[ES] Los procesos de comunicación celular permiten a las células desarrollar una acción coordinada durante la embriogénesis y asimilar de forma coherente las señales recibidas a través del entorno. Algunas de las moléculas señalizadoras más usadas en la clínica y la investigación son las citoquinas. Sin embargo, existe una tendencia creciente en el uso de otro tipo de moléculas, como los iones metálicos. Algunos iones como el calcio y el zinc actúan como segundos mensajeros intracelulares. Otros como el litio son capaces de inactivar proteínas quinasa alterando rutas de señalización. En el desarrollo de esta tesis doctoral, se ha estudiado el efecto del zinc en células musculares de ratón, el papel del zinc en la auto-renovación de células madre embrionarias (CMEs), y el papel del litio en la diferenciación de CMEs. El estudio del efecto del zinc sobre los mioblastos demostró que el zinc es capaz de estimular la diferenciación de los mioblastos. El análisis del zinc intracelular, en los diferentes estadios de diferenciación de las células musculares, demostró que los miotubos eran capaces de albergar mayor cantidad de zinc en su interior. Los resultados mostraron que la adición de zinc extracelular estimula la fosforilación y activación de la proteína quinasa Akt. También se ha visto que el transportador de zinc, Zip7, es crítico en el proceso de diferenciación celular mediado por el zinc, además, su activación incrementa la fosforilación de Akt. La inhibición de Zip7 mediante ARN interferente redujo la fosforilación de Akt y consecuentemente origino unos niveles menores de diferenciación de los mioblastos expuestos a zinc extracelular. Nuestros resultados demuestran que altas concentraciones de zinc extracelular producen un incremento en la diferenciación de los mioblastos debido a la activación de Akt mediada por Zip7. Para el segundo estudio, se analizó el efecto del zinc sobre las CMEs. Como control de mantenimiento de la pluripotencia se usó medio suplementado con factor inhibidor de leucemia (LIF). Se ha observado que la adición externa de concentraciones de zinc superiores a 100 µM produce un incremento inmediato de la concentración de zinc intracelular activando Akt. Los resultados demuestran que las células tratadas con altas concentraciones de zinc mantienen su capacidad de auto-renovación. Para demostrar que el efecto del zinc en CMEs está asociado a la activación de Akt mediada por Zip7, se inhibió la fosforilación de Akt y se silenció Zip7. Ambos abordajes dieron como resultado un incremento en la diferenciación de las células tratadas con zinc. Por otro lado, CMEs cultivadas durante 30 días en presencia de zinc fueron capaces de retener su pluripotencia, mientras que el control sin zinc presentaba rasgos claros de diferenciación celular. Por último, la combinación de LIF con zinc produjo un incremento importante del efecto del LIF en cuanto al mantenimiento de la capacidad de auto-renovación celular. Por último, se ha estudiado el efecto del litio en la diferenciación de las CMEs. El litio es un inhibidor de la glucógeno sintasa quinasa 3ß (GSK3ß). En términos de CMEs, GSK3ß activa los mecanismos de diferenciación. Los resultados obtenidos indican que altas concentraciones de litio (10 mM) son capaces de fosforilar e inhibir la proteína GSK3ß. Sin embargo, en lugar de mantener la pluripotencia, las células madre se diferenciaron hacia el linaje del mesodermo tras 3 días de cultivo. Después de un total de 6 días, las células tratadas con 10 mM de litio presentaron características de endotelio hemogénico. La inhibición de GSK3ß dio como resultado la activación de la proteína ß-catenina, cuya actividad transcripcional es necesaria para la hematogénesis embrionaria. La capacidad de las células endoteliales con potencial hemogénico obtenidas de derivar en células madre hematopoyéticas fue confirmada tras su maduración durante 11 día / [CA] Els processos de comunicació cel·lular permeten a les cèl·lules desenvolupar una acció coordinada durant la embriogènesis y assimilar de forma coherent als senyals rebudes a través de l'entorn. Algunes de les molècules senyalitzadores més usades en la clínica i la investigació són les citocines. No obstant, hi ha una tendència creixent en l'ús d'un altre tipus de molècules, com els ions metàl·lics. Alguns ions com el calci i el zinc són capaços de dur a terme funcions de missatger secundari. Altres com el liti són capaços d'inactivar proteïnes quinasa alterant rutes de senyalització. Durant el desenvolupament d'aquest treball de tesi doctoral, s'ha estudiat l'efecte del zinc sobre mioblasts de ratolí, el paper del zinc en l'auto-renovació de les cèl·lules mare embrionàries (CMEs), i el paper del liti sobre la diferenciació de les CMEs. L'estudi de l'efecte del zinc sobre els mioblasts ha demostrat que el zinc és capaç d'incrementar la diferenciació dels mioblasts. L'anàlisi del zinc intracel·lular ha demostrat que els