[EN] The use of biomimetic media such as serum albumins (SAs), a1-acid glycloproteins (AAGs), cyclodextrins (CDs) and sodium dodecyl sulfate (SDS) micelles is combined with photophysical techniques (fluorescence (F) and laser flash photolysis (LFP)) to investigate the issue of photosensitization by drugs or drug derivatives containing a triciclyc heteroaromatic chromophore, namely carbazole (CBZ) or phenothiazine (FTZ). The photobehavior of the methyl ester of carprofen (CPFMe) in the presence of bovine serum albumin (BSA) has been addressed first. The decay of triplet excited state of CPFMe in the presence of BSA at 1:2 (at 430 nm), needed two monoexponential terms and thus two triplet lifetimes for a satisfactory fitting, which revealed binding to two different sites within the protein. The shorter value of triplet lifetime was ascribed to CPFMe present in site I, based on the quenching of 3CPFMe* by the tryptophan (Trp) residue located in this pocket, through an electron transfer mechanism. No significant differences were found between (S)- and (R)-CPFMe. Within bovine a1-acid glycloprotein (BAAG), only one binding site was observed for both CPFMe enantiomers. Stereodifferentiation was observed in the triplet lifetimes in CPFMe@BAAG complexes, with the shorter lifetimes values for the (S)-enantiomer. CPFMe photobinding to BAAG was detected by following the changes in fluorescence of CPFMe@BAAG mixtures before and after irradiation. The process was more efficient for (S)-CPFMe. The proposed mechanism involves a reductive photodehalogenation from the triplet of (S)-CPFMe, giving rise to covalent adduct (S)-CBZMe-BAAG. As a way to circumvent the unfavorable thermodynamics of homolytic C-Cl cleavage through the triplet excited state, it has been proposed that the actual operating mechanism involves formation of triplet excimers. To deepen into the mechanism of CPFMe dehalogenation, two diastereomeric dyads based on CPF (CPF-CPF and CPF-CBZ) have been synthesized and irradiated. The self-quenching of the triplet excited states in both dyads is much faster than in CPFMe, and is related to formation of charge transfer species, clearly disfavored in non-polar solvents (THF). The trends observed in the triplet lifetimes, as well as the solvent effects on photoreactivity, are in full agreement with the mechanistic picture of a photoreductive dechlorination as operating mechanism in CPF-based systems. The photochemistry of the neuroleptic drug cyamemazine (CMZ) has been investigated in biomimetic media. The encapsulation process has been followed by fluorescence, as a hypsochromic shift of the band, concomitant with enhanced quantum yields and lifetimes. LFP revealed important changes associated with encapsulation, specifically more selective generation of the triplet excited state, which turns to be longer-lived. Light-induced oxidation of CMZ afforded the corresponding radical cation, which was trapped by oxygen to afford the N,S-dioxide. The reaction has been monitored by fluorescence, by the progressive appearance of a emission band at shorter wavelengths. The process resulted to be disfavored in the employed microenvironments (lipophilics). The slowest photooxidation rate corresponds to CMZ in SDS micelles and in AAGs, where the drug is located in a more hydrophobic domain, hardly accessible from the aqueous medium, and photoionization is nearly negligible. LFP of the anti-psychotic chlorpromazine (CPZ) and two phase I metabolites, CPZ-MD and CPZ-DD (mono and didemethylated) in the presence of increasing amounts of HSA, has allowed monitoring binding to the protein, from the enhancement of the Amax value of 3CPZ* (at 470 nm). The binding degree was higher for the parent drug, in agreement with its more hydrophobic character. The use of warfarin as site I displacement probe indicated that the three compounds only bind to this site. Marginal photobinding to HSA was observed in all cases, monitored by subtle changes in the fluorescence. / [ES] Se ha planteado el uso de medios biomiméticos como albúminas séricas (ASs), a1-glicoproteinas ácidas (AGAs), ciclodextrinas (CDs) y micelas (SDS) combinado con técnicas fotofísicas (fluorescencia (F) y fotólisis de destello láser (LFP)) para investigar la fotosensibilización por fármacos que contienen un cromóforo carbazol (CBZ) o fenotiazina (FTZ). Se ha estudiado el fotocomportamiento del éster metílico del carprofeno (CPFMe) en presencia de albúmina sérica bovina (ASB). Las cinéticas de desaparición de los estados excitados triplete de CPFMe en presencia de ASB 1:2 (a 430 nm), reveló dos sitios de unión diferentes a la proteína. El tiempo menor se asoció al CPFMe presente en el sitio I, basado en la desactivación del 3CPFMe* por triptófano (Trp) alojado en ese sitio de la proteína a través de un mecanismo de transferencia electrónica (Te). Sin diferencias significantes entre (S)- y (R)-CPFMe. En a1-glicoproteina ácida bovina (AGAB), se observó un único sitio de unión para ambos enantiómeros de CPFMe con estereodiferenciación en los tiempos de triplete de los complejos CPFMe@AGAB, donde el más corto fue para el enantiómero (S). Se detectó fotounión de CPFMe a AGAB por los consiguientes cambios en los espectros de fluorescencia de las mezclas CPFMe@AGAB antes y después de irradiar. El proceso fue más eficiente para (S)-CPFMe. El mecanismo propuesto relaciona la fotodeshalogenación reductiva desde el estado excitado triplete de (S)-CPFMe, dando lugar al aducto covalente (S)-CBZMe-AGAB. Para evitar la termodinámica desfavorable de la ruptura homolítica C-Cl a través del estado excitado triplete, se ha propuesto que en el mecanismo real de reacción esté involucrada la formación de excímeros triplete. Para profundizar en el mecanismo de deshalogenación del CPFMe, se han sintetizado e irradiado dos diadas diastereoméricas basadas en CPF (CPF-CPF y CPF-CBZ). El "self-quenching" de los estados excitados triplete en ambas diadas es mucho más rápido que en CPFMe, y es relacionado con la formación de especies con separación de carga, claramente desfavorecido en disolventes apolares como tetrahidrofurano (THF). Los tiempos de vida de