan un crecimiento alterado, una mayor formación de biofilm y una reducción de la motilidad, características que subrayan la importancia ecológica y clínica del QQ en S. maltophilia.
En conjunto, este estudio proporciona una comprensión sistémica de la red de QS dependiente de DSF en S. maltophilia y de su intrincada coordinación con c-di-GMP, así como de la sofisticación evolutiva de las estrategias de QQ en esta bacteria. Estos hallazgos amplían el conocimiento sobre la patobiología de S. maltophilia y pueden contribuir al desarrollo de nuevas estrategias para el control de infecciones y la lucha contra la resistencia a los antibióticos.Stenotrophomonas maltophilia is an emerging multidrug-resistant opportunistic pathogen that poses a significant clinical threat, particularly in hospitalized and immunocompromised patients. Quorum sensing (QS) systems regulate physiological processes related to adaptation and pathogenesis in this bacterium. In this doctoral thesis, we first did an in-depth and comprehensive investigation of the regulatory networks of the S. maltophilia QS system based on DSF (diffusible signaling factor) and its interaction with the second messenger cyclic di-GMP (c-di-GMP). Additionally, an intrinsic quorum quenching (QQ) system based on an acylase enzyme was studied.
Through extensive mutagenesis and transcriptomic analyses and functional characterization of key DSF QS components of the Rpf system in the representative strain K279a, we show that DSF production reaches its peak in the early-stationary phase and triggers a signaling cascade that lowers intracellular c-di-GMP levels. This reduction promotes a switch from sessile to motile lifestyles, underpinning biofilm dispersal and enhanced motility. The transcriptional regulator Clp emerges as a pivotal effector that senses c-di-GMP and orchestrates gene expression changes, including those governing virulence factors such as pili, fimbriae, and extracellular proteases. The RpfB component, in turn, deactivates DSF as a feedback mechanism of this QS system.
Our data highlights two alternative σ54 factors, RpoN1 and RpoN2, with specialized and differentiated regulatory roles in the QS network. RpoN2 is a direct downstream element of the DSF-QS cascade that modulates flagellar assembly, motility, and biofilm maturation, whereas RpoN1 independently influences fatty acid biosynthesis and DSF production, particularly under nutrient-limited conditions. Deletion of the rpoN1 gene disrupts fatty acid composition, reduces DSF levels, and alters growth kinetics, revealing an integral link between metabolic pathways and QS signaling.
Additionally, we identified and characterized an S. maltophilia enzyme with acylase activity belonging to the Ntn hydrolase family (old locus tag Smlt1522 in K279a genome), which exhibits dual functionality by degrading both AHL-type QS signals and penicillin-class antibiotics. Mutants lacking smlt1522 gene show altered growth, increased biofilm formation, and reduced motility, traits that underscore the ecological and clinical significance of QQ in S. maltophilia.
Overall, this study provides a systems-level understanding of the DSF-dependent QS network in S. maltophilia and its intricate coordination with c-di-GMP, and also the evolutionary sophistication of QQ strategies in this bacterium. These findings advance our knowledge of S. maltophilia pathobiology and may inform future approaches to control infections and combat antibiotic resistance.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Microbiologi
Ionizing radiation: from molecular and cellular responses to hematologic malignancy risk
No full textEls humans estan exposats diàriament a fonts de radiació ionitzant tant naturals com artificials. Aquesta exposició és significativa a causa de l’augment del risc de càncer, fins i tot a dosis baixes. Les leucèmies, particularment les neoplàsies mieloides, es troben entre els càncers més vinculats a la radiació, tot i que els mecanismes carcinogènics encara no estan clars. A més, la resposta interindividual a dosis idèntiques de radiació pot variar. Tot i que els estudis amb dosis mitjanes i altes mostren diferències en la susceptibilitat, la majoria de fonts d’exposició impliquen dosis baixes. Aquesta tesi investiga els canvis moleculars i cel·lulars provocats per diferents exposicions mèdiques a la radiació, les variacions segons la radiosensibilitat i la relació amb el desenvolupament del càncer.
