Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Study of epidermal growth factor receptor (EGFR) and embryo development of prepubertal goat oocytes in vitro matured with meiotic inhibitors and oocyte-secreted factors
La maduració in vitro dels oòcits (IVM) és un factor limitant per a la producció d'embrions in vitro (IVEP), ja que afecta negativament la capacitat dels oòcits per desenvolupar embrions. L'objectiu d’aquest estudi era analitzar el receptor del factor de creixement epidèrmic (EGFR) com a marcador de competència en oòcits de cabres prepuberals, i promoure l'expressió d'aquesta proteïna durant la IVM per millorar la competència dels oòcits per al desenvolupament embrionari. Es van utilitzar dues estratègies d'IVM: (1) atenuar la represa meiòtica espontània amb inhibidors meiòtics en un sistema d'IVM bifàsic (CAPA-IVM) i (2) promoure l'adquisició de competència mitjançant l'addició dels factors secretats per l'oòcit BMP15 i GDF9. En el primer estudi, vam quantificar l'expressió d'EGFR en oòcits de cabres i ovelles prepuberals obtinguts de fol·licles petits (<3 mm, SF) i grans (≥3 mm, LF). Es va quantificar l'EGFR en les cèl·lules del cúmul (CC) mitjançant western blotting i en els oòcits per immunofluorescència. En ambdues espècies, l'expressió d'EGFR en CC i oòcits va ser més elevada en LF que en SF. Això suggereix que l'expressió d'EGFR augmenta amb la mida del fol·licle i està relacionada amb la competència de desenvolupament dels oòcits. En el segon estudi, vam avaluar l'efecte del CAPA-IVM sobre la competència dels oòcits de cabra prepuberals obtinguts de SF i LF. En el primer experiment, els oòcits es van cultivar durant 6 hores en pre-IVM amb 200 nM de pèptid natriurètic tipus C (CNP) i 10 nM d'estradiol com a inhibidors meiòtics. Els resultats van mostrar que la taxa de vesícula germinal (GV) era més alta en els grups CNP que en el grup control (69% vs 28% en SF i 67% vs 31% en LF). En el segon experiment, els oòcits es van cultivar amb IVM convencional (c-IVM) o CAPA-IVM (pre-IVM + c-IVM) i es van avaluar l'expressió de la proteïna EGFR, les espècies reactives d'oxigen intra-oocitàries (ROS) i el desenvolupament de blastocists. En LF, l'expressió d'EGFR i els nivells de ROS intra-oocitaris van ser millors després de CAPA-IVM, però aquestes diferències no es van observar en SF. La taxa de blastocists va ser similar en SF (3,7% vs 2,6%) i LF (8,3% vs 2,5%). En resum, CAPA-IVM va millorar l'expressió d'EGFR i la capacitat antioxidant en oòcits de LF, però els oòcits de SF eren massa immadurs per beneficiar-se’n. En el tercer estudi, es va avaluar l'efecte d'afegir BMP15 i GDF9 al medi d'IVM dels oòcits de cabres prepuberals. Els complexos cúmul-oòcit (COCs) es van madurar in vitro en absència (grup control) o en presència de 100 ng/mL de BMP15, GDF9 o ambdós. Per avaluar la comunicació cúmul-oòcit, es va determinar la densitat de les projeccions transzonals (TZP) a 0 h, 6 h, 12 h i 24 h d’IVM. Després de la IVM, es van mesurar l'expressió d'EGFR, l'expansió del cúmul i l'activitat mitocondrial. Finalment, es va avaluar la producció de blastocists després de l'activació partenogenètica (PA) i la fecundació in vitro (FIV). L’addició de BMP15 va augmentar la densitat de TZP durant les primeres 6 hores i va millorar l'expressió d'EGFR, l'expansió del cúmul, l'activitat mitocondrial i la producció de blastocists després de PA (15,5% vs 6,3%) en comparació amb el control. No es van observar diferències en la producció de blastocists després de FIV. La suplementació amb GDF9, amb o sense BMP15, no va millorar cap paràmetre. En conclusió, l'addició de BMP15 al medi d'IVM, però no de GDF9 ni la CAPA-IVM, millora la maduració citoplasmàtica i la producció de blastocists en ovocits de cabres prepuberals.La maduración in vitro de los ovocitos (IVM) es un paso limitante para la producción de embriones in vitro (IVEP), ya que afecta negativamente la competencia de los ovocitos para el desarrollo embrionario. El objetivo de este estudio fue analizar el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) como marcador de competencia en ovocitos de cabras prepúberes y promover la expresión de esta proteína durante la IVM para mejorar la competencia de los ovocitos en el desarrollo embrionario. Se emplearon dos estrategias de IVM: (1) atenuar la reanudación meiótica espontánea con inhibidores meióticos en un sistema bifásico (CAPA-IVM) y (2) promover la adquisición de competencia mediante la adición de los factores BMP15 y GDF9, secretados por el ovocito. En el primer estudio, cuantificamos la expresión de EGFR en ovocitos de cabras y ovejas prepúberes obtenidos de folículos pequeños (<3 mm, SF) y grandes (≥3 mm, LF). La expresión de EGFR en las células del cúmulo (CC) se midió mediante western blotting y en ovocitos mediante inmunofluorescencia. En ambas especies, la expresión de EGFR fue mayor en LF que en SF, tanto en ovocitos como en CC. Esto sugiere que la expresión de EGFR aumenta con el tamaño del folículo y se relaciona con la competencia de desarrollo de los ovocitos. En el segundo estudio, evaluamos el efecto de CAPA-IVM sobre la competencia de los ovocitos de cabras prepúberes obtenidos de SF y LF. En el primer experimento, los ovocitos se cultivaron durante 6 horas en pre-IVM con 200 nM de péptido natriurético tipo C (CNP) y 10 nM de estradiol como inhibidores meióticos. La tasa de vesícula germinal (GV) fue mayor en los grupos CNP que en el control (69% vs 28% en SF y 67% vs 31% en LF). En el segundo experimento, los ovocitos se cultivaron con IVM convencional (c-IVM) o CAPA-IVM (pre-IVM + c-IVM) y se evaluaron la expresión de EGFR, los niveles de especies reactivas de oxígeno intraovocitarias (ROS) y el desarrollo de blastocistos. En LF, la expresión de EGFR y los niveles de ROS fueron mejores tras CAPA-IVM, pero estas diferencias no se observaron en SF. La tasa de blastocistos fue similar en SF (3,7% vs 2,6%) y LF (8,3% vs 2,5%). En resumen, CAPA-IVM mejoró la expresión de EGFR y la capacidad antioxidante en ovocitos de LF, pero los ovocitos