mioblasts diferenciats eren capaços d'albergar major quantitat de zinc intracel·lular. Els resultats han mostrat que suplementar les cèl·lules amb zinc extracel·lular produïx una major fosforilació i activació de la proteïna quinasa Akt. D'altra banda, s'ha observat que el transportador de zinc Zip7 es crític per a la diferenciació cel·lular mediada pel zinc. S'ha demostrat que l'activació d'aquest transportador mitjançant zinc extracel·lular és capaç d'incrementar la fosforilació d'Akt. La inhibició d'aquest transportador mitjançant ARN interferent ha donat com a resultat una menor fosforilació d'Akt i una menor diferenciació dels mioblasts exposats a zinc. Aquests resultats demostren que altes concentracions de zinc extracel·lular produeixen un incrementar la diferenciació dels mioblasts a causa de l'activació d'Akt per mitja de Zip7. Per al segon estudi, s'ha analitzat l'efecte del zinc sobre les CMEs. Com a control de manteniment de la pluripotència es va usar medi suplementat amb factor inhibidor de leucèmia (LIF). S'ha observat que les concentracions extracel·lulars de zinc a partir de 100 µM produïxen un increment immediat de la concentració intracel·lular, produint l'activació d'Akt per mitja de Zip7. Les CMEs tractades amb altes concentracions de zinc mantenen l'auto-renovació. Per demostrar que aquest efecte està associat a l'activació d'Akt mediada per Zip7, es va inhibir la fosforilació d'Akt i es va silenciar el transportador Zip7. Tots dos abordatges han donat com a resultat un increment en la diferenciació de les CMEs tractades amb zinc. D'altra banda, les CMEs van ser capaços de retenir la seva pluripotència després de ser cultivades durant 30 dies en presència de zinc, mentre que el control sense zinc presentava trets clars de diferenciació cel·lular. Finalment, la combinació de LIF amb zinc ha produit un increment sinèrgic de l'efecte del LIF. Finalment, també s'ha estudiat l'efecte del liti en la diferenciació de les CMEs. El liti és un inhibidor de la glicogen sintasa quinasa 3 beta (GSK3ß). En termes de CMEs, aquesta proteïna activa els mecanismes de diferenciació. Els resultats obtinguts indiquen que altes concentracions de liti (10 mM) tenen la capacitat de fosforilar i inhibir la proteïna GSK3ß. No obstant això, en lloc de mantenir la pluripotència, les CMEs es van diferenciar cap al llinatge del mesoderma després de 3 dies. Després d'un total de 6 dies, les cèl·lules tractades amb 10 mM de liti presentaven característiques d'endoteli hemogénic. La fosforilació de GSK3ß va donar com a resultat l'activació de la proteïna ß-catenina, l'activitat trasncripcional d'aquesta proteïna és necessària per a la hematogénesis embrionària. La capacitat de les cèl·lules endotelials amb potencial hemogénic obtingudes de derivar en cèl·lules mare hematopoètiques va ser confirmada després de la / [EN] The cell signalling process allows cells to develop a coordinated action during embryogenesis and assimilate coherently the signals received through the environment. Some of the most currently used signalling molecules in clinics and research are growth factors and cytokines. However, there is a growing trend in the use of other types of molecules, such as metal ions. Some ions such as calcium and zinc are able to carry out secondary messenger functions, transmitting signals in cascade. Others ions, such as lithium, are capable to inactivate protein kinases altering signalling pathways. During the development of this doctoral thesis, we investigated the effect of zinc on mouse muscle cells (myoblasts), the role of zinc in embryonic stem cells (ESCs) self-renewal, and the role of lithium in the differentiation of ESCs. In the first chapter, we showed that zinc is able to increase the differentiation of myoblasts. The analysis of intracellular zinc indicated that the differentiated myoblasts were capable to harbour higher concentration of intracellular zinc than undifferentiated ones. Addition of high concentration of extracellular zinc increased protein kinase Akt phosphorylation and activation. Akt activity is critical for myoblasts differentiation and has been well studied by other authors. Our results indicated that zinc transporter Zip7 was critical for zinc-mediated cell differentiation. It was prior demonstrated that the activation of this transporter by extracellular zinc increased the phosphorylation of Akt. The inhibition of Zip7 by interfering RNA resulted in a lower phosphorylation of Akt and reduced differentiation of the myoblasts exposed to extracellular zinc. These results demonstrated that high concentration of extracellular zinc enhances the differentiation of myoblasts through activation of Akt mediated by Zip7. In the second chapter, we have analysed the effect of zinc on ESCs. Leukaemia inhibitory factor (LIF) was used as pluripotency sustaining factor. We observed that extracellular supplementation of 100 ¿M zinc produced an immediate increase of