Primer, per comparar les respostes a una dosi de radiació equivalent a una tomografia computada (20 mGy) en línies cel·lulars amb diferents nivells de radiosensibilitat, es van analitzar diversos paràmetres i es van comparar amb els efectes d’una dosi mitjana (500 mGy). La línia radiorresistent no va mostrar canvis a 20 mGy, mentre que la línia radiosensible va presentar un augment en el dany a l’ADN, la proliferació i la mort cel·lular. Això es va correlacionar amb una major expressió de gens antioxidants en les cèl·lules radiorresistents, cosa que suggereix un mecanisme de protecció. A 500 mGy, ambdues línies van mostrar canvis, amb una resposta antioxidant incrementada en les radiorresistents, menys dany a l’ADN i apoptosi, i una menor proliferació, probablement deguda a una aturada del cicle cel·lular per facilitar la reparació de l’ADN. Tot i això, la cinètica de reparació de l’ADN va ser similar en ambdues línies, el que indica que les diferències de radiosensibilitat a dosis baixes/mitjanes es deuen principalment a la capacitat antioxidant. En un segon estudi, una línia cel·lular limfoblastoide va ser exposada a un règim simulat de radioteràpia (cinc dosis d’1 Gy), i es va analitzar l’expressió gènica. Vint-i-quatre hores després de l’exposició, es van detectar nivells elevats de gens relacionats amb la senescència i el seu fenotip secretor (SASP). Aquests marcadors no eren presents després de 30 dies, moment en què es van sobreexpressar gens implicats en la inflamació. Una metanàlisi que comparava els perfils d’expressió gènica de les neoplàsies mieloides relacionades amb la teràpia i els casos de novo va identificar una signatura de 12 gens. La majoria d’aquests gens, relacionats amb la resposta immunitària i un mal pronòstic en la leucèmia mieloide aguda, estaven menys expressats en els casos relacionats amb la teràpia. Un tercer estudi va trobar una correlació entre la incidència de leucèmia mieloide aguda i la radiació gamma natural mitjana a Europa, amb taxes de leucèmia més altes als països amb una exposició gamma més gran.
En conjunt, l’exposició a dosis baixes va provocar un augment del dany a l’ADN en cèl·lules radiosensibles, cosa que podria desencadenar una inestabilitat genètica i augmentar el risc de càncer. A dosis més altes, com les de radioteràpia, es va observar senescència 24 hores després de l’exposició, probablement deguda a un dany extens en l’ADN. Les cèl·lules senescents van alliberar components del SASP, que podrien promoure el microambient inflamatori observat 30 dies després. Aquesta inflamació podria contribuir a la proliferació de cèl·lules leucèmiques. Les neoplàsies mieloides relacionades amb la teràpia van mostrar una resposta immune deteriorada, cosa que podria afavorir la progressió del càncer i explicar la seva naturalesa agressiva. Finalment, la relació entre la incidència de leucèmia mieloide aguda i la radiació gamma terrestre dona suport a una connexió entre la radiació de baixa dosi i el risc de leucèmia, tot i que calen més estudis per confirmar-ho.Los seres humanos están expuestos diariamente a fuentes de radiación ionizante, tanto naturales como antropogénicas. Esta exposición es significativa debido al aumento del riesgo de cáncer, incluso a dosis bajas. Las leucemias, particularmente las neoplasias mieloides, se encuentran entre los cánceres más fuertemente relacionados con la radiación, aunque los mecanismos carcinogénicos aún no están claros. Además, la respuesta interindividual a dosis idénticas de radiación varía. Aunque los estudios con dosis medias y altas revelan diferencias en la susceptibilidad, la mayoría de las fuentes de exposición implican dosis bajas. Esta tesis investiga los cambios moleculares y celulares provocados por diferentes exposiciones médicas a la radiación, las variaciones según la radiosensibilidad intrínseca y la relación con el desarrollo del cáncer.