de SF eran demasiado inmaduros para beneficiarse. En el tercer estudio, se evaluó el efecto de añadir BMP15 y GDF9 al medio de IVM de ovocitos de cabras prepúberes. Los complejos cúmulo-ovocito (COCs) se cultivaron in vitro en ausencia (grupo control) o presencia de 100 ng/mL de BMP15, GDF9 o ambos. Para evaluar la comunicación entre cúmulo y ovocito, se determinó la densidad de las proyecciones transzonales (TZP) a las 0 h, 6 h, 12 h y 24 h de IVM. Tras la IVM, se midió la expresión de EGFR, la expansión del cúmulo y la actividad mitocondrial. Finalmente, se evaluó la producción de blastocistos tras la activación partenogenética (PA) y la fecundación in vitro (FIV). La adición de BMP15 incrementó la densidad de TZP durante las primeras 6 horas y mejoró la expresión de EGFR, la expansión del cúmulo, la actividad mitocondrial y la producción de blastocistos tras PA (15,5% vs 6,3%). No se observaron diferencias en la producción de blastocistos tras FIV. La suplementación con GDF9, sola o combinada con BMP15, no mejoró ningún parámetro. En conclusión, la adición de BMP15 al medio de IVM mejora la maduración citoplasmática y la producción de blastocistos en ovocitos de cabras prepúberes, pero CAPA-IVM no mejoró la producción de embriones.Oocyte in vitro maturation (IVM) is a limiting step for in vitro embryo production (IVEP) which negatively affects oocyte competence for embryo development. Our objective was to analyze the epidermal growth factor receptor (EGFR) as marker of competence in prepubertal goat oocytes, and to promote the expression of this protein during IVM to increase embryo developmental competence. Two IVM strategies have been used: (1) attenuating spontaneous meiotic resumption using meiotic inhibitors in a biphasic IVM system (CAPA-IVM) and (2) promoting competence acquisition in vitro by adding exogenous oocyte-secreted factors BMP15 and GDF9. In the first study, we quantified the EGFR expression in prepubertal goat and sheep oocytes obtained from small (<3 mm, SF) and large (≥3 mm, LF) follicles. EGFR was quantified in cumulus cells (CC) by western blotting and in oocytes by immunofluorescence. In both species, EGFR expression in CC and oocytes was higher in LF than SF. We conclude that EGFR expression in prepubertal goat cumulus-oocyte complexes (COCs), both in oocytes and CC, increases with follicle size, suggesting it is related with oocyte developmental competence. In the second study, we assessed the effect of CAPA-IVM on oocyte competence of prepubertal goat oocytes from SF and LF. In experiment 1, oocytes were cultured for 6h in pre-IVM with 200 nM C-type natriuretic peptide (CNP) and 10 nM estradiol as meiotic inhibitors, and germinal vesicle (GV) rate was higher in CNP groups than control (69% vs 28%, and 67% vs 31%, SF and LF, respectively). In experiment 2, oocytes were cultured in conventional IVM (c-IVM) or CAPA-IVM (pre-IVM + c-IVM) and EGFR protein expression, intra-oocyte reactive oxygen species (ROS) and blastocyst development were assessed. In LF, EGFR expression after CAPA-IVM was higher compared to c-IVM in oocytes and CC, and intra-oocyte ROS levels were lower in CAPA-IVM. In SF these differences were not observed. c-IVM and CAPA-IVM produced similar blastocyst rates in SF (3.7% vs 2.6%, respectively) and LF (8.3% vs 2.5%, respectively). Overall, CAPA-IVM enhanced EGFR expression for EGF peptide signaling and antioxidant capacity in oocytes from LF but oocytes from SF were too immature to benefit from it. In the third study, we assessed the effect of adding BMP15 and GDF9 to IVM medium of prepubertal goat oocytes. COCs were in vitro matured in absence (control group) or presence of 100 ng/mL of BMP15, GDF9, or both. To determine cumulus-oocyte communication, transzonal projections (TZP) density at 0 h, 6 h, 12 h and 24 h of IVM were evaluated. After IVM, EGFR expression in oocytes and CC, cumulus expansion and mitochondrial activity were measured. Finally, blastocyst rates after parthenogenetic activation (PA) and IVF were assessed. IVM supplementation with BMP15 increased the TZPs density during the first 6 hours of culture. After IVM, BMP15 increased EGFR expression in oocytes and CC, cumulus expansion, oocyte mitochondrial activity and blastocyst production following PA (15.5% vs 6.3%) compared to control. No differences were observed on blastocyst production following IVF. IVM supplementation with GDF9, with or without BMP15, did not improve any parameters. In conclusion, IVM medium supplementation with BMP15, but not GDF9, improves cytoplasmic maturation and PA-blastocyst production of prepubertal goat oocytes. To summarize, we concluded that EGFR expression in prepubertal goat COCs, both in oocytes and CC, increases with follicle size and therefore with oocyte developmental competence. We proved that IVM strategies such as biphasic IVM (CAPA-IVM) and addition of BMP15 to IVM media promote EGFR expression in oocytes and CC from prepubertal goats. Finally, we improved developmental competence of prepubertal goats by adding BMP15 to IVM medium, however CAPA-IVM was not able to improve embryo production regardless of follicle size.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Biologia Cel·lula
Implementación de una actividad de portafolio para el desarrollo de competencias transversales en estudiantes de odontología de la Universidad Diego Portales de Chile