triplete, así como los efectos del disolvente en la fotorreactividad están de acuerdo con la teoría de una deshalogenación fotoreductiva como mecanismo en sistemas basados en CPF. Se ha investigado la fotoquímica del fármaco neuroléptico ciamemazina (CMZ) en medios biomiméticos. El proceso de encapsulación ha sido seguido por fluorescencia, como un desplazamiento hipsocrómico de la banda, así como un aumento de los rendimientos cuánticos y de los tiempos de vida. La FDL reveló importantes cambios asociados a la encapsulación, una generación del estado excitado triplete más selectiva, los cuales viven más tiempo. La fotooxidación de CMZ ocurre a través de fotoionización; el catión radical resultante es atrapado por oxígeno para formar su fotoproducto N,S-dióxido. La reacción ha sido monitorizada por fluorescencia, por la aparición progresiva de la banda de emisión a longitudes de onda más cortas. Éste proceso resultó ser desfavorecido en los microambentes utilizados (lipófilos). La velocidad de fotooxidación más lenta corresponde a CMZ en micelas SDS y en AGAs, donde el fármaco se encuentra en un dominio más hidrofóbico, difícilmente accesible desde el medio acuoso, donde la fotoionización es casi despreciable. La FDL del antipsicótico clorpromazina (CPZ) y dos de sus metabolitos de fase I CPZ-MD y CPZ-DD (mono y didesmetilado) en presencia de cantidades crecientes de albúmina sérica humana (ASH) ha permitido monitorizar la unión a proteína, por el aumento del valor de Amax del 3CPZ* (a 470 nm). El grado de unión fue mayor para el fármaco de origen, de acuerdo con su carácter más hidrofóbico. El uso de warfarina como sonda de desplazamiento del sitio I indicó que los tres compuestos sólo se unen a este sitio / [CAT] S'ha plantejat l'ús de mitjans biomimètics com albúmines sèriques (ASs), a1-glicoproteïnes àcides (AGAs), ciclodextrines (CDs) i micel·les de dodecil sulfat sòdic (SDS) combinat amb tècniques fotofísiques com a fluorescència (F) i fotòlisi de llampada làser (FLL) per a investigar la fotosensibilització per fàrmacs que contenen un cromòfor tipus carbazol (CBZ) o fenotiazina (FTZ). S'ha estudiat el comportament de l'èster metílic del carprofén (CPFMe) en presencia d'albúmina sèrica bovina (ASB). Les cinètiques de desaparició dels estats excitats triplet de CPFMe en presencia de ASB 1:2 (a 430 nm) van revelar dos llocs d'unió de CPFMe a la proteïna; el temps menor es va associar al lloc I a causa de la desactivació del 3CPFMe* per triptòfan (Trp) allotjat en eixe lloc de la proteïna a través d'un mecanisme de transferència electrònica (Te); no es van observar diferències significatives entre (S)- i (R)-CPFMe. En a1-glicoproteïna àcida bovina (AGAB), CPFMe es va encapsular en un únic lloc d'unió amb estereodiferenciació en els temps de vida de triplet dels complexos CPFMe@AGAB, amb un valor més curt per a l'enantiòmer (S). A més, es va detectar fotounió de CPFMe a AGAB pels consegüents canvis als espectres de fluorescència de les mescles CPFMe@AGAB abans i després d'irradiar. El procés va ser més eficient per a (S)-CPFMe. El mecanisme proposat relaciona la fotodeshalogenació reductiva des de l'estat excitat triplet de (S)-CPFMe i que forma el corresponent adducte (S)-CBZMe-AGAB. Per a evitar la termodinàmica desfavorida de la ruptura homolítica C-Cl a través del estat excitat triplet, s'ha proposat que al mecanisme real de reacció estigui involucrat la formació de excímers triplet. En aquest context, per aprofundir en el mecanisme de deshalogenació del CPFMe, s'ha sintetitzat e irradiat dos diades diastereomèriques (CPF-CPF i CPF-CBZ). El "self-quenching" dels estats excitats triplet de ambdues diades es molt més ràpid que en CPFMe, i es relaciona amb la formació d'espècies amb separació de càrrega, clarament desfavorit en dissolvents apolars com tetrahidrofurà (THF). Les tendències observades en els temps de vida de triplet, així com els efectes del dissolvent en la fotorreactivitat estan d'acord amb la teoria d'una deshalogenació fotoreductiva com a mecanisme en sistemes basats en CPF. S'ha investigat la fotoquímica del fàrmac neurolèptic ciamemazina (CMZ) en medis biomimètics. El procés d'encapsulació ha estat seguit per fluorescència, com un desplaçament hipsocròmic de la banda, així com un augment dels rendiments quàntics i dels temps de vida. La FLL va revelar canvis importants associats a l'encapsulació, específicament una generació de l'estat excitat triplet més selectiva i amb temps de vida més llarg. La fotooxidació de CMZ ocorre a través de fotoionització; el catió radical resultant es atrapat per oxigen per a formar el seu fotoproducte N,S-diòxid. La reacció ha estat monitoritzada per fluorescència, per l'aparició progressiva de la banda de emissió a longituds d'ona més curtes. Este procés resultà ser desfavorit als microambients utilitzats (lipofílics). La velocitat de fotooxidació més lenta correspon a CMZ en micel·les SDS i en AGAs, on el fàrmac està en un domini més hidrofòbic, difícilment accessible des del medi aquós i on la fotoionització és quasi menyspreable. La FLL de l'antipsicòtic clorpromazina (CPZ) i dos dels seus metabòlits CPZ-MD i CPZ-DD (mono i didesmetilat) en presència de quantitats creixents d'albúmina sèrica humana (ASH) ha permès monitoritzar la unió a proteïna, mitjançant l'augment del valor de Amax del 3CPZ* (a 470 nm). El grau d'unió va ser major per al fàrmac d'origen, d'acord amb el seu caràcter més hidrofòbic. L'ús de warfarina com a sonda de desplaçament del lloc I va indicar que els tres compostos només s'uneixen a eixe lloc. Es va observar una lleugera fotounió a ASH / Limones Herrero, D. (2015). Fotoquímica de compuestos heteroaromáticos tricíclicos en medios biomiméticos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59392 / TESIS

