Tesis por compendio / [ES] La tesis doctoral se centra en el desarrollo de un hidrogel sensible a analitos, funcionalizado con sondas de ADN, con estructura difractiva como transductor óptico para aplicaciones de diagnóstico in vitro. El primer capítulo incluye una visión general de los diferentes conceptos relacionados con el biosensado, los desarrollos recientes en el mercado del diagnóstico in vitro y, en particular, los biosensores de ADN. Además, se presenta la síntesis y caracterización de hidrogeles, su papel como matriz de soporte en biosensado y las estrategias de inmovilización. Por último, se explican los conceptos básicos de la holografía como nueva estrategia de detección y el papel de las diferentes redes de difracción en la biosensación. A continuación, en el Capítulo 2, se discuten los objetivos de este proyecto. El objetivo de esta investigación es desarrollar hidrogeles que incorporen sondas de ADN y dotarlas de una estructura difractiva para que actúen como transductores ópticos sin etiquetas. Se consideran dos tipos de estructuras difractivas: redes holográficas de relieve superficial (SRG) y redes de transmisión de volumen (VTG). La fase inicial de este trabajo se centró en la optimización de hidrogeles, ajustando su composición para que actuaran como biosensores holográficos. Se seleccionaron acrilamida y bisacrilamida para la preparación del hidrogel mediante reacción de polimerización por radicales libres. Además, para introducir la respuesta del analito en la red de hidrogeles 3D, hubo que investigar y poner a punto diferentes estrategias de inmovilización de biorreceptores. En el capítulo 3, la estrategia optimizada consiste en incorporar directamente sondas de ADN modificadas con acridita mediante copolimerización con monómeros de acrilamida durante la formación del hidrogel. Los hidrogeles funcionalizados con ADN se caracterizaron mediante imágenes de fluorescencia y se exploró su versatilidad mediante la fabricación de microarrays. Por último, el hidrogel optimizado sensible a los analitos se utilizó como plataforma para la preparación de SRG. El capítulo 4 describe otro enfoque adoptado para la funcionalización del hidrogel con sondas de ADN. Se añadió un comonómero de acrilato de propargilo al hidrogel de acrilamida, con el fin de introducir la presencia de residuos alcínicos y facilitar una mayor incorporación de las sondas de ADN. Las sondas de ADN utilizadas tenían grupos terminales tiol y se incorporaron mediante química de clic tiol-eno/tiol-yo, debido a la presencia de enlaces C-C dobles y triples. Con esta estrategia, se demostraron dos enfoques de inmovilización de sondas de ADN: durante y después de la síntesis del hidrogel. Los resultados preliminares mostraron que los SRGs tienen potencial para detectar directamente la hibridación de oligonucleótidos en un formato libre de etiquetas. En el capítulo 5, se optimizó el proceso de grabación de VTGs no inclinados en capas de hidrogel para mejorar el rendimiento del transductor. Tras una cuidadosa evaluación de los parámetros de grabación holográfica, las composiciones de las soluciones de incubación y los tiempos de incubación, las estructuras VTG se grabaron con una buena reproducibilidad, logrando una excelente eficiencia de difracción. Además, se estudió su estabilidad en agua para bioensayos. Por último, se observó que los VTG, modificados con oligonucleótidos, respondían selectivamente hibridándose sólo con la diana complementaria, a la vez que conservaban sus propiedades de difracción. El trabajo de investigación demostró la viabilidad de utilizar redes difractivas en capas de hidrogel como biosensores libres de etiquetas, capaces de detectar sondas de ADN, complementarias a la secuencia inmovilizada, en un medio acuoso. Por último, en el capítulo 6, se analizan comparativamente el rendimiento y la aplicabilidad de los distintos enfoques estudiados y se discuten las perspectivas futuras de los hidrogeles de ácidos nucleicos para la detección holográfica. / [CA] La tesi doctoral se centra en el desenvolupament d'un hidrogel sensible a anàlits, funcionalitzat amb sondes d'ADN, amb estructura difractiva com a transductor òptic per a aplicacions de diagnòstic in vitro. El primer capítol inclou una visió general dels diferents conceptes relacionats amb el biosensado, els desenvolupaments recents en el mercat del diagnòstic in vitro i, en particular, els biosensores d'ADN. A més, es presenta la síntesi i caracterització d'hidrogels, el seu paper com a matriu de suport en biosensado i les estratègies d'immobilització. Finalment, s'expliquen els conceptes bàsics de l'holografia com a nova estratègia de detecció i el paper de les diferents xarxes de difracció en la biosensación. A continuació, en el Capítol 2, es discuteixen els objectius d'este projecte. L'objectiu d'esta investigació és desenvolupar hidrogels que incorporen sondes d'ADN i dotar-les d'una estructura difractiva perquè actuen com a transductors òptics sense etiquetes. Es consideren dos tipus d'estructures difractivas: xarxes hologràfiques de relleu superficial (SRG) i xarxes de transmissió de volum (VTG). La fase inicial d'este treball es va centrar en l'optimització d'hidrogels, ajustant la seua composició perquè actuaren com biosensores hologràfics. Es van seleccionar acrilamida I bisacrilamida per a la preparació de