Primero, para comparar las respuestas a una dosis de radiación equivalente a una tomografía computarizada (20 mGy) en líneas celulares con distinta radiosensibilidad, se analizaron varios parámetros y se compararon con los efectos a una dosis media (500 mGy). La línea radiorresistente no mostró cambios a 20 mGy, mientras que la línea radiosensible presentó un aumento en el daño al ADN, la proliferación y la muerte celular. Esto se correlacionó con una mayor expresión de genes antioxidantes en las células radiorresistentes, lo que sugiere la existencia de un mecanismo de protección. A 500 mGy, ambas líneas mostraron cambios, siendo más fuerte la respuesta antioxidante en las células radiorresistentes, con menos daño al ADN y apoptosis, y una menor proliferación, probablemente debido a una detención del ciclo celular para permitir la reparación del ADN. Sin embargo, la cinética de reparación del ADN fue similar en ambas líneas, lo que indica que las diferencias de radiosensibilidad a dosis bajas y medias se deben principalmente a la capacidad antioxidante. En un segundo estudio, una línea celular linfoblastoide fue expuesta a un régimen simulado de radioterapia (cinco dosis de 1 Gy), y se analizó la expresión génica. Veinticuatro horas después de la exposición, se observaron niveles elevados de genes relacionados con la senescencia y el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Estos marcadores estaban ausentes después de 30 días, momento en el que se sobreexpresaron genes involucrados en la inflamación. Un metaanálisis que comparó los perfiles de expresión génica de neoplasias mieloides relacionadas con la terapia y casos de novo identificó una firma de 12 genes. La mayoría de estos genes, relacionados con la respuesta inmune y un mal pronóstico en la leucemia mieloide aguda, estaban regulados a la baja en los casos relacionados con la terapia. Un tercer estudio encontró una correlación entre la incidencia de leucemia mieloide aguda y la radiación gamma natural promedio en Europa, con mayores tasas de leucemia en países con mayor exposición gamma.
En general, la exposición a dosis bajas provocó un aumento del daño al ADN en células radiosensibles, lo que podría desencadenar inestabilidad genética y aumentar el riesgo de cáncer. A dosis más altas, como las utilizadas en radioterapia, se observó senescencia celular 24 horas después de la exposición, probablemente debido a un daño extenso en el ADN. Las células senescentes liberaron componentes del SASP, lo que podría promover el microambiente inflamatorio observado 30 días después. Esta inflamación podría contribuir a la proliferación de células leucémicas. Las neoplasias mieloides relacionadas con la terapia mostraron una respuesta inmune deteriorada, lo que podría impulsar la progresión del cáncer y explicar su naturaleza agresiva. Finalmente, el vínculo observado entre la incidencia de leucemia mieloide aguda y la radiación gamma terrestre respalda una conexión entre la radiación ionizante de baja dosis y el riesgo de leucemia, aunque se necesitan más estudios para confirmarlo.Humans are daily exposed to both natural and human-made sources of ionizing radiation. This exposure is significant due to the increased cancer risk, even at low doses. Leukemias, particularly myeloid neoplasms, are among the cancers most strongly linked to radiation, though the carcinogenic mechanisms remain unclear. Additionally, individuals vary in their responses to identical radiation doses. While medium and high-dose studies reveal susceptibility differences, most exposure sources are low-dose. This thesis investigates molecular and cellular changes from different medical radiation exposures, variations based on intrinsic radiosensitivity, and the connection to cancer development.
First, to compare responses to a radiation dose equivalent to a CT scan (20 mGy) in cell lines with differing radiosensitivity, several parameters were analyzed and compared to effects at a medium dose (500 mGy). The radioresistant line showed no changes at 20 mGy, while the radiosensitive line had increased DNA damage, proliferation, and cell death. This correlated with higher antioxidant gene expression in the radioresistant cells, suggesting a protective mechanism. At 500 mGy, both lines showed changes, with the radioresistant cells exhibiting a stronger antioxidant response, less DNA damage and apoptosis, and reduced proliferation, likely due to cell cycle arrest for DNA repair. However, DNA repair kinetics were similar in both lines, indicating that radiosensitivity differences at low and medium doses are largely due to antioxidant capacity. In a second study, a lymphoblastoid cell line was exposed to a simulated radiotherapy regimen (five 1 Gy doses), and gene expression was analyzed. Twenty-four hours after exposure, genes linked to senescence and the senescence-associated secretory phenotype (SASP) were upregulated. These markers were absent after 30 days, at which point genes involved in inflammation were overexpressed. A meta-analysis comparing gene expression profiles of therapy-related myeloid neoplasms and de novo cases identified a 12-gene signature. Most of these genes, related to immune response and poor acute myeloid leukemia prognosis, were downregulated in therapy-related cases. A third study found a correlation between acute myeloid leukemia incidence and average natural gamma radiation in Europe, with higher leukemia rates in countries with greater gamma exposure.