[EN] An integrated methodology incorporating preliminary archaeometric studies, design and performance of conservative and preventive treatments, as well as the design of an expositive support for a Montefortino helmet conserved at the Museum of Requena (Valencia, Spain), is presented. It was a bronze helmet dated back at the 3rd century B.C., providing from a terrestrial archaeological context showing intense degradation caused by cyclic corrosion associated to cuprous chlorides known as "bronze disease". The object showed advanced intergranular corrosion with deep attack of nantokite and minerals of the atacamite family, giving rise to an important structural fragility. The singularity of the object either in regard to its historic and documental value as well as in regard to its problems of mechanical and physico-chemical deterioration, have been faced from an interdisciplinary perspective around three specific aspects: i) the archaeometric study, focused on the characterization of the mechanical and physico-chemical deterioration using radiographic and analytic techniques, mainly, Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM/EDX), X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF) and Volammetry of Microparticles (VMP); ii) structural study on the mechanical resistance of the helmet using digital modeling techniques; iii) application of chemical decloruration conservative treatments accompanied by the study of expositive systems, including the design of a specific support. The monitoring of the conservation state of the object was carried out by means of climatic control and analytical examination after seven years of Museum exposition, showing that the helmet still maintains an acceptable level of mechanical and physico-chemical stability. / [ES] Se desarrolla una metodología integrada que atiende a los estudios arqueométricos previos, el diseño y ejecución de tratamientos conservativos y preventivos, así como el diseño del soporte expositivo de un Casco Montefortino conservado en el Museo de Requena (Valencia). Se trata de un casco de bronce de en torno a la mitad del siglo III a.C., procedente de un contexto arqueológico terrestre y que presentaba un proceso de degradación avanzado a causa de la corrosión cíclica producida por los cloruros cuprosos conocida como "enfermedad del bronce", habiéndose detectado una corrosión intergranular avanzada con ataques profundos de nantokita y minerales del grupo de la atacamita dando lugar, como consecuencia, a una fragilidad estructural importante. Tanto la singularidad de la pieza en cuanto a su valor histórico y documental, como el interés derivado de sus problemas de deterioro mecánico y químico, se han abordado desde una perspectiva interdisciplinar en torno a tres ámbitos específicos: i) el estudio arqueométrico, centrado en la caracterización de los deterioros físico-químicos y estructurales mediante técnicas radiográficas y analíticas, incorporando Microscopía Óptica (MO), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM/EDX), Espectrometría por Fluorescencia de rayos X y Voltamperometría de Micropartículas (VMP); ii) el estudio estructural mediante técnicas de modelización digital sobre la resistencia mecánica del casco; iii) la aplicación de tratamientos conservativos de decloruración química acompañados del estudio de sistemas expositivos incluyendo el diseño de un soporte específico. Se ha procedido igualmente a un seguimiento de la pieza en exposición mediante control climático y examen analítico tras siete años de exposición, evidenciando que el Casco continúa manteniendo unos niveles de estabilidad físico-químicos y estructurales aceptables / [CAT] Es presenta una metodologia integrada atenent als estudis arqueomètrics previs, el disseny i realització de tractaments conservatius i preventius així com el disseny d'un suport expositiu d'un Casc Montefortí conservat al Museu de Requena (València). Es tracta d'un casc de bronze datat al voltant de la meitat del segle III a.C., provinent d'un context arqueològic terrestre i que mostrava un procés de degradació avançat a causa de la corrosió cíclica produïda pels clorurs cuprosos coneguda com "malaltia del bronze", havent-se detectat una corrosió inter-granular avançada amb atacs profunds de nantokita i minerals del grup de l'atacamita donant lloc, com a conseqüència, a una fragilitat estructural important. Tant la singularitat de la peça en quant al seu valor històric i documental, com l'interès derivat dels seus problemes de deteriorament mecànic i químic, se han abordat des d'una perspectiva inter-disciplinar al voltant de tres àmbits específics: i) l'estudi arqueomètric, centrat en la caracterització dels deterioraments físic-químics i estructurals mitjançant tècniques radiogràfiques i analítiques, tot i incorporant Microscòpia Òptica (MO), Microscòpia Electrònica de Escombrat (SEM/EDX), Espectrometria per Fluorescència de raigs X i Voltamperometria de Micropartícules (VMP); ii) l'estudi estructural mitjançant tècniques de modelització digital sobre la resistència mecànica del casc; iii) l'aplicació de tractaments conservatius de de-cloruració química acompanyats de l'estudi de sistemes expositius incloent el disseny d'un suport específic. S'ha procedit igualment a un seguiment de la peça en exposició mitjançant control climàtic i examen analític rere set anys de exposició, evidenciant que el Casc continua mantenint uns nivells d'estabilitat fisico-química i estructural acceptables. / Martínez Lazaro, ID. (2016). Estudios integrados de procesos analíticos y conservativos de bronce arqueológico. Aplicación a un casco montefortino y otros materiales afines [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61456 / TESIS