l'hidrogel mitjançant reacció de polimerització per radicals lliures. A més, per a introduir la resposta de l'anàlit en la xarxa d'hidrogels 3D, va caldre investigar i posar a punt diferents estratègies d'immobilització de biorreceptores. En el capítol 3, l'estratègia optimitzada consisteix a incorporar directament sondes d'ADN modificades amb acridita mitjançant copolimerización amb monòmers d'acrilamida durant la formació de l'hidrogel. Els hidrogels funcionalitzats amb ADN es van caracteritzar mitjançant imatges de fluorescència i es va explorar la seua versatilitat mitjançant la fabricació de bioxips. Finalment, l'hidrogel optimitzat sensible als anàlits es va utilitzar com a plataforma per a la preparació de SRG. El capítol 4 descriu un altre enfocament adoptat per a la funcionalització de l'hidrogel amb sondes d'ADN. Es va afegir un comonómero de acrilato de propargilo a l'hidrogel d'acrilamida, amb la finalitat d'introduir la presència de residus alcínicos i facilitar una major incorporació de les sondes d'ADN. Les sondes d'ADN utilitzades tenien grups terminals tiol i es van incorporar mitjançant química de clic tiol-eno/tiol-ino, a causa de la presència d'enllaços C-C dobles i triples. Amb esta estratègia, es van demostrar dos enfocaments d'immobilització de sondes d'ADN: durant i després de la síntesi de l'hidrogel. Els resultats preliminars van mostrar que els SRGs tenen potencial per a detectar directament la hibridació de oligonucleótidos en un format lliure d'etiquetes. En el capítol 5, es va optimitzar el procés de gravació de VTGs no inclinats en capes d'hidrogel per a millorar el rendiment del transductor. Després d'una acurada avaluació dels paràmetres de gravació hologràfica, les composicions de les solucions d'incubació i els temps d'incubació, les estructures VTG es van gravar amb una bona reproducibilidad, aconseguint una excel·lent eficiència de difracció. A més, es va estudiar la seua estabilitat en aigua per a bioensayos. Finalment, es va observar que els VTG, modificats amb oligonucleótidos, responien selectivament hibridant-se només amb la diana complementària, alhora que conservaven les seues propietats de difracció. El treball de recerca va demostrar la viabilitat d'utilitzar xarxes difractivas en capes d'hidrogel com biosensores lliures d'etiquetes, capaces de detectar sondes d'ADN, complementàries a la seqüència immobilitzada, en un medi aquós. Finalment, en el capítol 6, s'analitzen comparativament el rendiment i l'aplicabilitat dels diferents enfocaments estudiats i es discuteixen les perspectives futures dels hidrogels d'àcids nucleics per a la detecció hologràfica. / [EN] The PhD thesis focuses on the development of an analyte-sensitive hydrogel, functionalised with DNA probes, with a diffractive structure as an optical transducer for in vitro diagnostic applications. The first chapter includes an overview of the different concepts related to biosensing, recent developments in the in vitro diagnostics market and, in particular, DNA biosensors. Furthermore, the synthesis and characterisation of hydrogels, their role as a support matrix in biosensing and immobilisation strategies are presented. Finally, the basic concepts of holography as a new detection strategy and the role of different diffraction gratings in biosensing are explained. Then, in Chapter 2, the objectives of this project are discussed. The aim of this research is to develop hydrogels that incorporate DNA probes and provide them with a diffractive structure to act as label-free optical transducers. Two types of diffractive structures are considered: surface-relief holographic gratings (SRGs) and volume transmission gratings (VTGs). The initial phase of this work focused on the optimisation of hydrogels, adjusting their composition to act as holographic biosensors. Acrylamide and bisacrylamide were selected for hydrogel preparation by free radical polymerisation reaction. Furthermore, in order to introduce the analyte response into the 3D hydrogel network, different bioreceptor immobilisation strategies had to be investigated and fine-tuned. In chapter 3, the optimised strategy is to directly incorporate acridite-modified DNA probes by copolymerisation with acrylamide monomers during hydrogel formation. The DNA-functionalised hydrogels were characterised by fluorescence imaging and their versatility was explored by microarray fabrication. Finally, the optimised analyte-responsive hydrogel was used as a platform for SRG preparation. Chapter 4 describes another approach adopted for functionalisation of the hydrogel with DNA probes. A propargyl acrylate comonomer was added to the acrylamide hydrogel in order to introduce the presence of alkyl residues and facilitate further incorporation of the DNA probes. The DNA probes used had thiol end-groups and were incorporated by thiol-ene/thiol-yo click chemistry, due to the presence of double and triple C-C bonds. With this strategy, two approaches to DNA probe immobilisation were demonstrated: during and after hydrogel synthesis. Preliminary results showed that SRGs have the potential to directly detect oligonucleotide hybridisation in a label-free format. In chapter 5, the recording process of unslanted VTGs in hydrogel layers was optimised to improve transducer performance. After careful evaluation of holographic recording