Overall, low-dose exposure led to increased DNA damage in radiosensitive cells, potentially triggering genetic instability and raising cancer risk. At higher doses, like those in radiotherapy, cell senescence was observed 24 hours post-exposure, likely due to extensive DNA damage. Senescent cells released SASP components, potentially promoting the inflammatory microenvironment observed 30 days later. This inflammation may contribute to leukemic cell proliferation. Therapy-related myeloid neoplasms showed an impaired immune response, possibly driving cancer progression and explaining their aggressive nature. Lastly, the observed link between acute myeloid leukemia incidence and terrestrial gamma radiation supports a connection between low-dose ionizing radiation and leukemia risk, though further studies are needed for confirmation.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Biodiversita
Engineering Artificial Protein Coronas on Mesoporous Silica Nanoparticles: A Targeted Approach for Pancreatic Cancer Therapy
No full textL’adenocarcinoma ductal pancreàtic (PDAC) és un dels tipus de càncer més letals a escala mundial, principalment a causa del seu diagnòstic habitualment tardà i de la ineficàcia dels tractaments actuals. En l'actualitat, la quimioteràpia representa el tractament principal per a aquesta malaltia, però la seva baixa eficàcia s’associa a la formació d’un estroma altament fibròtic, que incrementa la pressió intersticial i afavoreix el desenvolupament de resistències als fàrmacs. En aquest context, la nanomedicina emergeix com una disciplina innovadora i d’avantguarda capaç de millorar la farmacodinàmia dels principis actius.
Durant l’última dècada, els nanovehicles han guanyar rellevància en l’abordatge terapèutic del PDAC. Tanmateix, malgrat la seva capacitat d'interaccionar de manera específica amb les cèl·lules malignes i permetre una alliberació controlada del fàrmac, l’ús de nanosistemes presenta diverses limitacions que en disminueixen el potencial d’aplicació clínica. En particular, quan les nanopartícules s’administren per via sanguínia, la ràpida formació d’una corona proteica (PC) en la seva superfície neutralitza la seva capacitat de reconeixement cel·lular i afavoreix la seva captura per part del sistema mononuclear fagocític. Com a resultat, un 95% de les nanomedicines administrades són atrapades, fet que compromet la seva eficàcia terapèutica.
En la present tesi doctoral s’han proposat tres nanosistemes constituïts per nanopartícules mesoporoses de sílice (MSN), que han permès estudiar i dissenyar nanovehicles capaços de superar els desafiaments imposats per aquesta malaltia.
El primer sistema es basa en un nanovehicle capaç d'alliberar de manera controlada un conjugat de camptotecina i gemcitabina (CPT-GEM) en resposta al pH àcid dels lisosomes de les cèl·lules tumorals. Aquest enfocament té com a objectiu el tractament de l'adenocarcinoma ductal pancreàtic (PDAC) mitjançant teràpia combinada, una estratègia prometedora per superar l'aparició de resistències terapèutiques. Amb aquest propòsit, s’ha preparat una PC artificial al voltant de les MSNs mitjançant una nova molècula formada per un grup químic que és làbil en condicions àcides. El disseny d’aquesta molècula està enfocat a conjugar MSNs de 45 nm de diàmetre amb albúmina, mitjançant química clic lliure de coure com a catalitzador. El nanosistema resultant ha demostrat alliberar el conjugat CPT-GEM de manera selectiva a pH 5,5. A més, el recobriment amb albúmina ha reduït la internalització de les nanopartícules per part dels macròfags en 1,6 vegades respecte a les nanopartícules sense PC. Així mateix, la decoració de l’albúmina conjugada amb lligands específics ha millorat diverses capacitats del sistema. En concret, la incorporació d’un pèptid inhibidor de la fagocitosi ha reduït la internalització del nanovehicle davant els macròfags en 2,3 vegades respecte a les nanopartícules sense recobriment. D’altra banda, la incorporació d’un pèptid amb afinitat per un receptor sobreexpressat a la membrana de les cèl·lules pancreàtiques cancerígenes ha millorat la internalització del sistema entre 2 i 3 vegades en comparació amb MSNs amb albúmina.