Esta tesis investigó la relación entre la implementación de un portafolio y la percepción del dominio de competencias transversales en estudiantes de odontología en la Universidad Diego Portales (UDP) de Chile. Se analizó la inclusión de estas competencias en los programas de odontología de universidades chilenas, observando una mayor presencia en áreas como aprendizaje y ética, mientras que las habilidades interpersonales eran menos frecuentes. Se compararon las humanidades entre Chile y España, identificando una escasa presencia de éstas, destacando que la psicología es obligatoria en todas las universidades españolas, pero no en Chile. Además, se identificó una percepción generalizada de insuficiente implementación de competencias transversales en el currículo de la UDP. Para abordar esta brecha, se implementó un portafolio digital extracurricular, alcanzando un 50% de participación y altos niveles de satisfacción. Su efectividad pedagógica fue positiva, con mejoras significativas en los estudiantes participantes, resaltando su impacto en la formación odontológica.This thesis investigated the relationship between the implementation of a portfolio and the perceived mastery of generic competencies among dental students at Universidad Diego Portales (UDP) in Chile. The inclusion of these competencies in the curricula of Chilean dental schools was analyzed, revealing a greater emphasis on areas such as learning and ethics, while interpersonal skills were less frequently addressed. A comparison of the humanities in Chile and Spain indicated their limited presence in both contexts, with psychology being a mandatory subject in all Spanish universities but not in Chile. Additionally, a widespread perception of insufficient implementation of generic competencies in the UDP curriculum was identified. To address this gap, an extracurricular digital portfolio was implemented, achieving 50% student participation and high levels of satisfaction. Its pedagogical effectiveness was positive, with significant improvements observed among participating students, highlighting its impact on dental education.Aquesta tesi va investigar la relació entre la implementació d’un portafoli i la percepció del domini de competències transversals en estudiants d’odontologia de la Universitat Diego Portales (UDP) de Xile. Es va analitzar la inclusió d’aquestes competències en els programes d’odontologia de les universitats xilenes, observant una major presència en àrees com l’aprenentatge i l’ètica, mentre que les habilitats interpersonals eren menys freqüents. Es van comparar les humanitats entre Xile i Espanya, identificant-ne una presència escassa i destacant que la psicologia és obligatòria a totes les universitats espanyoles, però no a Xile. A més, es va identificar una percepció generalitzada d’implementació insuficient de competències transversals en el currículum de la UDP. Per abordar aquesta mancança, es va implementar un portafoli digital extracurricular, assolint un 50% de participació i alts nivells de satisfacció. La seva efectivitat pedagògica va ser positiva, amb millores significatives en els estudiants participants, ressaltant el seu impacte en la formació odontològica.Medicina i Ciències Biomèdique
Development of a brain-penetrant formulation of SN-38 using shuttle peptides for the treatment of pediatric high-grade gliomas
Programa de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l'Institut de Recerca Sant Joan de Déu (IRSJD)[eng] Drug delivery to the brain remains a significant challenge due to the integrity of the blood-brain barrier (BBB), which protects the brain tissue. In this study, we present the design and preclinical development of a novel drug delivery system for the treatment of pediatric high-grade gliomas. The new medicine, named G2B-002, is based on the solubilization and load of the insoluble but highly cytotoxic topoisomerase I inhibitor, SN-38 lactone, into micelles incorporating the blood brain barrier shuttle peptide MiniAp4. By leveraging on the properties of the MiniAp4 peptide, we evaluated the pharmacokinetic profile of G2B-002 in brain, cerebrospinal fluid and plasma, and its antitumor activity in pediatric CNS and extra-CNS orthotopic and subcutaneous tumor models. Our findings demonstrate that systemically administered G2B-002 crosses the BBB and delivers biologically active amounts of SN-38 lactone to the brain parenchyma, resulting in robust antitumor activity against orthotopic xenografts of pediatric high-grade pediatric glioma, specifically diffuse midline gliomas. These pathologies lack of an effective treatment, making our findings suitable for clinical translation.[cat] L'administració de fàrmacs al cervell continua sent un repte significatiu a causa de la integritat de la barrera hematoencefàlica (BHE), que protegeix el teixit cerebral. En aquest estudi, presentem el disseny i el desenvolupament preclínic d’un nou sistema d’administració de fàrmacs per al tractament dels gliomes pediàtrics d’alt grau. El nou medicament, anomenat G2B-002, es basa en la solubilització i càrrega de l’inhibidor de la topoisomerasa I, SN-38 lactona, un compost insoluble però altament citotòxic, en micel·les que incorporen el pèptid transportador de la barrera hematoencefàlica MiniAp4. Aprofitant les propietats del pèptid MiniAp4, hem avaluat el perfil farmacocinètic de G2B-002 en cervell, líquid cefalorraquidi i plasma, així com la seva activitat antitumoral en models tumorals pediàtrics ortotòpics i subcutanis del sistema nerviós central (SNC) i fora d’aquest. Els nostres resultats demostren que l’administració sistèmica de G2B-002 travessa la BHE i transporta quantitats biològicament actives de SN-38 lactona fins al parènquima cerebral, produint una activitat antitumoral potent contra xenotransplantaments ortotòpics de gliomes pediàtrics d’alt grau, específicament els gliomes difusos de la línia mitjana. Aquestes patologies manquen d’un tractament efectiu, fet que fa que els nostres resultats siguin adequats per a la seva translació clínica
Los videojuegos como canal publicitario y de comunicación durante la explosión digital en España (2010-2023)
Aquesta investigació examina l'evolució de l'ecosistema publicitari dins dels videojocs, considerant els videojocs com un canal de publicitat i comunicació, al llarg de l'explosió digital a Espanya des de 2010 fins a 2023. L'estudi explora com els formats publicitaris disponibles per a les marques i anunciants - advergames, publicitat in-game, product placement i patrocinis - s'han diferenciat i especialitzat al llarg dels anys, aprofitant la tecnologia i internet per millorar l'efectivitat i l'abast dels videojocs com a mitjà publicitari i de comunicació.