parameters, incubation solution compositions and incubation times, the VTG structures were recorded with good reproducibility, achieving excellent diffraction efficiency. In addition, their stability in water for bioassays was studied. Finally, oligonucleotide-modified VTGs were found to respond selectively by hybridising only to the complementary target, while retaining their diffraction properties. The research work demonstrated the feasibility of using diffractive networks in hydrogel layers as label-free biosensors, capable of detecting DNA probes, complementary to the immobilised sequence, in an aqueous medium. Finally, in chapter 6, the performance and applicability of the different approaches studied are comparatively analysed and future prospects of nucleic acid hydrogels for holographic detection are discussed. / I would like to acknowledge the government of Valencia to for the PhD fellowship “Santiago Grisolia” and the BEFPI/2022 grant for a 4-months doctoral stay and also the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness MINECO (ADBIHOL national project) for their financial support. / Zezza, P. (2023). Holographic biosensors made of DNA-functionalised hydrogels for in vitro diagnostic [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202597 / Compendio

Submitted by Oliveira Santos Dilzaná (dilznana@yahoo.com.br) on 2016-04-18T14:00:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de André Luis Prado Dória.pdf: 879221 bytes, checksum: 468ca66a39006469db2d13a42a09a401 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Portela (anapoli@ufba.br) on 2016-04-18T15:06:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação de André Luis Prado Dória.pdf: 879221 bytes, checksum: 468ca66a39006469db2d13a42a09a401 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-18T15:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de André Luis Prado Dória.pdf: 879221 bytes, checksum: 468ca66a39006469db2d13a42a09a401 (MD5) / A clínica em Saúde Mental é atravessada atualmente por uma epidemia das classificações, adquirindo uma lógica protocolar, baseada em questionários diagnósticos em detrimento da escuta do sujeito. As etiquetas médicas que por vezes são coladas aos sujeitos, ou às quais os próprios sujeitos se alienam, apresentam uma lógica coletivizadora, de um nome comum para todos, que vai na contramão da clínica do caso a caso. Muitos sujeitos já chegam aos serviços de Saúde Mental com um autodiagnóstico, a partir da proliferação dos nomes oriundos da ciência. Este estudo apresentou como objetivo geral analisar os discursos e as práticas acerca dos diagnósticos psiquiátricos em usuários e técnicos de um CAPS da cidade de Salvador, a partir do referencial teórico da psicanálise. Os objetivos específicos foram descrever o funcionamento de um CAPS, analisar as possibilidades de identificação ao diagnóstico por parte dos usuários e discutir as possibilidades de institucionalização de usuários ao serviço. A própria instituição foi tomada como estudo de caso, a partir de fragmentos de casos de usuários e de acontecimentos no serviço que se relacionaram com o problema de pesquisa. O estudo trouxe a questão de que por vezes o próprio sujeito pode fazer uso do diagnóstico como forma de inserção em uma comunidade que traria um apaziguamento do seu sofrimento psíquico. O transtorno bipolar do humor foi tomado como ilustração da banalização das etiquetas médicas. Se uma das características do modelo anterior de assistência em Saúde Mental era a tendência em promover a institucionalização, esse estudo indicou que os serviços substitutivos também podem estar submetidos a esse risco. The clinic in Mental Health is currently crossed by an epidemic of the classifications, thus acquiring a protocolar logic, based on diagnostic questionnaires in detriment of listening to the individual. The medical labels which sometimes are pasted at the individuals, or to which the subjects themselves become alienated, present a collectivizing logic, of denomination common to all, that goes against the case-to-case clinic. Many individuals already come to Mental Health services with an self-diagnosis, as from the proliferation of names coming from science. This study presented as general goal to analyse the discourses and the practices concerning psychiatric diagnostics in users and technicians of a CAPS (Psychosocial Care Center) from the city of Salvador, from the theoretical referencial of Psychoanalysis. The specific objectives were to describe the functioning of a CAPS, analyze the possibilities of identification to the diagnosis by the users and discuss the possibilities of institutionalization from users of the service. The institution itself was taken as case study, from fragments of users' cases and from occurrences in the service that related with the research problem. The study brought a question that sometimes the individual himself can make use of the diagnosis as a way of insertion in a community which would bring an appeasement of his psychic suffering. The bipolar disorder was taken as illustration of the banalization of the medical labels. If one of the characteristics of the previous assistance model in Mental Health was the tendency in promoting the institutionalization, this study has indicated that the substitutive services may also be submitted to this risk.