En el segon sistema, el principal propòsit ha estat augmentar la citotoxicitat dels nanosistemes contra les cèl·lules tumorals pancreàtiques mitjançant la combinació de teràpia fotodinàmica i quimioteràpia. La generació d’espècies altament oxidants per part de la teràpia fotodinàmica ha permès el disseny d’una molècula sensible a l’oxigen singlet amb l’objectiu d’unir les MSNs amb albúmina. Aquesta estratègia ha donat lloc a un sistema d’alliberament controlat del fàrmac doxorubicina gràcies a una corona proteica sensible a l’oxigen singlet. A més, gràcies a la sinèrgia generada per la combinació de teràpies s’han aconseguit valors de mortalitat cel·lular molt alts a concentracions baixes del sistema en les línies cel·lulars humanes de tumor de pàncrees PANC-1 i MIA PaCa-2. Tanmateix, la incorporació del pèptid inhibitori de la fagocitosi ha resultat en una reducció de la captura del nanovehicle pels macròfags en un 3,5 vegades respecte a les nanopartícules sense corona.
El tercer nanovehicle s’ha desenvolupat amb l’objectiu de crear un sistema avançat potencialment capaç tant d’acumular-se en el microambient tumoral del càncer de pàncrees com de penetrar-hi. Per aconseguir-ho, aquest sistema s’ha carregat amb el conjugat CPT-GEM i s’ha dissenyat perquè sigui sensible a dos pHs, permetent-li reduir la seva mida gràcies a aquests estímuls. Concretament, les nanopartícules de 45 nm s’han recobert primerament amb una capa polimèrica mitjançant una molècula capaç de formar 2 enllaços làbils a diferent pH, seguida d’una cobertura d’albúmina. Aquest recobriment híbrid aconsegueix l’alliberament gradual i precís del conjugat a mesura que el pH disminueix progressivament de 7,4 a 5,5. Un cop el nanovehicle és a la matriu extracel·lular tumoral, a pH lleugerament àcids (6,8), el recobriment es trenca parcialment. Quan el sistema es internalitza a les cèl·lules pancreàtiques a través dels endosomes, el pH disminueix (5,5) i la cobertura híbrida es continua desprenent, permetent l’alliberament del conjugat. La posterior decoració de la corona proteica amb els pèptids mencionats dota el sistema de capacitats evasives fins a 4 vegades superiors a les nanopartícules sense recobriment, i una internalització específica a les cèl·lules pancreàtiques de 2 a 3 vegades més gran que les MSN amb PC sense decorar. Aquesta estratègia ha permès el disseny d’un sistema capaç d’augmentar la seva internalització a les cèl·lules pancreàtiques tumorals a través de diverses vies, amb un gran potencial per a la seva avaluació preclínica.El adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) es uno de los procesos cancerígenos más letales, principalmente debido a su diagnóstico habitualmente tardío y la ineficacia de los tratamientos existentes. Actualmente, la quimioterapia es el principal abordaje terapéutico contra esta enfermedad tan agresiva. Desafortunadamente, la formación de un estroma altamente fibrótico alrededor del tumor, que aumenta la presión intersticial y favorece el desarrollo de resistencias a fármacos, reduce, de esta manera, la eficacia de los tratamientos convencionales. La nanomedicina es una disciplina emergente y de vanguardia en este campo, capaz de mejorar la farmacodinamia de los fármacos. En la última década, los nanovehículos han ganado relevancia en el marco terapéutico del PDAC. No obstante, aunque los nanosistemas poseen la capacidad interactuar de manera específica a las células malignas y permitir una liberación controlada del fármaco, su aplicación presenta ciertas limitaciones que afectan su eficacia clínica. En cuanto las nanopartículas se administran por vía sanguínea, la rápida formación de una corona proteica (PC) a su alrededor neutraliza su capacidad de reconocimiento celular y favorece su captura por parte del sistema mononuclear fagocítico. Como resultado, un 95% de las nanomedicinas administradas son atrapadas, hecho que compromete su eficacia terapéutica.