Los ácidos biliares son estereoides biosintetizados en los hepatocitos del hígado que actúan como tensoactivos para facilitar la digestión de grasas, colesterol y lípidos mediante la formación de agregados y micelas mixtas, entre otras funciones. En la presente tesis doctoral se planteó el empleo de técnicas fotofísicas tales como fluorescencia y fotólisis de destello láser, aplicadas a nuevos derivados fotoactivos de ácidos biliares y colesterol, para investigar las propiedades de diferentes sistemas supramoleculares como agregados o micelas mixtas. En primer lugar, se prepararon nuevos derivados del ácido cólico y del colesterol empleando diferentes fluoróforos tales como dansilo, naproxeno y triptófano. La unión covalente del fluoróforo dansilo en las posiciones 3¿-, 3ß- o 7¿- del ácido cólico proporcionó sondas fluorescentes cuyas propiedades dependieron fuertemente del medio. Así se observó que el rendimiento cuántico de emisión y el tiempo de vida de fluorescencia aumentaron respecto a los valores obtenidos en disolución para los derivados 3¿- y 3ß-. El análisis combinado de los experimentos en estado estacionario y tiempo resuelto permitió investigar la agregación de las SBs más abundantes, proporcionando información clave para construir los diagramas de especiación. El empleo de derivados de dansilo y/o naproxeno unidos covalentemente al ácido cólico y/o colesterol ha demostrado la incorporación de ambos en la arquitectura supramolecular proporcionada por las micelas mixtas mediante la utilización de técnicas fotofísicas. Se observó un gran aumento de la intensidad de fluorescencia, así como del tiempo de vida de singlete. El tiempo de triplete de las díadas marcadas con naproxeno aumentó en un orden de magnitud en micela mixta. Por otra parte, se demostró la utilidad de las técnicas fotofísicas para evaluar el potencial de los agregados de ácidos biliares como transportadores de fármacos. Para ello, se evaluó la diferente distribución de las sondas entre la disolución y los agregados mediante el estudio de la desactivación de singlete y triplete por yoduro y nitrito, respectivamente, de los dos enantiómeros del antiinflamatorio no esteroideo (R)- y (S)-NPX, así como de sus ésteres metílicos (R)- y (S)-NPXMe. Se observó que las sondas más hidrofóbicas ((R)- o (S)-NPXMe) se incorporaban en los agregados a partir de 50 mM de colato sódico, mientras que las sondas más hidrofílicas ((R)- o (S)-NPX) se incorporaron, en un porcentaje superior al 95%, solo a partir de 250 mM de CA. Finalmente, se utilizaron los diferentes sistemas supramoleculares caracterizados durante la tesis doctoral (diferentes agregados de sales biliares y micelas mixtas) para estudiar procesos de desactivación de la fluorescencia y de transferencia de energía. La desactivación del singlete en diferentes derivados de triptófano o dansilo por yoduro fue muy efectiva en disolución para todos los casos y disminuyó gradualmente conforme los fluoróforos se incorporaron en el interior de los agregados. Para asegurar la incorporación de las dos sondas al mismo tipo de entorno y estudiar simultáneamente en ambos cromóforos la desactivación del singlete, se prepararon díadas que contenían ambos en la misma molécula de ácido cólico. / Gómez Mendoza, M. (2013). Nuevas sondas fotoactivas para el estudio de sistemas supramoleculares basados en ácidos biliares [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34776 / TESIS

Orientador: Marinônio Lopes Cornélio / Coorientador: Marcelo Andrés Fossey / Banca: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: Jorge Chahine / Banca: Amando Siuiti Ito / Banca: Luiz Claudio Di Stasi / Resumo: Os flavonóides fazem parte de uma ampla classe de compostos polifenólicos os quais ocorrem naturalmente nas plantas e podem ser encontrados nas sementes, caules, folhas, flores e/ou frutos. Estudos recentes indicam que esses compostos polifenólicos podem apresentar uma variedade significativa de atividades biológicas benéficas para a saúde humana, como por exemplo: antioxidante, anti-inflamatória, antibacteriana, antiviral e anticancerígena. A Albumina do Soro Humano (HSA) é a principal proteína extracelular presente no plasma sanguíneo. A função central dessa proteína é transportar e distribuir ligantes endógenos e exógenos para diferentes alvos moleculares no corpo humano. Por tais aspectos, torna-se importante o desenvolvimento de estudos que caracterizam a interação dos flavonóides com a proteína transportadora HSA. Este trabalho investiga a interação dos flavonóides Isovitexina (ISO) e 2-Fenilcromona (2PHE) com a HSA, utilizando técnicas experimentais de espectroscopia de fluorescência, absorbância UV-Vis, dicroísmo circular (CD) e infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR); juntamente com ferramentas computacionais de cálculo ab initio, dinâmica molecular e modelagem molecular. A integração dessas abordagens experimentais e computacionais possibilita caracterizar a formação dos complexos HSA-flavonóides, determinando aspectos físico-químicos como: constantes de afinidade, parâmetros termodinâmicos, número de sítios de ligação, perfil de cooperatividade e resíduos de aminoácidos responsáveis pelas interações proteína-flavonóides (hidrofóbicas e eletrostáticas) / Abstract: Flavonoids belong to a large class of polyphenolic compounds which occur naturally in plants and can be found seeds, stems, leaves, flowers and/or fruits. Recent studies indicate that these polyphenolic compounds can present a significant variety of beneficial biological activities on human health, such as: antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, antiviral, and anticancer. Human Serum Ambumin (HSA) is the main extracellular protein presents in blood plasma. The core function of this protein is to carry and distribute endogenous and exogenous ligands to different molecular targets in the human body. For these aspects, it is important to develop studies that characterize the interaction of the flavonoids with the carrier protein HSA. This work investigates the interaction of the flavonoids Isovitexin (ISO) and 2-Phenylchromone (2PHE) with the HSA, using experimental techniques of fluorescence, UV-Vis absorbance, circular dichroism (CD), and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy; along with computational tools of ab initio calculation, molecular dynamics, and molecular modeling. The integration of these experimental and computational approaches allows to characterize the formation of the HSA-flavonoids complexes, determining physicochemical aspects, sucha as: affinity constants, thermodynamic parameters, number of binding sites, cooperativity profile and aminoacid residues responsable for the protein-flavonoids interactions (hydrophobic and electrostatic) / Doutor