A coccidiose aviária é uma doença entérica causada por protozoários parasitas do gênero Eimeria. Visando uma maior compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na regulação do ciclo de vida dos parasitas, foram geradas 15.000 seqüências expressas (ORESTES) para cada uma das três espécies mais importantes: E. tenella, E. maxima e E. acervulina. O presente trabalho consistiu no desenvolvimento de componentes de anotação automática de seqüências para o sistema EGene, plataforma previamente desenvolvida pelo nosso grupo (Durham et al. Bioinformatics 21: 2812-2813, 2005) para a construção de processamentos encadeados (pipelines). Estes componentes foram utilizados para a construção de pipelines de anotação automática de seqüências-consenso obtidas a partir da montagem dos ORESTES de Eimeria spp. A anotação consistiu na identificação dos genes e atribuição da função dos respectivos produtos protéicos, baseando-se em um conjunto de evidências. As seqüências também foram classificadas e quantificadas utilizando-se um vocabulário controlado de termos de ontologia gênica (GO). / Avian coccidiosis is an enteric disease caused by protozoan parasites of the genus Eimeria. Aiming at obtaining a better understanding of the molecular mechanisms that regulate the life cycle of the parasites, our group generated 15,000 expressed sequences (ORESTES) for each one of the three most important species: E. tenella, E. maxima and E. acervulina. In the present work, we report the development of a set of components for the automated sequence annotation through EGene, a platform for pipeline construction previously described by our group (Durham et al. Bioinformatics 21: 2812-2813, 2005). These components were used to construct pipelines for the automated annotation of assembled sequences of ORESTES of Eimeria spp. The annotation process consisted in the identification of genes and the corresponding protein function based on a set of evidences. The sequences were also mapped and quantified using a controlled vocabulary of gene ontology (GO) terms.

A coccidiose aviária é uma doença entérica causada por protozoários parasitas do gênero Eimeria. Visando uma maior compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na regulação do ciclo de vida dos parasitas, foram geradas 15.000 seqüências expressas (ORESTES) para cada uma das três espécies mais importantes: E. tenella, E. maxima e E. acervulina. O presente trabalho consistiu no desenvolvimento de componentes de anotação automática de seqüências para o sistema EGene, plataforma previamente desenvolvida pelo nosso grupo (Durham et al. Bioinformatics 21: 2812-2813, 2005) para a construção de processamentos encadeados (pipelines). Estes componentes foram utilizados para a construção de pipelines de anotação automática de seqüências-consenso obtidas a partir da montagem dos ORESTES de Eimeria spp. A anotação consistiu na identificação dos genes e atribuição da função dos respectivos produtos protéicos, baseando-se em um conjunto de evidências. As seqüências também foram classificadas e quantificadas utilizando-se um vocabulário controlado de termos de ontologia gênica (GO). / Avian coccidiosis is an enteric disease caused by protozoan parasites of the genus Eimeria. Aiming at obtaining a better understanding of the molecular mechanisms that regulate the life cycle of the parasites, our group generated 15,000 expressed sequences (ORESTES) for each one of the three most important species: E. tenella, E. maxima and E. acervulina. In the present work, we report the development of a set of components for the automated sequence annotation through EGene, a platform for pipeline construction previously described by our group (Durham et al. Bioinformatics 21: 2812-2813, 2005). These components were used to construct pipelines for the automated annotation of assembled sequences of ORESTES of Eimeria spp. The annotation process consisted in the identification of genes and the corresponding protein function based on a set of evidences. The sequences were also mapped and quantified using a controlled vocabulary of gene ontology (GO) terms.