En la presente tesis doctoral, se han propuesto tres nanosistemas constituidos por nanopartículas mesoporosas de sílice (MSN), que han permitido estudiar y diseñar nanovehículos capaces de superar los desafíos impuestos por el PDAC.
El primer sistema se diseñó con el objetivo de desarrollar nanopartículas recubiertas con una PC escindible a pH ácido, capaz de permitir la liberación controlada de un conjugado de camptotecina y gemcitabina (CPT-GEM) para el tratamiento del PDAC mediante terapia combinada, estrategia prometedora para combatir la aparición de resistencias. El sistema está compuesto por nanopartículas de sílice mesoporosas (MSNs) de 45 nm de diámetro, conjugadas con una corona de albúmina mediante una novedosa molécula enlazadora. Esta molécula presenta un enlace lábil en condiciones de pH ácido y facilita la unión de la albúmina a las nanopartículas utilizando química click libre de cobre como catalizador. El nanosistema híbrido resultante ha demostrado la liberación selectiva del conjugado CPT-GEM a pH 5,5, que simula el microambiente lisosomal de las células cancerígenas. Además, el recubrimiento de albúmina ha conseguido reducir 1,6 veces la internalización del sistema en macrófagos en comparación con MSNs no recubiertas. La posterior decoración de la PC con ligandos específicos ha mejorado algunas de las capacidades del sistema. La adicción de un péptido inhibitorio de la fagocitosis por parte de macrófagos ha incrementado la evasión del nanovehículo ante éstos 2-3 veces más respecto a las nanopartículas sin PC. Por otra parte, la adicción de un péptido con afinidad por un receptor sobreexpresado en la membrana de las células pancreáticas cancerígenas, ha mejorado la internalización del sistema en éstas de 2 a 3 veces.
En el segundo sistema, el objetivo principal ha sido aumentar la actividad citotóxica frente a las células tumorales pancreáticas mediante la combinación de las terapias fotodinámica y quimioterapia. La generación de especies altamente oxidantes ha permitido, además de una potente actividad citotóxica, la preparación de una PC sensible al oxígeno singlete, facilitando la liberación selectiva del antineoplásico doxorrubicina mediante irradiación con luz roja. Con este fin, se ha diseñado y sintetizado una molécula sensible al oxígeno singlete, capaz de conjugar las MSNs con albúmina mediante reacciones click. Además, la combinación de terapias ha conseguido un efecto sinérgico alcanzando altos niveles de mortalidad celular a bajas concentraciones del sistema en las líneas celulares humanas de tumor pancreático, PANC-1 y MIA PaCa-2. Asimismo, la incorporación del péptido inhibidor de la fagocitosis ha reducido la internalización del nanovehículo 3,5 veces en macrófagos con respecto a las nanopartículas sin corona.
El tercer nanovehículo se ha diseñado con el objetivo de desarrollar un nanosistema avanzado para la quimioterapia combinada, con el potencial de acumularse y penetrar en el complejo microambiente tumoral del PDAC. Para lograrlo, este sistema presenta sensibilidad a dos valores de pH, lo que le permite reducir su tamaño de manera gradual en respuesta a dichos estímulos. Específicamente, las MSNs de 45 nm se han conjugado con una envoltura polimérica mediante una molécula capaz de establecer dos enlaces lábiles a diferentes valores de pH, seguida de una posterior cobertura con albúmina. Este recubrimiento híbrido, consigue la liberación gradual y precisa del conjugado a medida que el pH disminuye progresivamente de 7,4 a 5,5. Una vez el nanosistema llega a la matriz extracelular tumoral, con un pH ligeramente ácidos (6,8), el recubrimiento se rompe parcialmente. Cuando el sistema se internaliza a las células pancreáticas a través de las endosomas, el pH disminuye (5,5) y la cobertura híbrida se continúa desprendiendo, permitiendo la liberación del conjugado. La posterior decoración de la PC con los péptidos mencionados dota al sistema de capacidades evasivas hasta 4 veces superiores a las nanopartículas sin recubrimiento y una internalización específica en las células pancreáticas, de 2 a 3 veces más grande que éstas. Esta estrategia ha permitido el diseño de un sistema capaz de aumentar su internalización en las células pancreáticas tumorales a través de diversas vías, con potencial para su evaluación preclínica.Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most lethal malignancies worldwide, primarily due to its late diagnosis and its unresponsiveness to standard treatments. At present, chemotherapy remains the cornerstone of treatment for this lethal disease. However, the presence of a highly fibrotic stroma surrounding pancreatic tumour cells significantly hampers the effectiveness of conventional chemotherapy due to elevated interstitial pressure and the development of drug resistances. Nanomedicine has emerged as a cutting-edge paradigm to enhance the pharmacodynamics of drugs. Over the past decade, nanocarriers have shown great promise as innovative platforms for the treatment and management of PDAC. However, despite their ability to target malignant cells and achieve controlled drug release, unresolved drawbacks continue to limit their clinical efficacy. Specifically, the rapid formation of a protein corona (PC) around nanosystems in the bloodstream not only neutralizes their targeting capabilities but also leads to the clearance of approximately 95% of administered nanoparticles, highly compromising the efficacy of nanomedicines. Paradoxically, the preparation of an artificial PC around nanoparticle’s surfaces has arisen as a promising strategy to overcome this challenge. Certainly, among the various proteins present in the human body, albumin demonstrates significant potential to inhibit macrophage phagocytosis.