the intracellular concentration, which resulted in the activation of Akt mediated by Zip7 transporter. ESCs treated with high concentrations of zinc maintained self-renewal. The role of Akt on ESCs self-renewal has been well established in the literature. To demonstrate that this effect is associated with the activation of Akt mediated by Zip7, we inhibited Akt phosphorylation and silenced the expression of Zip7. Both approaches resulted in an increase in the differentiation levels of the ESCs treated with zinc. We further demonstrated that ESCs treated with zinc during 30 days were able to retain their pluripotency, while the control condition cultured 30 days without zinc presented evident traits of spontaneous cellular differentiation. Finally, the combination of LIF with zinc produced a synergistic-like increase in the effect of LIF on ESCs self-renewal. Finally, we addressed the effect of lithium on the differentiation of ESCs. Lithium is an inhibitor of glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3ß). In terms of ESCs, GSK3ß activates differentiation mechanisms. Our results indicated that high concentration of lithium (10 mM) was able to phosphorylate and strongly inhibit the activity of GSK3ß. However, instead of maintaining pluripotency, ESCs differentiated into the mesoderm lineage after 3 days of culture. After a total of 6 days, ESCs treated with 10 mM lithium showed haemogenic endothelium characteristics, expressing CD31, Sca-1 and CD31/Sca-1 positive cells. The phosphorylation of GSK3ß resulted in the activation of the ß-catenin protein, whose transcriptional activity is necessary for embryonic hematogenesis. The ability of endothelial cells with hemogenic potential obtained from lithium-treated ESCs to derive into hematopoietic stem cells was confirmed after maturation of these cells, resulting in rounded cell aggregates positive for Sox17. / Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la beca BES-2013-064052 y los proyectos MAT2012-38359-C03-01 y MAT2015-69315-C3-1-R. / Mnatsakanyan Movsesyan, H. (2019). ROLE OF IONS IN STEM CELLS SIGNALLING [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/123063

[ES] El hombro es una articulación compleja en la que interaccionan múltiples estructuras, lo que permite la realización de movimientos de gran amplitud. Debido a esta característica, puede ser fácilmente alterada si alguno de los componentes falla. Las patologías del hombro son variadas, así como diversa es la sintomatología y el nivel de alteración funcional. El grado de afectación funcional puede ser valorado ya sea mediante escalas clínicas, o con pruebas biomecánicas basadas en el análisis cinemático, que añaden objetividad a los resultados. No obstante, los modelos cinemáticos disponibles en la actualidad no ofrecen una representación realista del movimiento articular, lo que supone una importante limitación a la hora de desarrollar sistemas de valoración funcional. El objetivo principal de esta tesis fue describir el movimiento del hombro mediante técnicas cinemáticas avanzadas que incluyeran el uso de variables funcionales asociadas a la posición, velocidad y aceleración, así como la descripción de la trayectoria del eje instantáneo de rotación, con la finalidad de desarrollar un nuevo enfoque en las técnicas de valoración funcional del hombro. La muestra de estudio estuvo compuesta por 41 sujetos sanos y 15 sujetos con patología de hombro. Se analizaron los movimientos de abducción en el plano frontal y escapular, sin peso y con una maza de 1kg. Se utilizó la escala EVA (Escala Visual Analógica), para determinar el nivel de dolor percibido y la escala DASH (Disabilities of the arm, shoulder and hand), para definir el grado funcional. Se realizó un análisis de variables numéricas, variables funcionales, reproducibilidad y armonía del movimiento y descripción de la trayectoria del eje instantáneo de rotación (EIR). Como resultado, se ha demostrado la alta fiabilidad del procedimiento. Las diferencias encontradas entre los sujetos sanos y patológicos, solo eran evidentes a nivel de grupos, además la dispersión de la muestra era considerable. Los valores de reproducibilidad y armonía fueron similares para los dos grupos. En promedio, los sujetos patológicos tenían menor ángulo, velocidad y aceleración, pérdida que se producía de forma continua a lo largo del ciclo, como se observa en el análisis de las funciones del movimiento. Se encontró que la escala DASH guardaba una relación con las variables cinemáticas funcionales, si bien, era moderada. Por otra parte, al aumentar el nivel de afectación, se observaba una clara disminución de la velocidad angular, y un cambio en el patrón de movimiento. Con respecto al efecto de la carga, no se encontraron diferencias claras en la población de estudio. Finalmente, la trayectoria del EIR describía una ruta de inicio por debajo del acromion, seguido de un desplazamiento vertical y medio-lateral, con