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AugustoCPSM_DISSERT.pdf: 2233012 bytes, checksum: 89758cdc093b113084eb987f29899b36 (MD5) Previous issue date: 2010-12-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In recent years, the radio frequency identification technology (RFID) has gained great interest both industrial communities as scientific communities. Its ability to locate and monitor objects, animals and persons with active or passive tags allows easy development, with good cost-benefice and still presents undeniable benefits in applications ranging from logistics to healthcare, robotics, security, among others. Within this aspect what else comes excelling are RFID tags and the antennas used in RFID readers. Most tags have antennas omnidirectional and are usually manufactured as dipoles modified printed. The primary purpose of a project of antenna for tag is to achieve the required input impedance to perform a good marriage impedance with the load impedance of the chip. Already the objective principal in project of antennas for readers is to achieve reduced sizes and structures with good data transmission capacity. This work brings the numerical characterization of antennas for RFID applications, being these divided into tags RFID and antennas for RFID readers. Three tags RFID and two antennas for RFID readers, found in literature, are analyzed. The analysis of these structures is made using the Method of Waves - WCIP. Initial results found in the literature are compared with those obtained through simulations in WCIP with objective to show that the Method of Waves is able to analyze such structures. To illustrate the results obtained in simulations is presented the behavior of electric and magnetic fields. It also performed a literature review on the characteristics and principles of RFID technology. Suggestions for continuity to this work are presented / Nos ?ltimos anos, a tecnologia de Identifica??o por Radiofrequ?ncia (RFID) tem ganhado grande interesse tanto de comunidades industriais como de comunidades cient?ficas. A sua capacidade de localizar e monitorar objetos, animais e pessoas com etiquetas passivas ou ativas permite o desenvolvimento f?cil, com uma boa rela??o custo-benef?cio e ainda apresenta ineg?veis benef?cios em aplica??es que variam de log?stica a cuidados de sa?de, rob?tica, seguran?a, entre outras. Dentro desse aspecto o que mais vem se destacando s?o as etiquetas RFID e as antenas usadas em leitores RFID. A maioria das etiquetas possui antenas omnidirecionais e normalmente s?o fabricadas como dipolos modificados impressos. O objetivo principal de um projeto de antena para etiqueta ? conseguir a imped?ncia de entrada necess?ria para realizar um bom casamento de imped?ncia com a imped?ncia de carga do chip. J? o objetivo principal no projeto de antenas para leitores ? conseguir estruturas de tamanhos reduzidos e com boa capacidade de transmiss?o de dados. Este trabalho traz a caracteriza??o num?rica de antenas para aplica??es RFID, sendo estas divididas em etiquetas RFID e antenas para leitores. S?o analisadas tr?s etiquetas RFID e duas antenas para leitores RFID encontradas na literatura. A an?lise dessas estruturas ? feita utilizando o M?todo das Ondas - WCIP. S?o comparados os resultados iniciais encontrados na literatura com os obtidos atrav?s de simula??es no WCIP com o objetivo de mostrar que o M?todo das Ondas ? capaz de analisar tais estruturas. Para ilustrar os resultados obtidos nas simula??es, ? apresentado o comportamento dos campos el?trico e magn?tico. ? realizada tamb?m uma revis?o bibliogr?fica a respeito das caracter?sticas e princ?pios da Tecnologia RFID. S?o apresentadas, ainda, sugest?es de continuidade para este trabalho

En la presente tesina se realiza una descripción de la tecnología de Conmutación Multi-Protocolo mediante etiquetas usando una red privada virtual para la comunicación de una entidad empresarial. Se realizó una descripción de la tecnología MPLS con VPN mostrando sus cualidades, ventajas y desventajas, se promueve la esta tecnología a la red de comunicación de datos de la empresa tenga un performance y confidencialidad en los datos transmitidos, diseñando un esquema así como la infraestructura que podría ser usada en esta implementación, con características modulares las cuales permitirá a la empresa ir creciendo a la medida de que su tráfico o demanda de transporte vaya aumentando al igual que la integración de las demás extensiones se amerita el caso; para el diseño nos ayudaremos del programa de simulación “GNS3” el mismo que se hará un bosquejo de la configuración y modelo para la transmisión de sucursal a matriz y viceversa. This thesis is a description of MPLS VPN using a communication from the business entity. Was a description of MPLS VPN showing his qualities, advantages and disadvantages, promotes the introduction of this technology to the data communication network of the company to have a performance traffic and confidentiality of the data transmitted, designing scheme as well as the infrastructure that could be used in this implementation, modular features which allow the company to grow to the extent that their traffic and transport demand will increase as the integration of other extensions are merited case, to help us design simulation program "GNS3" the same to be made a sketch of the model configuration and transmission branch to parent and vice versa.

En esta tesis doctoral se presenta un sistema de conmutación de paquetes ópticos concebido como plataforma física para la siguiente generación de redes de datos denominada Internet Óptico. Las discusiones y demostraciones presentadas en esta tesis incluyen una descripción completa del diseño del nodo además de la integración de los sistemas opto-electrónicos y fotónicos que conforman un elemento viable de red, un nodo de conmutación de paquetes ópticos. En este contexto, el paradigma de la conmutación o intercambio de etiquetas ópticas permite la realización de una plataforma multi-servicio unificada que ofrece una utilización ágil y efectiva del ancho de banda disponible para el soporte de comunicaciones de voz, datos y servicios multimedia transportados en paquetes IP. En general, los nodos de conmutación de paquetes ópticos con intercambio de etiqueta que incluyen estructuras de conmutación y encaminamiento por longitud de onda además de un procesamiento en paralelo de las etiquetas permiten la conmutación de paquetes asíncronos de tamaño variable, ráfagas de paquetes y conexiones de conmutación de circuitos ópticos. Por otro lado, la explotación de los dominios de longitud de onda, tiempo y espacio permiten resolver los eventos de colisión de paquetes presentes en los nodos de la red sin recurrir a las técnicas de almacenamiento y envío presentes en los routers convencionales electrónicos, los cuales llevan asociados grandes requerimientos de capacidad de memoria. En esta tesis, además de las características mencionadas anteriormente, se han demostrado dos arquitecturas que permiten resolver las colisiones en el nodo además de un esquema de conformación de tráfico que permite regular la transmisión de los paquetes y crear clases equivalentes de tráfico con la posibilidad de incorporar prioridad a cada uno de ellos y realizar encaminamiento basado en prioridades. Junto con las demostraciones experimentales de estas características, se presentan los resultados obt / Puerto Leguizamón, GA. (2008). Redes de conmutación de paquetes ópticos basadas en el intercambio de etiquetas multiplexadas por subportadora [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8305 / Palancia

El rápido crecimiento del tráfico y la heterogeneidad de servicios ofrecidos en las redes de paquetes actuales ha impulsado durante la última década el desarrollo de nuevas estrategias tecnológicas como son las redes todo ópticas de intercambio de etiquetas ( All-Optical Label Swapping, AOLS) con multplexación por subportadora de radiofrecuencia de la etiqueta (SubCarrier Multiplexed Label, SCML) y multiplexación en longitud de onda (wavelength Division Multiplexed, WDM), que permiten el enrutado de varios paquetes de forma simultánea y directamente en el dominio óptico, así como satisfacer las necesidades de gran ancho de banda, flexibilidad, escalabilidad y transparencias de servicios y formatos de los datos transmitidos. En este contexto se enmarca esta tesis doctoral que propone, modela y valida experimentalmente estructuras encargadas de la generación, reescritura y detección por prefiltrado óptico de paquetes ópticos SCML basados en moduladores electroópticos (Electro Optical Modulator, EOM) y redes de difracción de Bragg (Fiber Bragg Grating, FBG) para este tipo de redes AOLS WDM-SCML. Se ha desarrollado unos modelos analíticos que permiten evaluar la calidad tanto de las señales que integran un paquete óptico SCML (factor de calidad, apertura de ojo y relación de extinción) como del paquete en su conjunto (figura de mérito del paquete FM SCML) cuando se utilizan estructuras de generación con un único EOM o dos EOMs con la configuración de combinación óptica paralela con FBG, así como la detección del paquete mediante la técnica de prefiltrado, óptico con FBG. Esto ha permitido evaluar la bondad de las estructuras analizadas, así como determinar y cuantificar las fuentes de degradación originadas por las interferencias entre las señales que integran el paquete, estableciendo estrategias de diseño en las FBGs empleadas que permitan minimizarlas e incluso eliminarlas dependiendo de la estructura empleada. También se han propuesto y demostrado experimentalment / Martínez García, A. (2012). Estructuras de generación, reescritura y detección de paquetes ópticos con tecnología de multiplexación por subportadora de etiqueta basadas en moduladores electro-ópticos y redes de difracción de Bragg [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16808 / Palancia

Este trabajo presenta el problema del exceso de desperdicios de etiquetas que se genera en la impresión de estos mismos. El proceso de impresión es el proceso clave de la empresa, puesto que transforma los rollos de plástico juntamente con las tintas y un error en los procedimientos produce la pérdida del material ingresado y dinero. Esto impulsa a plantear soluciones mediante técnicas Lean en la producción de etiquetas. Por lo general, los estudios se basan en otras líneas del sector plástico, tales como las tuberías, bolsas, envases, entre otros. Para enfrentar este problema, se utilizará la metodologia Lean Manufacturing adaptado a un ciclo de mejora continua formando un modelo de propuesta de solución, con técnicas como 5S de soporte, la aplicación del Mantenimiento Autónomo, Kanban y Estandarización del Trabajo. En base a una prueba piloto realizada, se obtiene una reducción de desperdicios de 7.94% y una mejora en los indicadores que están implicados en la investigación. / This work presents the problem of excessive waste of labels that is generated in the printing of these. The printing process is the key process of the company, since it transforms the plastic rolls together with the inks and an error in the procedures causes the loss of the material entered and money. This drives to propose solutions through Lean techniques in the production of labels. In general, the studies are based on other lines in the plastic sector, such as pipes, bags, containers, among others. To address this problem, the Lean Manufacturing methodology adapted to a cycle of continuous improvement will be used, forming a solution proposal model, with techniques such as support 5S, the application of Autonomous Maintenance, Kanban and Standardization of Work. Based on a pilot test, a waste reduction of 7.94% and an improvement in the indicators that are involved in the investigation are obtained. / Trabajo de Suficiencia Profesional

[ES] Los biosensores son dispositivos analíticos con aplicabilidad en diferentes campos y con numerosas ventajas frente a otros métodos analíticos convencionales, como son el uso de pequeños volúmenes de muestra y reactivos, su sensibilidad y su rápida respuesta, sin necesidad de pretratamiento de la muestra, equipos caros o personal especializado. Sin embargo, se trata de un campo de investigación relativamente nuevo en el que todavía queda mucho camino por andar. Esta Tesis doctoral pretende aportar un granito de arena a este campo de conocimiento mediante el estudio del potencial de diferentes materiales porosos como transductores para el desarrollo de biosensores ópticos con respuesta en tiempo real y sin marcajes. Los materiales propuestos van desde aquellos artificialmente sintetizados, como silicio poroso (SiP), nanofibras (NFs) poliméricas o membranas poliméricas comerciales, hasta materiales naturales con propiedades fotónicas que todavía no habían sido explotadas para el sensado, como son los exoesqueletos de biosílice de diatomeas. Todos ellos tienen en común la simplicidad en su obtención, evitando costosos y laboriosos procesos de nanofabricación. Para su estudio, se analizará su respuesta óptica y, en aquellos casos en los que ésta permita llevar a cabo experimentos de detección, se desarrollarán estrategias para su biofuncionalización y su implementación en experimentos de biosensado. En el caso del SiP y las NFs se han optimizado los parámetros de fabricación para obtener una respuesta óptica adecuada que permita su interrogación. A continuación, se ha llevado a cabo su biofuncionalización empleando métodos covalentes y no covalentes, así como diferentes bioreceptores (aptámeros de ADN y anticuerpos) para estudiar su potencial y sus limitaciones como biosensores. En el caso de las membranas comerciales y el exoesqueleto de sílice de diatomeas, se ha caracterizado su respuesta óptica y se han llevado a cabo experimentos de sensado de índice de refracción para estudiar su sensibilidad. Así mismo, se ha desarrollado un método de funcionalización de la superficie del exoesqueleto de diatomeas basado en el uso de polielectrolitos catiónicos. Como resultado, se ha demostrado el potencial tanto de NFs para el desarrollo de biosensores, como el de membranas comerciales para sensores cuya aplicación no requiera una elevada sensibilidad pero sí un bajo coste. Además, se ha puesto de manifiesto el gran potencial del exoesqueleto de diatomeas para el desarrollo de sensores basados en su respuesta óptica. Por el contrario, las limitaciones encontradas en el desarrollo de biosensores basados en SiP han evidenciado la necesidad de un estudio riguroso y la optimización de la estructura de materiales porosos previamente a ser usados en (bio)sensado. / [CA] Els biosensors són dispositius analítics amb aplicabilitat en diferents camps i amb nombrosos avantatges enfront d'altres mètodes analítics convencionals, com són l'ús de xicotets volums de mostra i reactius, la seua sensibilitat i la seua ràpida resposta, sense necessitat de pretractament de la mostra, equips cars o personal especialitzat. No obstant això, es tracta d'un camp d'investigació relativament nou en el qual encara queda molt camí per fer. Aquesta Tesi doctoral pretén aportar el seu òbol a aquest camp de coneixement mitjançant l'estudi del potencial de diferents materials porosos com a