La hipòtesi central planteja que els avenços digitals i tecnològics han influït directament en l'evolució, desenvolupament i consolidació de la publicitat dins dels videojocs com a canal de publicitat i comunicació a Espanya durant els últims tretze anys. Els resultats es basen en entrevistes amb professionals i acadèmics reconeguts a Espanya, juntament amb l'anàlisi de contingut de diferents exemples d'èxit de publicitat dins dels videojocs a Espanya durant el període analitzat. L'estudi valida diverses hipòtesis: la limitada adopció d'advergames purs a Espanya o la sub-utilització de tecnologies avançades com la realitat augmentada per a insercions de product placement. A més, la investigació destaca la consolidació dels E-sports com a canal significatiu per al posicionament de marca i també el profund impacte de la pandèmia COVID-19 en la indústria dels videojocs, que va accelerar l'adopció d'aquests com a via d'entreteniment, per posteriorment analitzar la estabilització de la indústria post-pandèmia, afectant de ple a la indústria dels E-sports.
Els desafiaments identificats durant la investigació inclouen: la falta de coneixement i adopció de la publicitat en videojocs per part de les marques, els alts costos de desenvolupament de tecnologies avançades publicitàries en videojoc i els advergames, el insuficient marc legal regulatori existent a Espanya, els desafiaments en la mesura de l'efectivitat publicitària i la bretxa entre el creixement del mercat de videojocs i la inversió publicitària.“Esta investigación examina la evolución del ecosistema publicitario dentro de los videojuegos, considerando los videojuegos como un canal de publicidad y comunicación, a lo largo de la explosión digital en España desde 2010 hasta 2023. El estudio explora cómo los formatos publicitarios disponibles para las marcas y anunciantes - advergames, publicidad in-game, product placement y patrocinios - se han diferenciado y especializado a lo largo de los años, aprovechando la tecnología e internet para mejorar la efectividad y alcance de los videojuegos como un medio publicitario y de comunicación.
La hipótesis central plantea que los avances digitales y tecnológicos han influido directamente en la evolución, desarrollo y consolidación de la publicidad dentro de los videojuegos como canal de publicidad y comunicación en España durante los últimos trece años. Los hallazgos y resultados se basan en entrevistas con profesionales y académicos reconocidos en España, junto con el análisis de contenido de diferentes ejemplos exitosos de publicidad dentro de los videojuegos en España durante el período analizado. El estudio valida varias hipótesis: la limitada adopción de advergames puros en España o la sub-utilización de tecnologías avanzadas como la realidad aumentada para inserciones de product placement. Además, la investigación destaca la consolidación de los E-sports como un canal significativo para el posicionamiento de marca y también el profundo impacto de la pandemia COVID-19 en la industria de los videojuegos, que aceleró la adopción de estos como vía de entretenimiento, para posteriormente analizar la estabilización de la industria post-pandemia, afectando de lleno a la industria de los E-sports.
Los desafíos identificados durante la investigación incluyen: la falta de conocimiento y adopción de la publicidad en videojuegos por parte de las marcas, los altos costos de desarrollo de tecnologías avanzadas publicitarias en videojuego y los advergames, el insuficiente marco legal regulatorio existente en España, los desafíos en la medición de la efectividad publicitaria y la brecha entre el crecimiento del mercado de videojuegos y la inversión publicitaria.”Comunicació, Educació i Humanitats (RD 99/2011
Creació i implementació d'un protocol de rehabilitació aquàtica intensiu, precoç i complementari després d'intervenció artroscòpica per sutura del manegot dels rotatoris
Les ruptures del manegot dels rotatoris són una causa freqüent de dolor i disfunció a l’espatlla, especialment en persones majors de 50 anys. Quan la cirurgia és necessària, la rigidesa postoperatòria pot dificultar la seva recuperació. Aquesta investigació ha desenvolupat un protocol de rehabilitació aquàtica precoç i intensiva amb moviments actius des del primer moment per millorar la mobilitat, reduir el dolor i la rigidesa després de la sutura artroscòpica del manegot, consensuat mitjançant un estudi Delphi amb 12 experts. S’ha realitzat una prova pilot amb 20 pacients per avaluar la viabilitat del protocol. Els resultats mostren una millora en el balanç articular glenohumeral en els moviments de rotació externa, abducció i flexió anterior, així com una reducció significativa del dolor i la rigidesa en el grup intervenció. A més, els pacients han percebut la rehabilitació aquàtica com a positiva, afavorint-ne l’adhesió.Rotator cuff tears are a common cause of shoulder pain and dysfunction, especially in individuals over 50 years old. When surgery is required, postoperative stiffness can hinder recovery. This study developed an early and intensive aquatic rehabilitation protocol incorporating active movements from the outset to improve mobility and reduce pain and stiffness after arthroscopic rotator cuff repair. The protocol was established through a Delphi study with 12 experts. A pilot trial was conducted with 20 patients to assess its feasibility. The results showed an improvement in glenohumeral joint range of motion, particularly in external rotation, abduction, and anterior flexion, as well as a significant reduction in pain and stiffness in the intervention group. Patients perceived aquatic rehabilitation positively, which enhanced adherence to the treatment.Cures integrals i Serveis de salu
A multidisciplinary approach to rheological blood characterisation and angiogenesis modelling using microfluidics
Programa de Doctorat en Física[eng] Blood viscosity plays a critical role in cardiovascular health, influencing hemodynamic processes and disease states. Accurate and rapid measurement of
blood rheological properties is essential for diagnostic and therapeutic interventions.
Concurrently, understanding the mechanisms of endothelial cell migration is
fundamental to elucidating angiogenesis and developing treatments for vascular
diseases. This thesis presents a comprehensive study encompassing the design
and industrialisation of a novel medical device for blood viscosity measurements
alongside the mathematical modelling of collective chemotactic endothelial cell
migration.
A microfluidic system employing fluid front rheology was developed, featuring
a microchannel equipped with electrodes to facilitate efficient and rapid analysis of
blood samples within five minutes. This innovative methodology requires minimal
sample volumes and provides reliable rheological data, demonstrating significant
potential for integration into routine clinical workflows. The device’s capability for
high-throughput screening addresses the need for timely diagnostic and therapeutic
decision-making in clinical settings.
The analysis of plasma viscosity revealed greater variability than anticipated,
yet plasma samples predominantly exhibited Newtonian behaviour, aligning with
established theoretical models. Factors such as protein concentration, red blood
cell lysis, and overall plasma composition contribute to this variability. Blood
viscosity measurements indicated substantial variability across different samples,
underscoring the complexity arising from the non-Newtonian, shear-thinning
nature of blood. Individual differences in haematocrit levels, red blood cell
deformability, and aggregation tendencies further complicate the utilisation of blood
viscosity as a standalone diagnostic marker.
These findings emphasise the necessity for comprehensive patient profiling,
including age, sex, medical history, lifestyle habits, and concurrent medications,
to enhance the diagnostic accuracy of rheological assessments. The considerable
overlap in viscosity profiles between healthy and non-healthy individuals suggests
that blood viscosity measurements should be integrated with other clinical data
and biomarkers to improve understanding of a patient’s haemodynamic status.
Personalised diagnostic approaches are recommended to optimise patient outcomes
through targeted interventions.
In parallel, the thesis addresses the computational challenges of modelling
chemotactic endothelial cell migration on moving and deformable domains. A
phase-field method was employed to solve equations governing the dynamics of
growing capillaries and the extracellular matrix using a fixed mesh framework. An
energy functional accounting for local chemoattraction at the cell membrane was
proposed, effectively reproducing actin behaviour observed in experimental studies.
A finite difference numerical method was developed, proving efficient, accurate,
and robust, facilitating the investigation of cell migration in two-dimensional
environments.
Simulations demonstrated that migration on flat substrates leads to stationary
states of motion, consistent with experimental observations. Introducing obstacles
enabled the reproduction of complex migratory behaviours, highlighting the cells’
ability to exploit microenvironment geometry for effective migration. The inclusion
of extracellular matrix degradation mechanisms allowed tip cells to navigate
towards maximum chemotactic gradients by creating their pathways, simulating the
action of matrix metalloproteases. This modelling provides valuable insights into
the autonomy of tip cells in directing migration and the interplay between cellular
activities and extracellular matrix modifications.
This simulation approach offers a new framework for understanding cell
migration dynamics within complex environments, emphasising the intricate
relationships between cellular behaviour, environmental structure, and matrix
remodelling. The model simulates migrating cells and their chemotactic interaction
with their surroundings by accurately capturing stationary motion, obstacle
navigation, and matrix degradation mechanisms. These insights extend beyond
theoretical validation, providing a predictive tool to explore how cells navigate
diverse extracellular landscapes. These could inform therapeutic strategies
targeting cell migration in tissue regeneration, cancer metastasis, and angiogenesis.