un patrón que aunque era similar entre los grupos, se veía afectado de forma diferente por el dolor o el nivel de afectación funcional en la muestra de patológicos. En conclusión, los resultados indican que las variables funcionales son más sensibles a los cambios que las variables numéricas clásicas basadas en rangos o valores máximos. Por otra parte, las diferencias encontradas entre los sujetos patológicos y los sanos, solo son claras a nivel de conjunto, pero no separan de forma nítida a los individuos de cada grupo, pudiendo ser solo evidentes en caso de afectaciones muy severas, pero no con niveles moderados o bajos. El estudio del EIR es novedoso y proporciona información acerca de la coordinación del movimiento, aspecto de especial relevancia dada la composición del complejo articular del hombro. Finalmente, de los resultados se extrae el interés del uso de medidas repetidas usando el sujeto como factor y utilizando las escalas de valoración funcional, ya que el uso solo de datos biomecánicos no parece ser suficiente. / [CA] El muscle és una articulació complexa en la qual interaccionen múltiples estructures, la qual cosa permet la realització de moviments de gran amplitud. A causa d'aquesta característica, pot ser facilment alterada si algun dels components falla. Les patologies del muscle són variades, així com diversa és la simptomatologia i el nivell d'alteració funcional. El grau d'afectació funcional pot ser valorat ja siga mitjanvant escales clíniques, o amb proves biomecaniques basades en l'analisi cinematica, que afigen objectivitat als resultats. No obstant aixo, els models cinematics disponibles en l'actualitat no ofereixen una representació realista del moviment articular, la qual cosa suposa una important limitació a l'hora de desenvolupar sistemes de valoració funcional. L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser descriure el moviment del muscle mitjanvant tecniques cinematiques avanvades que inclogueren l'ús de variables funcionals associades a la posició, velocitat i acceleració, així com la descripció de la trajectoria de l'eix instantani de rotació, amb la finalitat de desenvolupar un nou enfocament en les tecniques de valoració funcional del muscle. La mostra d'estudi va estar composta per 41 subjectes sans i 15 subjectes amb patología de muscle. Es van analitzar els moviments d'abducció en el pla frontal i en el pla escapular, amb pes d'1 quilogram i sense pes. Es va utilitzar l'escala EVA (escala visual analogica), per a determinar el nivell de dolor percebut i l'escala DASH (Disabilities of the arm, shoulder and hand), per a definir el grau funcional. Es va realitzar una analisi de variables numeriques, variables funcionals, reproducibilitat i harmonia del moviment i descripció de la trajectoria de l'eix instantani de rotació. Com a resultat, s'ha demostrat l'alta fiabilitat del procediment. Les diferencies oposades entre els subjectes sans i patologics, només eren evidents a nivell de grups, a més la dispersió de la mostra era considerable. Els valors de reproducibilitat i harmonia van ser similars per als dos grups. En mitjana, els subjectes patologics tenien menor angle, velocitat i acceleració, perdua que es produia de forma contínua al llarg del cicle, com s'observa en l'analisi de les funcions del moviment. Es va trobar que l'escala DASH guardava una relació con les variables cinematiques funcionals, si bé, era moderada. D'altra banda, en augmentar el nivell d'afectació, s'observava una clara disminució de la velocitat angular, i un canvi en el patró de moviment. Respecte a l'efecte de la carrega, no es van trobar diferencies clares en la població d'estudi. Finalment, la trajectoria del EIR descrivia una ruta d'inici per davall de l'acromi, seguit d'un desplavament vertical i mig-lateral, amb un patró que encara que era similar entre els grups, es veia afectat de forma diferent pel dolor o el nivell d'afectació funcional en la mostra de patologics. En conclusió, els resultats indiquen que les variables funcionals són més sensibles als canvis que les variables numeriques classiques basades en rangs o valors maxims. D'altra banda, les diferencies oposades entre els subjectes patologics i els sans, només són clares a nivell de conjunt, pero no separen de forma nítida als individus de cada grup, podent ser només evidents en cas d'afectacions molt severes, pero no amb nivells moderats o baixos. L'estudi del EIR és nou i proporciona informació sobre la coordinació del moviment, aspecte d'especial rellevancia donada la composició del complex articular del muscle. Finalment, dels resultats s'extrau l'interés de l'ús de mesures repetides usant el subjecte com a factor i utilitzant les escales de valoració funcional, ja que l'ús sol de dades biomecanics no sembla ser suficient. / [EN] The shoulder complex is a structure of joints with the largest range of motion. Consequently, it is susceptible to injury. Shoulder