Tesis por compendio / [ES] En el presente trabajo se realiza un análisis completo de las técnicas de iluminación y registro de imagen desarrollados hasta el momento y que permiten emplear la fluorescencia intrínseca de estructuras biológicas para aumentar la capacidad de identificación, detección y análisis de lesiones y anomalías que puedan presentarse. El trabajo se ha enfocado principalmente en a) el análisis, validación y desarrollo de técnicas de detección precoz de lesiones asociadas al Carcinoma Escamoso Epidermoide (oncología otorrinolaringológica), así como posibles lesiones precursoras y b) el análisis y desarrollo de una metodología que permita registrar imágenes de fluorescencia y cuantificar mediante la aplicación de técnicas de procesado de imagen la afección provocada por el Acné Vulgaris (dermatología). Se proponen nuevas formas de adquisición, registro y procesado de imágenes de fluorescencia que mejoran de forma objetiva la capacidad de detección y gestión de las anteriores patologías. El desarrollo de la Tesis ha dado lugar a varios resultados. Parte de los resultados se han estructurado en forma de artículos de investigación y trabajos publicados en revistas JCR. Así, la tesis se va a desarrollar por Compendio de Artículos, incluyéndose: a) Artículo de Investigación 1 publicado en revista JCR. Segmentation methods for acne vulgaris images: Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. b) Artículo de Investigación 2 publicado en revista JCR. Hough Transform Sensitivivy Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acné Vulgaris Skin Lesions. c) Artículo de Investigación publicado en Congreso Internacional. Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. d) Estudio Observacional (modalidad de ensayo clínico para técnicas no invasivas) con DICTAMEN FAVORABLE para su realización con fecha 29 de Septiembre de 2022. El Estudio Observacional ha sido evaluado por los miembros del Comité Ético de Investigación con medicamentos del Departamento Arnau de Vilanova-Llíria. A causa de la pandemia causada por la COVID-19, la ejecución del trabajo se ha visto pospuesta y se iniciará en el último trimestre de 2022. Título: ANÁLISIS DE IMÁGENES DE AUTOFLUORESCENCIA PARA SU USO POTENCIAL COMO SISTEMA NO INVASIVO EN LA DETECCIÓN DE LESIONES ORALES POTENCIALMENTE MALIGNAS. De forma adicional a los trabajos publicados, se ha redactado en forma de review (susceptible de ser publicado) el estado del arte que ha permitido desarrollar el OBJETIVO ESPECÍFICO 3. Se adjunta como Artículo de Investigación susceptible de publicación en revista JCR. Título: Segmentation of acne vulgaris images algorithms. La ejecución del Estudio Observacional se plantea como la línea de investigación a seguir y que da continuidad a la investigación iniciada en la presente Tesis Doctoral. El documento de Tesis está estructurado en 7 capítulos y 11 Anexos. Para el desarrollo del presente trabajo se han planteado tres objetivos específicos. Cada artículo o trabajo publicado se corresponde con el desarrollo de cada uno de los tres objetivos específicos. Así, cada uno de los capítulos 3, 4 y 5 plantea el escenario, desarrollo y conclusiones obtenidas que han dado como resultado cada uno de los trabajos publicados de forma independiente. / [CAT] En el present treball es realitza una anàlisi completa de les tècniques d'il·luminació i registre d'imatge desenvolupats fins al moment i que permeten emprar la fluorescència intrínseca d'estructures biològiques per a augmentar la capacitat d'identificació, detecció i anàlisi de lesions i anomalies que puguen presentar-se. El treball s'ha enfocat principalment en a) l'anàlisi, validació i desenvolupament de tècniques de detecció precoç de lesions associades al Carcinoma Escatós Epidermoide (oncologia otorrinolaringològica), així com possibles lesions precursores i b) l'anàlisi i desenvolupament d'una metodologia que permeta registrar imatges de fluorescència i quantificar mitjançant l'aplicació de tècniques de processament d'imatge l'afecció provocada per l'Acne Vulgaris (dermatologia). Es proposen noves formes d'adquisició, registre i processament d'imatges de fluorescència que milloren de manera objectiva la capacitat de detecció i gestió de les anteriors patologies. El desenvolupament de la Tesi ha donat lloc a diversos resultats. Part dels resultats s'han estructurat en forma d'articles d'investigació i treballs publicats en revistes JCR. Així, la tesi es desenvoluparà per Compendi d'Articles, incloent-se: a) Article d'Investigació 1 publicat en revista JCR. Segmentation methods for acne vulgaris images: Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. b) Article d'Investigació 2 publicat en revista JCR. Hough Transform Sensitivivy Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acné Vulgaris Skin Lesions. c) Article d'Investigació publicat en Congrés Internacional. Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. d) Estudi Observacional (modalitat d'assaig clínic per a tècniques no invasives) amb DICTAMEN FAVORABLE per a la seua realització amb data 29 de Setembre de 2022. L'Estudi Observacional ha sigut avaluat pels membres del Comité Ètic d'Investigació amb medicaments del Departament Arnau de Vilanova-Llíria. A causa de la pandèmia causada per la COVID-19, l'execució del treball s'ha vist posposada i s'iniciarà en l'últim trimestre de 2022. Títol: ANÁLISIS DE IMÁGENES DE AUTOFLUORESCENCIA PARA SU USO POTENCIAL COMO SISTEMA NO INVASIVO EN LA DETECCIÓN DE LESIONES ORALES POTENCIALMENTE MALIGNAS. De manera addicional als treballs publicats, s'ha redactat en forma de review (susceptible de ser publicat) l'estat de l'art que ha permés desenvolupar l'OBJECTIU ESPECÍFIC 3. S'adjunta com a Article d'Investigació susceptible de publicació en revista JCR. Títol: Segmentation of acne vulgaris images algorithms. L'execució de l'Estudi Observacional es planteja com la línia d'investigació a seguir i que dona continuïtat a la investigació iniciada en la present Tesi Doctoral. El document de Tesi està estructurat en 7 capítols i 11 Annexos. Per al desenvolupament del present treball s'han plantejat tres objectius específics. Cada article o treball publicat es correspon amb el desenvolupament de cadascun dels tres objectius específics. Així, cadascun dels capítols 3, 4 i 5 planteja l'escenari, desenvolupament