Furthermore, this type of modelisation allows state-of-the-art deep learning models
to build upon and create systems that would inform the biomaterial engineers of
the necessary properties of the surroundings to generate an optimal vasculature
network.[cat] En aquesta tesi s'ha explorat l'aplicació de la física en sistemes biològics, centrant-se en dos aspectes principals: el desenvolupament d'un microrreòmetre microfluídic per mesurar la viscositat sanguínia i la modelització de l'angiogènesi utilitzant mètodes de camp de fases. Part I: De la Biologia a la Física Es presenta una introducció als conceptes biològics fonamentals, començant amb les cèl·lules eucariotes i el moviment cel·lular, enfocant-se en la motilitat, la matriu extracel·lular (ECM) i la migració cel·lular dirigida. S'emfatitza el paper de les cèl·lules endotelials en l'angiogènesi, essencial per a la formació de nous vasos sanguinis, discutint la vascularització, el paper de l'ECM i dels hidrogels, així com la migració quimiotàctica. Part II: De la Física a la Biologia S'analitza com els principis físics s'apliquen a sistemes biològics, examinant la indústria de la reologia i la microfluídica. Es detallen els principis del reòmetre microfluídic, incloent la conceptualització de la viscositat a partir del flux impulsat per pressió i les diferents geometries utilitzades. S'introdueixen els fonaments matemàtics de la modelització de camp de fases, presentant l'energia lliure de Ginzburg-Landau i l'equació de Cahn-Hilliard. Part III: Aplicació de la Física - Microrreòmetre Es desenvolupa un microrreòmetre microfluídic de punt d'atenció capaç de mesurar la viscositat sanguínia de manera ràpida i precisa. S'ha dissenyat un muntatge experimental, desenvolupat canals microfluídics consumibles i creat un sistema electrònic integrat amb una Raspberry Pi 4. També s'ha implementat un mètode de processament i anàlisi de dades amb Python i una interfície gràfica d'usuari. Finalment, s'ha explorat l'ús de "Machine Learning" per a la classificació reològica de l'estat de la sang. Part IV: Aplicació de la Física - Modelització de l'Angiogènesi Es modelitza l'angiogènesi utilitzant mètodes de camp de fases per simular el comportament de les cèl·lules endotelials en resposta a gradients quimiotàctics i a la interacció amb l'ECM. Conclusió Aquesta tesi presenta un dispositiu reòmetre basat en microfluídica per caracteritzar biofluids reològicament com la sang. A més, també presenta un model de migració cel·lular col·lectiva per quimiotaxi que permet la interacció de les cèl·lules amb el seu entorn. Així mateix, aquesta tesi demostra com la integració de la física i l'enginyeria a l'estudi de sistemes biològics pot conduir a avenços significatius tant en diagnòstic com en la comprensió de processos biològics complexos, destacant el desenvolupament del microreòmetre microfluídic i la modelització de l'angiogènesi com exemples de metodologies interdisciplinàries que aporten solucions innovadores en biomedicina
Development of a Neurovascular Microfluidic Model with an Endothelial Barrier-Integrity Sensor for Pharmaceutical Innovation in Neurodegenerative Diseases
Programa de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l'Institut de Tesi realitzada a l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC)[eng] Neurodegenerative diseases represent a significant health challenge, as no cure is currently available. The unique anatomy of the blood-brain barrier, which limits drug delivery to the brain, as well as the lack of predictive pre-clinical models, contribute to delays in the drug discovery process.
This research presents the development of two distinct 3D models aimed at advancing pharmaceutical innovation for neurodegenerative diseases. We designed a blood-brain barrier-on-a-chip device that incorporates trans-endothelial electrical resistance electrodes for real-time assessment of barrier integrity. The 3D microfluidic design involves the co-culture of brain endothelial cells, pericytes, and astrocytes, before being fully characterized to verify the proper development of the blood-brain barrier. The developed platform was then utilized to evaluate the permeability and toxicity of novel nanotherapeutic agents for neurodegenerative diseases. Furthermore, a more advanced in vitro model for drug discovery of neurodegenerative diseases was assembled. This model incorporated human induced-neurons along with other cell types to create a neurovascular-unit in vitro. Specifically, we co-cultured human induced neurons with oligodendrocytes, astrocytes, pericytes, and endothelial cells within a microfluidic device. Finally, we monitored the release of neurofilament light, a potential biomarker of neuronal degeneration, in response to exposure to two different neurotoxic agents. Quantifying neurofilament light release enables assessment of neurodegenerative progression and evaluation of potential therapeutic interventions to mitigate disease advancement.
The blood-brain barrier-on-a-chip and neurovascular-unit-on-a-chip models represent a versatile and scalable platform that offers a cost-effective, human-relevant alternative to traditional animal models. These platforms facilitate drug screening and accelerate the discovery of treatments for neurodegenerative diseases.[spa] Las enfermedades neurodegenerativas representan un desafío de salud significativo, ya que actualmente no existe cura. La anatomía única de la barrera hematoencefálica, la cual limita la administración de fármacos al cerebro, así como la falta de modelos preclínicos predictivos, contribuyen al retraso en el proceso de descubrimiento de fármacos.
Esta investigación presenta el desarrollo de dos modelos 3D destinados a avanzar en la innovación farmacéutica para las enfermedades neurodegenerativas. Diseñamos un dispositivo de barrera hematoencefálica-en-chip con la incorporación de electrodos que permiten medir la resistencia eléctrica trans-endotelial en tiempo real, y así evaluar la integridad de la barrera. El sistema microfluídico consiste en el cultivo de células endoteliales cerebrales, pericitos y astrocitos, el cual fue caracterizado por múltiples técnicas para verificar el correcto desarrollo de la barrera hematoencefálica. La plataforma desarrollada se utilizó para evaluar la permeabilidad y la toxicidad de nuevos agentes nano- terapéuticos útiles para su aplicación en enfermedades neurodegenerativas. Asimismo, se desarrolló un modelo más avanzado para el descubrimiento de fármacos contra las enfermedades neurodegenerativas. Este modelo incorporó neuronas humanas junto con otros tipos de células para recrear la unidad neurovascular del cerebro. Específicamente, neuronas inducidas humanas con oligodendrocitos, astrocitos, pericitos y células endoteliales fueron cultivadas dentro de un dispositivo microfluídico. Finalmente, monitoreamos la liberación de neurofilamento de cadena ligera, potencial biomarcador de neurodegeneración, en respuesta a la exposición a dos agentes farmacológicos. La cuantificación de la liberación de neurofilamento de cadena ligera en el modelo permite evaluar la progresión de la neurodegeneración, así como también evaluar posibles intervenciones terapéuticas para mitigar el avance de la enfermedad.
Los modelos de hematoencefálica-en-chip y de unidad neurovascular-en-chip representan una plataforma versátil y escalable que ofrece una alternativa rentable y relevante a los modelos animales tradicionales. Estas plataformas facilitan el cribado de fármacos y aceleran el descubrimiento de tratamientos para las enfermedades neurodegenerativas.[cat] Les malalties neurodegeneratives representen un desafiament de salut significatiu, ja que actualment no existeix cura. L'anatomia única de la barrera hematoencefàlica, la qual limita l'administració de fàrmacs al cervell, així com la falta de models preclínics predictius, contribueixen al retard en el procés de descobriment de fàrmacs. Aquesta recerca presenta el desenvolupament de dos models 3D destinats a avançar en la innovació farmacèutica per a les malalties neurodegeneratives. Dissenyem un dispositiu de barrera hematoencefàlica-en-xip amb la incorporació d'elèctrodes que permeten mesurar la resistència elèctrica trans-endotelial en temps real, i així avaluar la integritat de la barrera. El sistema microfluídic consisteix en el cultiu de cèl·lules endotelials cerebrals, pericitos i astròcits, el qual va ser caracteritzat per múltiples tècniques per a verificar el correcte desenvolupament de la barrera hematoencefàlica. La plataforma desenvolupada es va utilitzar per a avaluar la permeabilitat i la toxicitat de nous agents nano-terapèutics útils per a la seva aplicació en malalties neurodegeneratives. Així mateix, es va desenvolupar un model més avançat per al descobriment de fàrmacs contra les malalties neurodegeneratives. Aquest model va incorporar neurones humanes juntament amb altres tipus de cèl·lules per a recrear la unitat neurovascular del cervell. Específicament, neurones induïdes humanes amb oligodendròcits, astròcits, pericitos i cèl·lules endotelials van ser conreades dins d'un dispositiu microfluídic. Finalment, monitorem l'alliberament de neurofilament de cadena lleugera, potencial biomarcador de neurodegeneración, en resposta a l'exposició a dos agents farmacològics. La quantificació de l'alliberament de neurofilament de cadena lleugera en el model permet avaluar la progressió de la neurodegeneración, així com també avaluar possibles intervencions terapèutiques per a mitigar l'avanç de la malaltia. Els models d'hematoencefàlica-en-xip i d'unitat neurovascular-en-xip representen una plataforma versàtil i escalable que ofereix una alternativa rendible i rellevant als models animals tradicionals. Aquestes plataformes faciliten el cribratge de fàrmacs i acceleren el descobriment de tractaments per a les malalties neurodegeneratives
La Vanguardia y la Segunda República española (1931-1936): De defender la Monarquía a proteger la República
La presente tesis se centra en el estudio de La Vanguardia como principal periódico de la prensa catalana. Hemos empezado la tesis estudiando los artículos que delataban el sesgo ideológico de La Vanguardia durante el período de la dictablanda (1930-1931), y luego hemos seguido con la proclamación de la II República hasta llegar a la rebelión militar de julio de 1936 que implicó el inicio de la Guerra Civil española. En esta tesis hemos estudiado a los autores más destacados que publicaron en el diario de la familia Godó y marcaron la línea editorial. Entre los autores a citar, tenemos a su director, Agustí Calvet, alias Gaziel, José Escofet, Baldomero Argente, Emilio Sánchez, entre otros. Finalizamos el estudio en julio de 1936, a las puertas de la Guerra Civil, debido a la incautación de La Vanguardia por parte del gobierno de la Generalitat.This thesis focuses on the study of La Vanguardia as the main newspaper of the Catalan press. We have begun the thesis by studying the articles that revealed the ideological bias of La Vanguardia during the period of the soft dictatorship (1930-1931), and then we have continued with the proclamation of the Second Republic until reaching the military rebellion of July 1936 that involved the beginning of the Spanish Civil War. In this thesis we have studied the most prominent authors who published in the Godó family newspaper and marked the editorial line. Among the authors to mention, we have its director, Agustí Calvet, alias Gaziel, José Escofet, Baldomero Argente, Emilio Sánchez, among others. We finished the study in July 1936, at the gates of the Civil War, due to the seizure of La Vanguardia by the Generalitat government.Programa de Doctorat en Històri
España y el imaginario español en el cine francés de los años veinte: una fuente de modernidad cinematográfica
Cotutela amb la Universidad Sorbonne NouvelleInspiration pittoresque de longue date pour les arts français, l’Espagne et son imaginaire prennent une place importante dans la production cinématographique du début du XXe siècle. Après l’émerveillement initial, un changement de regard est manifeste dans la production française des années vingt qui, dépassant l’approche descriptive des premiers opérateurs, trouve en Espagne une inspiration poétique, dramatique et visuelle féconde. La fascination cinématographique pour l’Espagne s’avère d’autant plus stimulante qu’elle coïncide avec un processus de légitimation artistique décisif pour le cinéma en France. Les cinéastes de la génération émergeant après-guerre qui s’engagent pour une reconstruction de la cinématographie nationale, tout en impulsant, à la fois, un renouvellement esthétique, retrouvent dans en Espagne un terrain fécond pour leurs recherches. Tout en restant un territoire exotique et fantasmé, l’Espagne permet l’émergence de certaines thématiques ancrées dans la modernité de l’époque, telles que l’archaïsme, l’excès de la fête, la sensualité féminine ou le mélodrame. De même, du point de vue formel, les paysages, la lumière et les rythmes espagnols deviennent une source d’inspiration et de modernisation stimulante pour l’exploration de voies esthétiques nouvelles. Cette étude vise à analyser l’imaginaire cinématographique de l’Espagne mobilisé par certains cinéastes français des années vingt, en tenant compte du contexte culturel et cinématographique d’où il émerge. Le but est de mettre à jour les enjeux esthétiques que l’Espagne et l’imaginaire espagnol suscitent dans la production cinématographique française des années vingt.Long a source of inspiration for the French arts, Spain and its imaginary played an important role in the French cinematographic production of the early twentieth century. Following the initial enchantment with the moving image, a change in approach developed in 1920s French cinema. Surpassing the descriptive approach of the first camera operators, French cinema found in Spain a dramatic and visually fertile source of poetic inspiration. The cinematographic fascination for Spain turned out to be all the more stimulating as it coincided with the artistic legitimation of cinema in France. Filmmakers of the post-First World War generation seeking a national cinematographic reconstruction and calling for an aesthetic renewal found in Spain a rich terrain for their search. While remaining in the realm of fantasy and the exotic, Spain made possible in 1920s French cinema the emergence of certain themes anchored in the modernity of the period, such as archaism, hedonism, female sensuality, and melodrama. Similarly, from a formal point of view, Spanish landscapes, light, and rhythms became a inspiring source of inspiration and modernization for French filmmakers’ exploration of new aesthetic paths. This study aims to examine the cinematographic imaginary of Spain deployed by certain 1920s French filmmakers, by considering the cultural and cinematographic context in which it emerged. The goal of the study is to renew our understanding of the aesthetic stakes and goals Spain and the Spanish imaginary generated in 1920s French cinematographic production.Programa de Doctorat en Història i Estudis Contemporani
Anàlisi “òmica” integrada de l’enteritis limfocítica secundària a enteropatia sensible al gluten. Descobriment de biomarcadors. Interès fisiopatològic i diagnòstic
Programa de Doctorat en Biotecnologia / Tesi realitzada a l'Institut Germans Trias i Pujol (IGTP)[cat] La celiaquia es considera una malaltia d’elevada prevalença i la ingestió de gluten en pacients celiacs pot induir una gran varietat de simptomes incloent simptomatologia extraintestinal. Entre les estratègies de cribatge per grups de risc s’han utilitzat marcadors serològics (anticossos antiendomissi i anti transglutaminassa tissular) que han permès diagnosticar casos poc simptomàtics, fins i tot assimptomàtics, però presenten limitacions per detectar pacients amb celiaquia lleu. La sensibilitat de la serología depèn de la gravetat de la lesió histològica (enteritis linfocítica amb o sense hiperplàssia de criptes i els diferents graus d’atròfia vellositària). L’atròfia de vellositats i sobretot les lesions Marsh I amb serología celiaca negativa representen un repte diagnòstic ja que poden estar causades per múltiples etiologies i es considera que només un 5-15% de les lesions de tipus enteritis linfocítica són de causa celíaca. S’ha demostrat que la quantificació de limfòcits T intraepitelials que expresen TCR γδ per citometria de fluxe i la presència de dipòsits subepitelials de transglutaminassa (tTG2) poden representar bons biomarcadors de les enteropaties i atròfies secundàries a celiaquía però és necessari obtenir biòpsies intestinals i no sempre els resultats són concluents. Tot i que per citometria de fluxe s’ha definit un patró típic de celiaquia analitzant les cèl·lules inmunitaries del budell prim (limfograma celíac) s’han d’analitzar biòpsies que no deixa de ser una tècnica invasiva que ocasiona un risc pel pacient. Per tant, esdevé necessari disposar de biomarcadors que permetin realitzar el diagnòstic, sobretot en els pacients seronegatius que conformen un grup de pacients de difícil diagnòstic però també que permetin valorar la presència i el grau d’atròfia vellositària evitant la necessitat de fer biòpsies duodenals de seguiment.
En aquest sentit vam dissenyar un estudi mitjançant aproximacions òmiques analitzant mostres de plasma i orina (metabolòmica) i mostres de secretoma de teixit i biòpsies tissulars amb tècniques proteòmiques, en individus estratificats en 5 grups diferents: Marsh 3 celíacs; Marsh 1 celíacs seronegatius; Marsh 1 celíacs seropositius; Marsh 1 no celíacs; Controls no celíacs.
Els resultats obtinguts han mostrat diferents mol.lècules amb capacitat com a potencials biomarcadors sempre i quan es sotmetin a un procés de validació en una nova cohort de pacients.[eng] This study is aimed to discover new biomarkers which allow to perform the diagnosis of seronegative mild Gluten Sensitive Enteropathy (GSE) using metabolomics and proteomics approaches. We have been working with five groups of subjects:
-Coeliac Marsh 3
-Marsh 1 coeliac sero positive
-Marsh 1 coeliac sero negative
-Marsh 1 non-coeliac
-Healthy controls
Tissue, secretome (obtained by biopsy culture) have been analyzed to obtain the profile of protein/peptides expressed. We used plasma and urine samples for the metabolomic profile. We will submit tissue samples to extraction, fractionation and analysis by nanoLC/MS/MS and the same treatment for secretome. The components will be subjected to different chemometric analysis. In metabolomic analysis we have performed liquid-liquid extraction, derivatization, GC/MS and LC/MS/MS, statistical discriminant analyses to quantify the targeted metabolites
The results showed us a molecular profile with potential use to validate as bioamarkers in a new cohort of pacients to assess the diagnostic accuracy of the protein profile in the diagnosis of coeliac disease and to assess the possibility of performing the diagnosis of coeliac disease without biopsy in adult celiac patients