pathologies involve different levels of functional impairment that can be assessed either by clinical scales or by objective methods such as kinematic analysis. However, currently available kinematic models do not offer a realistic representation of joint movement, which is an important limitation when developing functional assessment systems. The main goal of current dissertation is to describe the movement of the shoulder, using advanced kinematic techniques that include the use of position, velocity and acceleration variables, as well as the use of the instantaneous helical axis, in order to develop new techniques of functional assessment. This study included 41 healthy subjects and 15 subjects with shoulder pathology. Subjects performed humeral elevation in 2 planes (frontal and scapular) and 2 conditions (loaded and unloaded). The VAS (visual analog scale) was used to determine the level of perceived pain and the DASH scale (Disabilities of the arm, shoulder and hand) to define the functional impairment. An analysis of numerical variables, functional variables, reproducibility and harmony of the movement and description of the trajectory of the instantaneous helical axis (IHA) was carried out. As a result, the high reliability of the procedure has been demostrated. Significative differences were found between healthy and pathological subjects. However, it was only evident about groups, in addition the dispersion was considerable. Reproducibility and harmony values were similar for both. The functional analysis showed that the pathological group had lower angle, velocity and acceleration throughout the entire cycle. It was found that the DASH scale had a moderate relation with the functional kinematic variables. On the other hand, when increasing the level of affectation, an obvious decrease of the angular velocity, and a change in the movement pattern was observed. Regarding the effect of loading, no clear differences were found in the study population. Finally, the IHA described a vertical and mid-lateral displacement, with an initial point below the acromion. The pattern was similar in both groups, however it was affected by the level of pain and functional impairment. In conclusion, these findings suggest that functional variables are more sensitive to changes than classical numerical variables. On the other hand, differences between healthy and pathological subjects are only evident at group level. It seems that it is only evident in highly affected patients, not in those with a mild or intermediate impairment. Moreover, the study of the IHA is novel and provides relevant information about the shoulder joint coordination. Finally, we concluded that the use of repeated measurements using the subject as a factor along with the use of scales of functional assessment provides a better description of the movement since the exclusive use of biomechanical data, does not seem to be sufficient. / Cáceres Cáceres, ML. (2019). Aplicación de la cinemática articular a la valoración funcional del hombro [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/133994

El objeto de esta tesis se centra el estudio del comportamiento acústico de estructuras multicapa, utilizando como herramienta, entre otras, la denominada "Holografía acústica de campo cercano" (NAH, Nearfield Acoustical Holography). Las conclusiones obtenidas y las herramientas desarrolladas en este estudio tienen implicaciones en dos ámbitos, el aislamiento acústico con particiones ligeras multicapa, y la optimización de la radiación de sistemas electroacústicos basados en la vibración de un panel provocada por un elemento excitador de tipo dinámico (caso de los altavoces planos). El proceso para conseguir predicciones acertadas del comportamiento de estructuras multicapa, tanto desde el punto de vista de la aplicación acústica de la edificación, como el electroacústico (mejora de prestaciones de altavoces), debe partir, necesariamente de un conocimiento preciso de las características acústicas de los componentes, es decir, cada una de las capas. Este estudio constituye la primera fase de la investigación y del trabajo. La validación de las teorías sobre el aislamiento acústico lleva contigo el ensayo de diferentes materiales y configuraciones. El objeto es aumentar al máximo el índice de aislamiento de una cierta configuración, intentado disminuir en lo posible los costes. El estudio del comportamiento acústico de distintas configuraciones suele realizarse en cámara de transmisión. Los resultados de las medidas en estas condiciones no tienen por qué coincidir con los obtenidos con medidas "in situ", ya que las condiciones de montaje son hasta cierto punto incontrolables. Existen diversos trabajos donde se desarrollan los diferentes modelos, teorías y técnicas de medición con este fin, desde modelos y teorías para caracterizar materiales absorbentes hasta métodos de caracterización de materiales absorbentes medidos en el tubo de Kundt. También existen medidas de una determinado variable acústica, permiten obtener los parámetros de entrada necesarios para los progr / Escuder Silla, EM. (2005). Estudio del comportamiento acústico de estructuras multicapa mediante nah [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1860