i conclusions obtingudes que han donat com a resultat cadascun dels treballs publicats de manera independent. / [EN] In the present work, a complete analysis is made of the illumination and image recording techniques developed so far that allow the use of intrinsic fluorescence of biological structures to increase the capacity of identification, detection and analysis of lesions and anomalies that may occur. The work has focused mainly on a) the analysis, validation and development of techniques for the early detection of lesions associated with Squamous Epidermoid Carcinoma (otorhinolaryngological oncology), as well as possible precursor lesions, and b) the analysis and development of a methodology for recording fluorescence images and quantifying the condition caused by Acne Vulgaris (dermatology) through the application of image processing techniques. New ways of acquisition, registration and processing of fluorescence images are proposed to objectively improve the capacity of detection and management of the previous pathologies. The development of the Thesis has led to several results. Part of the results have been structured in the form of research articles and papers published in JCR journals. Thus, the thesis is going to be developed by Compendium of Articles, including: a) Research Article 1 published in JCR journal. Segmentation methods for acne vulgaris images: Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. b) Research Article 2 published in JCR journal. Hough Transform Sensitivity Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acne Vulgaris Skin Lesions. c) Research Article published in International Congress. Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. d) Observational study (clinical trial modality for non-invasive techniques) with FAVORABLE OPINION for its realization on September 29, 2022. The Observational Study has been evaluated by the members of the Ethics Committee for Research with Medicines of the Arnau de Vilanova-Llíria Department. Due to the pandemic caused by COVID-19, the execution of the work has been postponed and will start in the last quarter of 2022. Title: ANALYSIS OF AUTOFLUORESCENCE IMAGES FOR POTENTIAL USE AS A NON-INVASIVE SYSTEM IN THE DETECTION OF POTENTIALLY MALIGNANT ORAL LESIONS. In addition to the published works, the state of the art that has allowed the development of SPECIFIC OBJECTIVE 3 has been written in the form of a review (susceptible of being published). It is attached as a Research Article susceptible of being published in a JCR journal. Title: Segmentation of acne vulgaris images algorithms. The execution of the Observational Study is proposed as the line of research to be followed and which gives continuity to the research initiated in the present Doctoral Thesis. The Thesis document is structured in 7 chapters and 11 Annexes. Three specific objectives have been set for the development of this work. Each article or published work corresponds to the development of each of the three specific objectives. Thus, each of the chapters 3, 4 and 5 presents the scenario, development and conclusions obtained that have resulted in each of the works published independently. / Moncho Santonja, M. (2022). Aplicación de técnicas de iluminación y procesado de imagen para la detección y medición de lesiones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191027 / Compendio

El dinero es la base de la economía moderna y ha sido parte importante de la misma a lo largo de la historia. Una de las formas de dinero más común es la moneda metálica, la cual puede cambiar de composición química debido a diversos factores tanto económicos como políticos. Muchos de estos cambios han sido analizados mediante estudios de análisis químicos de monedas, antiguas o modernas. Las monedas peruanas de 1 y 2 centavos se empezaron a acuñar en 1863 y mantuvieron una composición similar hasta 1949. Este periodo de tiempo se caracterizó por eventos históricos de gran relevancia tanto a nivel local como mundial tales como la guerra del Pacífico (1879-1883), la fiebre del caucho (1879-1912), la primera guerra mundial (1914-1918), la gran depresión en EE.UU (iniciada con el crack de 1929) y la segunda guerra mundial (1939-1945) todas con incidencia directa en la economía peruana. El objetivo principal de este trabajo fue determinar el contenido de cobre de las monedas de 1 y 2 centavos de sol acuñadas entre 1863 y 1949 utilizando, principalmente, la fluorescencia de rayos X, y establecer si existe alguna correlación entre dicho contenido de cobre y los sucesos históricos más relevantes de la época en estudio. Las monedas fueron analizadas por fluorescencia de rayos X luego de optimizar las condiciones de análisis. Este proceso se realizó antes y después de un proceso de limpieza. Se identificaron seis elementos en todas las monedas: cobre, zinc, estaño, plomo, hierro y níquel. Para determinar el contenido de cobre en las monedas se escogió un pequeño grupo de estas, las cuales fueron disueltas y depositadas en un portamuestras especial para el análisis de soluciones por fluorescencia de rayos X. Utilizando el contenido de cobre de las monedas disueltas, tres estándares adicionales y sus respectivas mediciones por fluorescencia de rayos X se realizó una regresión linear multivariable, la cual mostró un coeficiente de regresión bastante elevado (R2=0.998). Con esta regresión lineal multivariable se construyó una curva de calibración que fue validada por un cuarto estándar y una moneda disuelta guardada para este propósito. Una vez validada la curva se determinó el contenido de cobre en todas las monedas estudiadas. Se determino que este contenido se encuentra por encima del contenido teórico en la mayor parte del periodo de estudio, a excepción del periodo entre 1941-1949 en el que se observó que el contenido de cobre cae por debajo del valor teórico. Esta gran caída coincide con el aumento del precio del cobre, así como una disminución en el volumen de las exportaciones peruanas producto del recrudecimiento de la segunda guerra mundial. Los cuales podrían explicar la caída en contenido de cobre mencionada líneas arriba.

[pt] O planejamento racional e a obtenção de novos compostos luminescentes com aplicações específicas continua sendo um importante desafio em síntese orgânica. Derivados do núcleo benzotiadiazola (BTD) com conjugação (Pi) estendida têm sido amplamente sintetizados e aplicados em diferentes aspectos da tecnologia da luz. Em geral, na estrutura desses derivados, grupos doadores de elétrons (D) são ligados ao anel BTD, que tem caráter aceptor de elétrons (A). Até o presente momento não haviam sido descritos derivados de BTD cuja porção doadora é um grupamento arilóxi. No presente trabalho foi desenvolvida uma rota sintética para derivados de BTD arilóxi-substituídos. Os compostos se mostraram altamente luminescentes em solução (Rendimento quântico de fluorescência de até 74 por cento) e com band gap adequado para aplicação em camadas emissoras de OLEDs. O desenvolvimento/otimização dos compostos foi dividido em duas partes. Na primeira parte, foram determinadas as condições reacionais para a obtenção dos novos derivados e foi avaliada qual a melhor configuração dos compostos: arilóxi-BTD aceptor ou arilóxi-BTD-doador. Um composto com característica arilóxi-BTD-doador se mostrou mais emissivo, assim, construiu-se um dispositivo OLED verde utilizando-o como camada emissora, como uma prova de conceito. Na segunda parte do trabalho, foi realizada uma otimização estrutural mais abrangente, onde oito novos derivados foram sintetizados e caracterizados. Através dessa nova otimização chegou-se no composto líder 4-(4-metoxifenóxi)-7-o-toluilbenzo[c][1,2,5]tiadiazol, que apresentou band gap eletroquímico de 3,2 eV, máximo de emissão em 471 nm (azul), emissão induzida por agregação e 83 por cento de rendimento quântico de fluorescência no estado sólido. A partir desse emissor puramente orgânico otimizado serão construídos novos dispositivos OLED. / [en] The rational planning and obtention of new luminescent compounds with specific applications can be considered an important challenge in organic synthesis. Benzothiadiazole (BTD) derivatives with extended (Pi) conjugation have been widely synthesized and applied in different aspects of light technology. In general, in the structure of these derivatives, electron donor groups (D) are bound to the BTD ring, which has electron acceptor character (A). To date, BTD derivatives in which the donor moiety is an aryloxy group have not been described. In the present work a synthetic route for aryloxy-substituted BTD derivatives has been developed. The compounds are highly luminescent in solution (Quantum fluorescence yield up to 74 percent) and display suitable band gaps for application as emitting layers in OLEDs. The development/optimization of the compounds was divided into two parts. In the first part, the reaction conditions were optimized and the best architecture of the compounds was evaluated: aryloxy-BTD-acceptor or aryloxy-BTD-donor. A compound with aryloxy-BTD-donor design displayed more intense emission, thus, a green OLED device was constructed using it as a emitting layer, as a proof of concept. In the second part of the work, a more comprehensive structural optimization was performed, and eight novel derivatives were synthesized and characterized. By means of this new optimization, the lead compound 4-(4- methoxyphenoxy)-7-o-tolylbenzo[c][1,2,5]thiadiazole was obtained, which showed an emission maximum at 471 nm (blue), band gap of 3,2 eV, aggregation emissioninduced and 83 percent of photoluminescence quantum yield in the solid state. This new leader compound will be explored as emissive layer in novel OLED devices.

La radiación solar es la fuente de energía primordial para la subsistencia de la vida sobre el planeta. Las plantas, responsables de la conversión de la luz en energía química a través de la fotosíntesis, no solo tienen que utilizar la energía solar para subsistir, sino que además deben lidiar con un exceso de energía de excitación (EEE). El EEE conduce a la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) potencialmente dañinas para las biomoléculas. La generación de ROS dependiente de la luz se conoce como estrés fotoxidativo. Esta situación se suele observar en las regiones semiáridas como el Alto Valle de Río Negro y Neuquén, donde los cultivos están sometidos a condiciones de alta radiación solar. En manzano (Malus domestica Borkh.) se han registrado hasta un 40 % de pérdida en la producción debido al asoleado de los frutos, producto del estrés fotoxidativo. El adecuado funcionamiento de la etapa fotoquímica de la fotosíntesis, así como la disipación del EEE a través de mecanismos fotoprotectores y el sistema antioxidante son fundamentales para evitar el daño fotoxidativo. Estos procesos requieren de nutrientes minerales esenciales, como el Mg para la adecuada disipación de energía en el PSII, y de Zn al ser cofactor de enzimas del sistema antioxidante. El objetivo general de la presente tesis fue estudiar el efecto de la alta radiación solar en plantas de manzano, daño fotoxidativo, y la influencia del estatus nutricional de Mg y Zn en la reducción del estrés, ya sea al incrementar la disipación de energía o a través de la promoción del sistema antioxidante. Los ensayos se llevaron a cabo en plantas de manzano adultas en plena producción. El material vegetal estudiado fueron hojas y frutos expuestos y no expuestos a la radiación solar directa. Se estudió el funcionamiento de la etapa fotoquímica a través de la fluorescencia directa de la clorofila a. En este experimento se observó que la etapa fotoquímica es afectada en condiciones de alta radiación solar en hojas y frutos expuestos, presentando mayor daño fotoxidativo y degradación de clorofila que las hojas y frutos no expuestos respectivamente. El crecimiento de los frutos redujo su capacidad fotoquímica. La exposición abrupta al sol produjo más daño oxidativo en los frutos en estadios tempranos y medios. En los ensayos con plantas deficientes de Mg se observó menor contenido de clorofila, menor tasa fotosintética y por ende una menor capacidad de procesar químicamente la luz. A niveles productivos se observó un 16 % más de frutos asoleados con respecto a las plantas no deficientes de Mg. En los ensayos con aplicaciones foliares de Zn se observó un incremento en el contenido de los pigmentos fotosintéticos y en la capacidad antioxidante de las hojas expuestas a la radiación solar, debido al aumento de la actividad de la enzima superóxido dismutasa. Por lo tanto, plantas de manzano con un adecuado nivel de Mg y Zn nutricional estarían mejor preparadas para soportar climas áridos con altos niveles de radiación solar. Los resultados obtenidos en esta tesis