In this PhD dissertation, three drug delivery systems (DDS) have been prepared, leveraging the well-defined properties of mesoporous silica nanoparticles (MSN), to study and design nanoconstructs capable of overcoming the challenges imposed by this disease.
The first nanocarrier was constructed with the aim to develop a pH-sensitive albumin corona-based nanoplatform able to release a conjugate of camptothecin and gemcitabine (CPT-GEM). This system was designed for combination chemotherapy against pancreatic tumour cells, with the goal of overcoming drug resistances. A novel pH-sensitive linker was synthetised to be cleaved at lysosomal pH. Its design allowed the conjugation of small nanoparticles (45 nm) with albumin coating through click chemistry. This strategy not only enabled the controlled release of the conjugate CPT-GEM under pH 5.5, but also endow the system with ability to avoid the macrophage uptake 1.6-fold more than non-coated MSNs. The subsequent decoration of the albumin corona with a phagocytosis inhibitor peptide enhances the system's evasion capability, resulting in a 2.3-fold increase in comparison with aminated MSNs. Additionally, the incorporation of U11 peptide with affinity for an overexpressed receptor in specific pancreatic tumour cells enables active targeting, resulting in a 2-3-fold increase in system internalisation in pancreatic tumour cell lines compared to aminated MSNs.
With the aim to further improve the cytotoxic activity of the combination chemotherapy, a second drug delivery system was designed to integrate two therapies, photodynamic therapy and chemotherapy. To this end, MSNs coated with an artificial PC linked to the nanoparticle through a novel singlet oxygen-sensitive linker were synthetised. The synergistic combination of dual therapy approaches was investigated in PANC-1 and MIA PaCa-2 pancreatic tumour cell lines. In vitro experiments revealed virtually complete eradication of both cell lines when treated with low concentrations of the nanocarrier. Furthermore, the decoration of the PC with a macrophage inhibitor peptide was investigated in this system, resulting in a 3.5-fold reduction in macrophage uptake compared to the precursor carrier.
A third nanocarrier was engineered with the goal of creating an advanced system capable of both accumulating in the tumour microenvironment and potentially penetrating it. To achieve this, a dual pH-responsive shrinkable system carrying the conjugate CPT-GEM was prepared. A dual coating, comprising a polymeric shell followed by an albumin corona, enabled the precise stepwise release of the conjugate as the pH progressively decreased from 7.4 to 5.5. This design facilitates partial release of the coating and conjugate at the extracellular matrix pH (6.8) and complete delivery at lysosomal pH (5.5) within pancreatic cancer cells. The functionalization of the protein coating with the aforementioned peptides resulted in up to a fourfold reduction in macrophage uptake and a 2- to 3-fold enhancement in internalization into pancreatic cancer cell lines compared to aminated MSNs. This approach led to the development of a nanosystem with significant potential to further enhance internalisation via multiple pathways in pancreatic cell lines, enabling the way for its preclinical evaluation
Los viajes reproductivos transfronterizos de las mujeres y parejas francesas en Barcelona
No full textAquesta tesi explora els viatges reproductius transfronterers de dones i parelles franceses que creuen la frontera espanyola per accedir a tractaments de reproducció mèdicament assistida. El primer objectiu era comprendre l'origen, el desenvolupament i l'impacte d'aquesta mobilitat reproductiva. Per respondre a aquesta pregunta, vaig dur a terme una recerca qualitativa basada en entrevistes semiestructurades amb aquestes dones i parelles, així com en observació participant en una clínica de fertilitat privada a Barcelona.
Atès que aquest projecte es va desenvolupar en el marc d'una beca de doctorat industrial, el segon objectiu era crear un servei d'acompanyament antropològic, integrat dins la clínica i destinat tant als i les pacients com al personal. Aquest servei va permetre dur a terme un treball de transferència contínua dels resultats al llarg de la investigació i provar-ne l'aplicabilitat. Així, aquest projecte va demostrar que l'antropologia social té el potencial de contribuir directament al treball assistencial, mitjançant la millora de la seva inclusivitat.
El format d'aquesta tesi és el d'un compendi de sis publicacions, quatre de les quals estan publicades i dues en procés de revisió. En aquestes aportacions, exploro els mecanismes de governança reproductiva que originen l'exclusió d'aquestes dones i parelles, el treball reproductiu invisible que duen a terme per tirar endavant el seu projecte i els obstacles als quals s'enfronten. Així, aquesta recerca contribueix a posar de manifest que aquests viatges van més enllà del desplaçament geogràfic, ja que també són emocionals, físics, socials i culturals.Esta tesis explora los viajes reproductivos transfronterizos de mujeres y parejas francesas que cruzan la frontera española para acceder a tratamientos de reproducción médicamente asistida. El primer objetivo era comprender el origen, desarrollo e impacto de esta movilidad reproductiva. Para responder a esta pregunta, realicé un trabajo de investigación cualitativa compuesto por entrevistas semiestructuradas con estas mujeres y parejas, así como observación participante en una clínica de fertilidad privada en Barcelona.
Dado que este proyecto se llevó a cabo en el marco de una beca de doctorado industrial, el segundo objetivo era desarrollar un servicio de acompañamiento antropológico, insertado en el seno de la clínica y destinado tanto a los y las pacientes como al personal. Este servicio permitió realizar un trabajo de transferencia continua de los resultados a lo largo de la investigación y probar su aplicabilidad. Este proyecto demostró así que la antropología social tiene el potencial de contribuir directamente al trabajo asistencial, a través de la mejora de su inclusividad.
El formato de esta tesis es el del compendio de seis publicaciones, de las cuales cuatro están publicadas y dos están en revisión. En estas aportaciones, exploro los mecanismos de gobernanza reproductiva que originan la exclusión de estas mujeres y parejas, el trabajo reproductivo invisible que realizan para llevar a cabo su proyecto y los obstáculos a los que se enfrentan. Así, esta investigación contribuye a poner de manifiesto que estos viajes van más allá del desplazamiento geográfico, puesto que también son emocionales, físicos, sociales y culturales.This doctoral thesis explores the cross-border reproductive journeys of French women and couples who cross the Spanish border to access medically assisted reproductive treatments. The first objective was to understand the origin, development and impact of this reproductive mobility. To answer this question, I conducted qualitative research consisting of semi-structured interviews with these women and couples, as well as participant observation in a private fertility clinic in Barcelona.
Given that this project was carried out within the framework of an industrial doctorate grant, the second aim was to develop an anthropological support service, integrated within the clinic and aimed at both patients and staff. This service allowed for a continuous transfer of results throughout the research and for the testing of their applicability. Thus, this project demonstrated that social anthropology has the potential to contribute directly to care work, through the improvement of its inclusivity.
The format of this thesis is that of a compendium of six publications, of which four have been published and two are under review. In these contributions, I explore the mechanisms of reproductive governance that cause the exclusion of these women and couples, the invisible reproductive work they undertake to fulfil their project and the obstacles they face. This research therefore contributes to revealing that these travels go beyond geographical displacement, as they are also emotional, physical, social and cultural.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Antropologia Social i Cultura