En los últimos años el interés hacia el silicio poroso nanoestructurado para el desarrollo de nuevas aplicaciones biomédicas, como pueden ser: biosensores, liberación controlada de fármacos, etc., ha crecido exponencialmente. Los materiales ideales para este tipo de aplicaciones deben ser biocompatibles, biodegradables y biorreabsorbibles dependiendo de su función. el silicio mesoporoso es biodegradable, pero su biocompatibilidad depende de sus propiedades superficiales y de su estructura. Nuestro objeto de estudio ha sido el aumento de la biocompatibilidad del silicio poroso. En particular se ha investigado la interacción "in Vitro" de este material con fluido corporal simulado (FCS), que contiene una composición iónica casi idéntica a la del plasma sanguíneo, con el objetivo de conocer su comportamiento. Posteriormente, se han realizado dos tipos de tratamientos sobre el mismo: de oxidación (Si-O) y de derivatización con acetileno (Si-C), analizando su influencia en el comportamiento del material en FCS. Ambos procesos, ya conocidos en diversas aplicaciones del silicio poroso, han dado lugar a una estabilización en este medio. Además se ha demostrrado que la oxidación electroquímica en ácido fosfórico concentrado del silicio poroso con o sin derivatización, incrementa su bioactividad, asegurando la biocompatibilidad. Los resultados han permitido llegar a obtener capas de hasta 5 um de hidroxiapatito (componente mineral del hueso) sobre la superficie de las muestras, tras un mes de inmersión de las mismas en FCS, lo que es de gran interés en futuras aplicaciones biomédicas que tengan como base este material. / Pastor Galiano, EL. (2008). Contribución al estudio del comportamiento de silicio poroso nano-estructurado en fluidos corporales simulados para el desarrollo de nuevos materiales biocompatibles y biodegradables [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1985

El desarrollo de la ingeniería tisular, nace por la necesidad de dar solución a la gran cantidad de enfermedades que se dan por el deterioro de los tejidos mediante la utilización de células vivas para la regeneración del tejido dañado. El procedimiento básico seria la eliminación del tejido dañado para posteriormente introducir las células en condiciones óptimas para repararlo. Esta metodología de regeneración tisular, necesita una matriz o soporte poroso que guíe el tejido a medida que se desarrolla. El objetivo principal de esta tesis es sintetizar materiales porosos, con la finalidad de utilizarlos en aplicaciones de ingeniería tisular; tanto en regeneración de tejidos, como en cultivos in vitro. Las composiciones utilizadas en esta investigación pertenecen a la familia de los acrilatos, como monómero base se tomó el acrilato de etilo (EA) hidrófobo. El EA se copolimerizó con el metacrilato de hidroxietilo (HEMA), con la finalidad de estudiar la variación de la hidrofilicidad del material en bloque, es decir, conocer la distribución de dominios hidrófilos. El siguiente paso fue conocer la influencia de la esterilización mediante radiación sobre la serie de copolímeros de hidrofilicidad variable. El tercer paso, fue la búsqueda de un método de síntesis de soportes porosos, con una arquitectura definida (poros esféricos e interconectados), con independencia de la composición EA/HEMA. La caracterización de estos materiales 3-D se realizó, básicamente, mediante micrografías en el microscopio electrónico de barrido (SEM), ensayos mecánicos y cálculos de porosidad. El siguiente planteamiento era determinar por qué en ciertas condiciones la estructura porosa una vez secada se encontraba colapsada. Para entender este problema, se sintetizaron una serie de materiales porosos con diferentes porcentajes de entrecruzador y mediante diversas caracterizaciones de los materiales se llegó a entender este fenómeno. Finalmente, se realizó un estudio de las propiedades mecáni / Brígido Diego, R. (2006). Síntesi i caracterització de suports polimèrics porosos per aplicacions en enginyeria tissular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2002