transductors per al desenvolupament de biosensors òptics amb resposta en temps real i sense marcatges. Els materials proposats van des d'aquells artificialment sintetitzats, com a silici porós (SiP), nanofibras (NFs) polimèriques o membranes polimèriques comercials, fins a materials naturals amb propietats fotòniques que encara no havien sigut explotades per al sensat, com són els exoesquelets de biosílice de diatomees. Tots ells tenen en comú la simplicitat en la seua obtenció, evitant costosos i laboriosos processos de nanofabricació. Per al seu estudi, s'analitzarà la seua resposta òptica i, en aquells casos en els quals aquesta permeta dur a terme experiments de detecció, es desenvoluparan estratègies per a la seua biofuncionalizació i la seua implementació en experiments de biosensat. En el cas del SiP i les NFs s'han optimitzat els paràmetres de fabricació per a obtenir una resposta òptica adequada que permeta la seua interrogació. A continuació, s'ha dut a terme la seua biofuncionalizació emprant mètodes covalents i no covalents, així com diferents bioreceptors (aptàmers d'ADN i anticossos) per a estudiar el seu potencial i les seues limitacions com a biosensors. En el cas de les membranes comercials i l'exoesquelet de sílice de diatomees, s'ha caracteritzat la seua resposta òptica i s'han dut a terme experiments de sensat d'índex de refracció per a estudiar la seua sensibilitat. Així mateix, s'ha desenvolupat un mètode de funcionalizació de la superfície de l'exoesquelet de diatomees basat en l'ús de polielectròlits catiònics. Com a resultat, s'ha demostrat el potencial tant de NFs per al desenvolupament de biosensors, com el de membranes comercials per a sensors amb una aplicació que no requerisca una elevada sensibilitat però sí un baix cost. A més, s'ha posat de manifest el gran potencial de l'exoesquelet de diatomees per al desenvolupament de sensors basats en la seua resposta òptica. Per contra, les limitacions trobades en el desenvolupament de biosensors basats en SiP han evidenciat la necessitat d'un estudi rigorós i l'optimització de l'estructura dels materials porosos prèviament a ser usats en (bio)sensat. / [EN] Biosensors are analytical devices with application in diverse fields and with several advantages relative to other conventional methods, such as the use of small volumes of sample and reagents, their sensitivity and their fast response, without the need of the sample pretreatment, expensive equipments or specialised technicians. Nevertheless, this is a relatively new research field in which there is a long way to go yet. This doctoral Thesis aims at doing its bit to this field of knowledge by studying the potential of different porous materials as transducers for the development of real-time and label-free optical biosensors. The proposed materials range from those artificially synthesised, such as porous silicon (pSi), polymeric nanofibres (NFs) or commercial polymeric membranes, to natural materials with photonic properties that had not been exploited for sensing yet, such as biosilica exoskeletons of diatoms. All of them have in common its simple production, avoiding expensive and laborious nanofabrication processes. For their study, their optical response will be analysed and, in those cases in which such optical response allows performing detection experiments, strategies for their biofunctionalisation and their implementation in biosensing experiments will be developed as well. Regarding pSi and NFs, the fabrication parameters were optimised to get a suitable optical response for their interrogation. Afterwards, their surface functionalisation was carried out by covalent and non-covalent methods, as well as different bioreceptors (DNA aptamers and antibodies), to study their potential and their constraints as biosensors. Concerning commercial membranes and the biosilica exoskeleton of diatoms, their optical response was characterised and refractive index sensing experiments were carried out to study their sensitivity. Additionally, a biofunctionalisation method for the surface of the diatoms exoskeleton was developed based on the use of cationic polyelectrolytes. As a result, it was demonstrated the potential of NFs for the development of biosensors, as well as the potential of commercial membranes for developing sensors for an application that does not require a high sensitivity but a low cost. Furthermore, the great potential of biosilica exoskeleton of diatoms for the development of sensors based on their optical response has been revealed. By contrast, the constraints found in the development of pSi illustrate the importance of an accurate study and optimisation of porous materials structure before using them for (bio)sensing. / Martínez Pérez, P. (2021). Development and Optimization of Experimental Biosensing Protocols Using Porous Optical Transducers [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172541 / TESIS