permitieron generar información con respecto a la fisiología de las plantas de manzano en situación de estrés por alta radiación solar en el Alto Valle de Río Negro que podría ser considerada para el manejo del cultivo. / Solar radiation is the main energy source for life subsistence on the planet. Plants, responsible for the conversion of light into chemical energy through photosynthesis, not only have to use solar energy to survive, but also must deal with an excess of excitation energy (EEE). The EEE leads to the formation of reactive oxygen species (ROS) potentially harmful to biomolecules. Light dependent ROS generation is known as photoxidative stress. This situation is frequently observed in semi-arid regions such as Alto Valle de Río Negro and Neuquén, where crops grow under high solar radiation conditions. Up to 40% of production loss has been recorded in apple crops (Malus domestica Borkh.) due to fruit sunburn caused by photoxidative stress. Photochemical stage of photosynthesis, as well as EEE dissipation through photoprotective mechanisms and antioxidant system, play a fundamental role in preventing photoxidative damage. These processes require essential mineral nutrients, such as Mg for the adequate energy dissipation in the PSII, and Zn as antioxidant enzymes cofactor. The main objective of this thesis was to study the effect of high solar radiation on apple plants, photoxidative damage, and influence of Mg and Zn nutritional status on stress alleviation, either by increasing energy dissipation or by promoting the antioxidant system. The tests were carried out in adult apple plants. Leaves and fruits exposed and not exposed to direct solar radiation were studied. Photochemical photosynthesis stage was studied through chlorophyll a fluorescence. Photochemical stage was affected by high solar radiation in exposed leaves and fruits, presenting greater oxidative damage and chlorophyll degradation than not exposed leaves and fruits. Fruit growth reduced their photochemical capacity. Suddenly sun exposed fruits presented more oxidative damage at early and mid-growth stages. Mg deficient plants showed lower chlorophyll content, lower photosynthetic rate and therefore a lower capacity to chemically process light. At harvest sunburn fruits was 16% greater respect to non-deficient Mg plants. Zn foliar sprays increased photosynthetic pigments content and antioxidant capacity of sun exposed leaves, with an increase in superoxide dismutase enzyme activity. Therefore, apple plants with adequate Mg and Zn nutritional status could be more prepared to withstand high solar radiation in arid zones. The results obtained in this thesis generated information regarding apple trees physiology under high solar radiation stress in Alto Valle of Río Negro that could be considered for crop management.

El objeto de estudio de esta investigación fue una pintura sobre tabla titulada “El Señor de la Caída”, la cual forma parte del vasto patrimonio cultural del Perú. La pintura, propiedad de la iglesia San Pedro de Lima, es anónima, pero podría pertenecer a Bernardo Bitti, quien fue un artista de gran importancia en el proceso de evangelización del Perú y países vecinos a finales del siglo XVI. Se trabajó en la caracterización química de los materiales presentes en la obra mencionada. Por la naturaleza del objeto en estudio, estos análisis químicos tuvieron que ser no invasivos o microdestructivos. En una primera fase del estudio, se realizaron análisis in situ de la obra, usando fluorescencia de rayos X como técnica elemental y espectroscopía Raman como técnica molecular. Posteriormente, se tomaron radiografías de transmisión y fotografías de reflectancia infrarroja para investigar posibles detalles o esbozos ocultos a la vista. En base a la información obtenida, se tomaron micromuestras de zonas de la obra que requerían un estudio más detallado. Estas muestras fueron analizadas mediante diferentes técnicas. Se caracterizaron los pigmentos inorgánicos y el material de la base de preparación mediante microespectroscopía Raman y microscopía electrónica de barrido. Por otro lado, se analizaron los aglutinantes y resinas utilizados en la obra mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), se identificó una laca orgánica mediante espectrometría de masas con ionización MALDI (MALDI-MS) y se propuso la presencia de material proteico a partir de los resultados de una tinción con Ponceau S. Los materiales identificados en la obra concuerdan con aquellos que se esperaría en una pintura sobre tabla del siglo XVI. En base al estilo de los personajes representados en la obra, es posible que más de un autor haya estado involucrado en su creación. No se puede determinar, sólo a partir de este estudio, si el artista principal fue Bernardo Bitti o algún contemporáneo a él, pero sí es un punto de inicio importante para poder investigar y entender mejor la técnica del autor (o autores) de la obra.

El presente estudio se encuentra enmarcado dentro del proyecto “Primer estudio cronológico de la composición química de las aleaciones de plata usadas en la elaboración de monedas de Sol que circularon en el Perú entre 1863 y 1935”, financiado por la DGI-PUCP, que tiene como finalidad determinar si la composición química de las monedas de sol de plata acuñadas entre 1863 y 1935 siguieron las leyes establecidas. El objetivo principal de esta tesis consiste en cuantificar el contenido de plata de un grupo de monedas de sol acuñadas entre 1863 y 1917 y determinar si existe alguna correlación entre el contenido de plata hallado y el contexto histórico en el que fueron emitidas las monedas. Para llevar a cabo la cuantificación se analizaron 271 monedas de sol por medio de un equipo de fluorescencia de rayos X portátil y se utilizó una curva de calibración determinada por un método de coeficientes de influencia empíricos. La caracterización de las monedas se amplió usando cristalografía de rayos X, lo que permitió un mejor estudio de la superficie. Se observa que la mayor parte de las monedas analizadas tiene un contenido de plata superior al dictado por la norma de acuñación y no parece haber ningún cambio resaltable en la composición de las mismas en todo el periodo histórico señalado. Asimismo, se encuentra que hay numerosas monedas con mercurio, lo que puede estar relacionado al tipo de refinación de la plata de la época. El análisis superficial muestra la presencia de compuestos de plata y cobre debidos a la corrosión superficial que son fácilmente removidos al limpiarse las monedas y esto altera la composición medida de plata y cobre (aumenta el contenido aparente de plata y disminuye el de cobre). / Tesis