El objetivo global del estudio que esta memoria de tesis presenta consiste en evaluar la viabilidad de aplicar nuevos materiales absorbentes del sonido que intentan, por un lado, ser una alternativa a los clásicamente utilizados (como las lanas minerales) y, por otro, ofrecer una solución a una de las problemáticas actuales más importantes, como es el dar salida a los productos de desecho de las industrias textiles mediante el reciclado. Para ello, se han estudiado algunos de los parámetros que permiten caracterizar el comportamiento acústico de los materiales absorbentes del sonido (tales como la impedancia acústica, el coeficiente de absorción acústica y la resistencia específica al flujo, entre otros). También se han descrito diversos métodos de medida experimentales utilizados para obtener estos parámetros acústicos. De los métodos presentados en este trabajo, se ha centrado la atención en los basados en el tubo de impedancia acústica (o tubo de Kundt). Esta técnica presenta ventajas, como la de requerir sólo un pequeño espacio en laboratorio así como probetas de los materiales a estudiar no demasiado grandes. El estudio se ha asentado sobre tres pilares fundamentales: modelización matemática, caracterización acústica de materiales y simulación numérica. En primer lugar, tras repasar los principales modelos y teorías utilizados en la evaluación acústica de los materiales absorbentes sonoros de tipo poroso y fibroso, se propone un nuevo modelo matemático y se demuestra su validez para el tipo de materiales estudiados. Con respecto a la caracterización acústica, se han realizado diversas campañas de mediciones con el fin de obtener el coeficiente de absorción acústica y la resistencia específica al flujo de diversos materiales. Por último se aplica, mediante un programa informático basado en el método de los elementos finitos, la técnica de la simulación numérica con el fin de contrastar los resultados obtenidos experimentalmente, así como para la evaluación de un / Juliá Sanchis, E. (2008). Modelización, simulación y caracterización acústica de materiales para su uso en acústica arquitectónica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2932

La ingeniería tisular es una ciencia multidisciplinaria que incluye tanto los principios fundamentales de la ingeniería de materiales como de la biología celular y molecular para dar lugar al desarrollo de tejidos y órganos artificiales. Específicamente, la ingeniería de tejido óseo ha estado a la vanguardia. La combinación de células osteoblásticas o en su defecto células capaces de diferenciarse en tejido óseo, unido a la presencia de moléculas bioactivas y materiales tridimensionales "scaffolds" hacen de ésta técnica una realidad en la regeneración y reparación del hueso. Es por ello que el gran reto de éste trabajo ha sido el desarrollo de nuevos materiales basados en cadenas poliméricas de poliésteres que puedan ser útiles en ésta aplicación. La incorporación de unidades hidrófilas en sus estructuras nos ha permitido disminuir el carácter hidrófobo y la alta cristalinidad de estos materiales permitiendo incluir en la lista de sus propiedades (biocompatibilidad, buenas propiedades mecánicas, etc.) la capacidad de absorber agua de forma controlada, sin perder la buena adhesión celular que presentan, aumentar su velocidad de degradación y que como objetivo final pudieran ser utilizados en ingeniería tisular. En este sentido, se sintetizaron y caracterizaron los copolímeros de caprolactona 2-(metacriloiloxi) etil ester (CLMA) con acrilato de 2-hidroxietilo (HEA) en diferentes proporciones con el objetivo de obtener materiales con hidrofilicidad controlada. Se prepararon scaffolds de estructura de poros interconectados y se realizaron cultivos de células mesenquimales provenientes de médula ósea de cabras, diferenciadas a tejido óseo, con resultados satisfactorios. Debido a que las unidades de -caprolactona en el material descrito no formaban parte de la cadena principal de los copolímeros, sintetizamos nuevos materiales con éstas características. Se obtuvieron dos macrómeros a base de -caprolactona (mCL) y L-láctido (mLA), haciendo reaccionar la poli( -caprolact / Escobar Ivirico, JL. (2008). Síntesis, caracterización y aplicaciones biomédicas de redes de copolímeros basados en poliésteres [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3445

La ingeniería tisular es una ciencia que aplica los principios de la ingeniería y las ciencias de la vida para desarrollar sustitutos biológicos que reparen o mejoren la función biológica de un tejido u órgano (según la definición de Langer y Vacanti). Para ello, el enfoque más común se basa en el uso de tres elementos fundamentales las células, las biomoléculas y los scaffolds poliméricos. A pesar de los muchos avances alcanzados, los investigadores de este campo aún nos enfrentamos a importantes retos en la reparación o la sustitución de los tejidos que cumplen predominantemente funciones biomecánicas como es el caso del tejido óseo y el tejido cartilaginoso y en específico el cartílago articular. En este sentido, los materiales tri-dimensionales (scaffolds) desempeñan un papel muy importante. En este contexto, el quitosano es un candidato con un gran potencial, utilizado en una amplia gama de aplicaciones, ya que posee propiedades biológicas únicas, entre las que se incluyen su biocompatibilidad, su biodegradación, su marcada actividad antibacterial, entre otras y además posibilita el desarrollo de materiales en una gran variedad de formas. Es por ello, que el gran reto de este trabajo es el desarrollo de materiales basados en quitosano para la ingeniería tisular, entre los cuales podemos mencionar la formación de mezclas poliméricas de policaprolactona y quitosano, scaffolds implantables de quitosano y el desarrollo de un nuevo modelo de scaffolds inyectables basados en micropartículas entrecruzadas de quitosano. Las mezclas de policaprolactona y quitosano han sido preparadas haciendo uso de la técnica de evaporación de solvente. Se ha estudiado la influencia del componente hidrófilo sobre las propiedades físico-químicas y mecánicas. Por otro lado, se evaluó la respuesta biológica de los materiales en cultivos primarios "in vitro" de condrocitos, llegando a la conclusión de que la hidrofilicidad, en este caso, no está directamente relacionada con la respuesta bi / García Cruz, DM. (2008). Materiales macroporosos biodegradables basados en quitosano para la ingeniería tisular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4327

El control de las propiedades acústicas de los cristales de sonido (CS) necesita del estudio de la distribución de dispersores en la propia estructura y de las propiedades acústicas intrínsecas de dichos dispersores. En este trabajo se presenta un estudio exhaustivo de diferentes distribuciones, así como el estudio de la mejora de las propiedades acústicas de CS constituidos por dispersores con propiedades absorbentes y/o resonantes. Estos dos procedimientos, tanto independientemente como conjuntamente, introducen posibilidades reales para el control de la propagación de ondas acústicas a través de los CS. Desde el punto de vista teórico, la propagación de ondas a través de estructuras periódicas y quasiperiódicas se ha analizado mediante los métodos de la dispersión múltiple, de la expansión en ondas planas y de los elementos finitos. En este trabajo se presenta una novedosa extensión del método de la expansión en ondas planas que permite obtener las relaciones complejas de dispersión para los CS. Esta técnica complementa la información obtenida por los métodos clásicos y permite conocer el comportamiento evanescente de los modos en el interior de las bandas de propagación prohibida del CS, así como de los modos localizados alrededor de posibles defectos puntuales en CS. La necesidad de medidas precisas de las propiedades acústicas de los CS ha provocado el desarrollo de un novedoso sistema tridimensional que sincroniza el movimiento del receptor y la adquisición de señales temporales. Los resultados experimentales obtenidos en este trabajo muestran una gran similitud con los resultados teóricos. La actuación conjunta de distribuciones de dispersores optimizadas y de las propiedades intrínsecas de éstos, se aplica para la generación de dispositivos que presentan un rango amplio de frecuencias atenuadas. Se presenta una alternativa a las barreras acústicas tradicionales basada en CS donde se puede controlar el paso de ondas a su través. Los resultados ayudan a entender correctamente el funcionamiento de los CS para la localización de sonido, y para el guiado y filtrado de ondas acústicas. / Romero García, V. (2010). On the control of propagating acoustic waves in sonic crystals: analytical, numerical and optimization techniques [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8982

En el campo de la fotónica, los elementos ópticos difractivos han encontrado un gran número de nuevas aplicaciones en muchas áreas diferentes, que cubren todo el espectro electromagnético desde la microscopía de rayos X, hasta la formación de imágenes con THz. Lentes difractivas convencionales, como las placas zonales de Fresnel, son esenciales en muchos de estos sistemas de focalización y formación de imágenes, pero tienen limitaciones inherentes principalmente bajo iluminación policromática. Para superar algunas de estas limitaciones, se ha propuesto un nuevo tipo de lentes difractivas multifocales basadas en estructuras aperiódicas, las placas zonales fractales. En esta tesis se presentan las propiedades de focalización de nuevas lentes difractivas diseñadas a partir de otras secuencias aperiódicas que mejoran el rendimiento de las placas zonales fractales ya conocidas. Las propiedades de focalización se han analizado teórica y experimentalmente. Para este último fin, se ha desarrollado expresamente un dispositivo experimental basado en un modulador espacial de luz de cristal líquido (SLM). Además, se discuten nuevas aplicaciones para estas lentes difractivas aperiódicas en el campo de la oftalmología como las lentes intraoculares y en el campo de la manipulación de objetos a escala nanométrica como las pinzas ópticas / Calatayud Calatayud, A. (2013). Diseño y Caracterización experimental de nuevas lentes difractivas basadas en geometrias aperiódicas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/32829 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales