Les herbivores consomment les tissus végétaux et affectent la survie et la croissance des végétaux. Les ennemis naturels des herbivores peuvent réguler leurs populations et indirectement diminuer les dommages sur la végétation. Les relations entre plantes, herbivores et prédateurs sont liées aux caractéristiques intrinsèques des espèces végétales mais aussi influencées par la communauté végétale environnante. L'hypothèse de résistance par association stipule qu'une communauté végétale diversifiée entraîne une diminution des dégâts sur une plante cible par dilution, répulsion des herbivores et/ou favorisation des ennemis naturels. Inversement, les herbivores peuvent se concentrer sur la plante-cible dans une communauté végétale diversifiée (susceptibilité par association). L'objectif de cette thèse est d'évaluer 1) l'influence de la composition de la communauté végétale sur les herbivores et leurs dommages sur une plante-cible, 2) l'impact de la régulation des herbivores par les prédateurs et 3) les interactions entre herbivores, communauté végétale et prédateurs, et les conséquences pour les intensités d'herbivorie sur la plante-cible. Nous nous sommes focalisés sur les dommages causés par les insectes herbivores sur des plantules d'essences forestières feuillues (Betula pendula, Quercus robur et Q. ilex). La variété importante de communautés végétales, au niveau inter (essences dominantes) et intraparcellaire (présence, structure et composition), nous a permis de tester les effets du voisinage végétal sur les insectes herbivores et leurs dommages sur les plantules cibles. Les oiseaux insectivores sont les principaux prédateurs d'insectes et nous avons cherché à estimer les effets de leur exclusion sur les insectes et les conséquences pour les plantules, et ceci le long des gradients de composition du voisinage végétal. Enfin, le degré de spécialisation (spécialiste/généraliste) et le mode de vie (exo/endophyte) ont été caractérisés car ils conditionnent les réponses des insectes herbivores à la végétation voisine ainsi que la prédation avienne. Le voisinage végétal des plantules-cibles modifie la charge en herbivores et les dommages engendrés. Ces réponses sont liées à la spécialisation de l'insecte herbivore : la colonisation des plantules par les espèces spécialistes (mineuses de feuilles) est négativement affectée par la structure de la végétation locale (présence, recouvrement arbustif). Les dommages d'insectes généralistes augmentent avec la richesse spécifique des peuplements et dans les parcelles dominées par des espèces conspécifiques. Les abondances des insectes externes et leurs dommages sont régulés par les oiseaux insectivores mais cet effet indirect dépend de l'espèce de plantule-cible et de la composition de la communauté végétale. Les effets de cascade trophique sont les plus intenses dans les parcelles de pin maritime où les plantules constituent une ressource nouvelle pour les niveaux trophiques supérieurs. Plus localement, le voisinage végétal modifie la sensibilité des arthropodes à la prédation: les oiseaux insectivores bénéficient aux plantules lorsque les proies sont plus accessibles (végétation environnante supprimée).Pour conclure, une des principales richesses de ces résultats vient de la mise en évidence d'interactions très fortes existant entre les effets des oiseaux insectivores et la végétation environnante. Les effets indirects des prédateurs et directs de la végétation environnante sont très liés au degré de spécialisation des insectes phytophages et à leur mode de vie. / Herbivory is thought to depend on intrinsic plant resistance traits and negatively affect survival and growth of plants. Predators can depress herbivore populations and thereby indirectly limit the consumption of primary producers. The surrounding vegetation is also expected to modify the interactions between a focal plant, its herbivores and their natural enemies. The surrounding vegetation may disrupt the colonisation and the consumption of a focal plant by insect herbivores, providing associational resistance. Increasing diversity of neighbouring vegetation can decrease resource availability or enhance herbivores control by predators. By contrast, associational susceptibility may occur with higher levels of herbivory in a focal plant in more diverse plant communities. We tested 1) the effect of the neighbouring vegetation on the levels of herbivory on seedlings, 2) the indirect impact of predators on herbivores and subsequent herbivory, and 3) the interactions between surrounding vegetation, focal plants, herbivores and predators. We examined the damage caused by insect herbivores on three native broadleaved species. We then compared the importance of taxonomic similarity between seedlings and canopy tree species and the structure and composition of surrounding vegetation at both large- and small-scales. Birds are vertebrate predators likely to limit damage to plants and facilitate plant growth by consuming herbivorous insects. We estimated their effects by excluding them from focal plants, and compared their interactive effects with vegetation diversity or removal. The effects of surrounding vegetation and avian predation were also disentangled on concealed- vs. external-feeding guilds (predation sensitivity) and specialist- vs. generalist-insects.Surrounding vegetation of focal seedlings influences the abundance of insect herbivores and damage. Specialist insects (leaf miners) are affected by the understorey vegetation close to oak seedlings, decreasing with its presence or structural diversity. The damage caused by generalist insects depend on the large-scale composition of plant communities, and increase with tree species richness and cover or on conspecific forest habitats. Exclusion of insectivorous birds affects insect herbivory in a species-specific manner, and also greatly varies with forest habitats and presence of vegetation around focal plants. The indirect effect of bird predation on leaf damage is observed on seedlings beneath noncongeneric canopy trees. The removal of local surrounding vegetation affects the top-down effect of insectivorous birds on insect herbivores, according to their sensitivity to predation and the accessibility of preys. To conclude, our studies provide experimental evidences of interactive effects between bird predation and neighbouring vegetation on insect herbivores and levels of herbivory. These indirect effects are strongly related to the specialisation of herbivores and to their sensitivity to bird predation.

The subject of this master´s thesis is lately erected building of kindergarten. It is a two-storied building, without cellar and with flat roof. Object is based on the strips foundation. This kindergarten is formed by three departments with capacity fot twenty children. The part of this building is the kitchen, where cooks can prepare hot meals. On this piece of land there is situated the parking with seven parking spaces. The master´s thesis includes a project documentation and specialisation.

Syfte och frågeställningar Syftet med studien är att undersöka varför gymnasieelever väljer att läsa kursen Idrott och hälsa 1 - specialisering inom individuellt val. Studien ämnar därigenom att svara på följande frågeställningar: Vad karaktäriserar gymnasieelever som väljer att läsa kursen? Vad uppfattar gymnasieelever som meningsfullt med att läsa kursen? Hur påverkar kursens utformning gymnasieelevers möjlighet att välja att läsa kursen? Metod Studien utgår ifrån en hermeneutisk kunskapsteoretisk utgångspunkt. Kvalitativa halvstrukturerade intervjuer genomfördes med sju gymnasieelever, från två län, som valt och läser kursen Idrott och hälsa 1 - specialisering inom individuellt val. Intervjuerna har sedan behandlats med hjälp av en teoriledd tematisk analys, utifrån idrottshabitus, social identitet och meningsfullhet.  Resultat Det som karaktäriserar eleverna som valt att läsa kursen är att de har en stark idrottshabitus och de ser sig själva som fysiskt aktiva och idrottsliga personer, men även att de är kompetenta inom fysisk aktivitet och idrott. Samtliga elever har en stor erfarenhet av flera idrotter under sin uppväxt, har tidigt introducerats till idrott via familj och vänner och har en öppenhet för nya aktiviteter även under senare tonåren. Det eleverna ser som meningsfullt med kursen är möjlighet till rolig fysisk aktivitet som även kan underlätta och förbättra deras övriga skolarbeten, samtidigt som det är möjligt att få bra betyg i kursen i sig. Slutligen är kursen utformad på olika sätt vid gymnasieskolorna vilket ger upphov till olika förväntningar bland eleverna kring kursens innehåll. Studiens resultat tyder även på att kursens utformning skapar förväntningar på eleverna och att de elever som upplever sig motsvara dessa förväntningar även väljer att läsa kursen.  Slutsats Kursens utformning tillsammans med gymnasieelevernas tidigare sociala och idrottsliga erfarenheter är styrande i valet av kursen inom det individuella valet. Detta resulterar i att eleverna väljer kursen utifrån vad som passar för dem här och nu och att det kan skapa goda förutsättningar i deras tillvaro. Valet av kursen blir därav en del av elevernas hälsofrämjande beteende. / Aim The aim of this study is to find out why upper secondary pupils choose the course Physical education and health 1 – specialisation within individual options. This study has three questions to answer: What characterizes pupils who choose the course? What do the pupils find as meaningful with the course for them? How does the design of the course affect the possibility for the pupils to choose the course?  Method Based on a hermeneutic epistemology, this study uses qualitative semi-structured interviews with seven upper secondary pupils, from two counties, who have chosen the course Physical education and health 1 – specialisation within individual options, to answer its questions. The interviews have been analysed by a theory-led thematic analysis with three theoretical concepts: sports habitus, social identity and meaningfulness.   Results The pupils who choose the course are characterized by a strong sport habitus and they define themselves as physically active and a sportsperson. They are also competent when it comes to physical activity and sports. The pupils have a wide experience of different sports and have been introduced to sports at an early age by family and friends. The pupils are also open to new physical activities. What the pupils find as meaningful with the course for them is the physical activity it can offer and that it is fun. What the pupils also find as meaningful is the possibility to ease and favor other schoolwork and the possibility to get good grades in the course. The design of the course differs from different upper secondary schools and the design creates different expectations among the pupils about what the course should contain and contribute to. The design of the course also creates an expectation of the pupils, which has the consequence that pupils who feel that they meet these expectations also choose to read the course. Conclusions The design of the course together with the social and sports experiences of the pupils do influence the pupils’ choice of the course. Also, the pupils chose the course because it can create good conditions in their lives, here and now. That choice therefore becomes part of the pupils’ health-promoting behaviour.

Surprise is an important component of serendipity. In this research, we address the problem of measuring the capacity of a recommender system at embedding surprise in its recommendations. We show that changes in surprise of an item owing to the growth in user experience, as well as to the increase in the number of items in the repository, are not taken into account by the current metrics and evaluation methods. As a result, in so far as the time elapsed between two measurements grows, they become increasingly incommensurable. This poses as an additional challenge in the assessment of the degree to which a recommender is exposed to unfavourable conditions, such as over-specialisation or filter bubble. We argue that a) surprise is a finite resource in any recommender system, b) there are limits to the amount of surprise that can be embedded in a recommendation, and c) these limits allow us to create a scale up in which two measurements that were taken at different moments can be directly compared. By adopting these ideas as premises, we applied the deductive method to define the concepts of maximum and minimum potential surprises and designed a surprise metric called \"normalised surprise\" that employs these limits. Our main contribution is an evaluation method that estimates the normalised surprise of a system. Four experiments were conducted to test the proposed metrics. The aim of the first and the second experiments was to validate the quality of the estimates of minimum and maximum potential surprise values obtained by means of a greedy algorithm. The first experiment employed a synthetic dataset to explore the limits to surprise to a user, and the second one employed the Movielens-1M to explore the limits to surprise that can be embedded in a recommendation list. The third experiment also employed the Movielens-1M dataset and was designed to investigate the effect that changes in item representation and item comparison exert on surprise. Finally, the fourth experiment compares the proposed and the current state-of-the-art evaluation method in terms of their results and execution times. The results obtained from the experiments a) confirm that the quality of the estimates of potential surprise are adequate for the purpose of evaluating normalised surprise; b) show that the item representation and comparison model that is adopted has a strong effect on surprise; and c) indicate an association between high degrees of surprise and negatively skewed pairwise distance distributions, and also indicate a significant difference in the average normalised surprise of recommendations produced by a factorisation algorithm when the surprise employs the cosine or the Euclidean distance / A surpresa é um componente importante da serendipidade. Nesta pesquisa, abordamos o problema de medir a capacidade de um sistema de recomendação de incorporar surpresa em suas recomendações. Mostramos que as mudanças na surpresa de um item, devidas ao crescimento da experiência do usuário e ao aumento do número de itens no repositório, não são consideradas pelas métricas e métodos de avaliação atuais. Como resultado, na medida em que aumenta o tempo decorrido entre duas medições, essas se tornam cada vez mais incomensuráveis. Isso se apresenta como um desafio adicional na avaliação do grau em que um sistema de recomendação está exposto a condições desfavoráveis como superespecialização ou filtro invisível. Argumentamos que a) surpresa é um recurso finito em qualquer sistema de recomendação; b) há limites para a quantidade de surpresa que pode ser incorporada em uma recomendação; e c) esses limites nos permitem criar uma escala na qual duas medições que foram tomadas em momentos diferentes podem ser comparadas diretamente. Ao adotar essas ideias como premissas, aplicamos o método dedutivo para definir os conceitos de surpresa potencial máxima e mínima e projetar uma métrica denominada \"surpresa normalizada\", que emprega esses limites. Nossa principal contribuição é um método de avaliação que estima a surpresa normalizada de um sistema. Quatro experimentos foram realizados para testar as métricas propostas. O objetivo do primeiro e do segundo experimentos foi validar a qualidade das estimativas de surpresa potencial mínima e máxima obtidas por meio de um algoritmo guloso. O primeiro experimento empregou um conjunto de dados sintético para explorar os limites de surpresa para um usuário, e o segundo empregou o Movielens-1M para explorar os limites da surpresa que pode ser incorporada em uma lista de recomendações. O terceiro experimento também empregou o conjunto de dados Movielens-1M e foi desenvolvido para investigar o efeito que mudanças na representação de itens e na comparação de itens exercem sobre a surpresa. Finalmente, o quarto experimento compara os métodos de avaliação atual e proposto em termos de seus resultados e tempos de execução. Os resultados que foram obtidos dos experimentos a) confirmam que a qualidade das estimativas de surpresa potencial são adequadas para o propósito de avaliar surpresa normalizada; b) mostram que o modelo de representação e comparação de itens adotado exerce um forte efeito sobre a surpresa; e c) apontam uma associação entre graus de surpresa elevados e distribuições assimétricas negativas de distâncias, e também apontam diferenças significativas na surpresa normalizada média de recomendações produzidas por um algoritmo de fatoração quando a surpresa emprega a distância do cosseno ou a distância Euclidiana

Cette thèse de doctorat examine les principales défaillances du marché du travail qui entraînent que les travailleurs n’arrivent pas à obtenir la pleine rémunération potentielle qui corresponde à leur capital humain. Il y a « inefficacité salariale » lorsque le salaire obtenu est inférieur au maximum atteignable. Dans un tel cas, les salariés reçoivent un salaire injuste par rapport au capital humain disposé. Cela décourage à investir dans son capital humain ce qui aura tendance à réduire la productivité totale, à affaiblir la compétitivité et à nuire à la croissance économique du pays. La contribution que nous apportons à travers ce travail est de trois ordres. Dans un premier temps, nous proposons un nouveau regard par rapport à l’intégration des jeunes sur le marché du travail. Plutôt que d’examiner si les individus obtiennent un contrat de travail stable ou non, nous adoptons une approche qui s’intéresse à la qualité de l’appariement « emploi – compétences » de jeunes entrant fraîchement dans la vie active. Nos travaux fournissent des résultats empiriques qui mettent en évidence les différentes théories de recherche d’emploi. Dans un second temps, en raison du considérable défi que représente l'identification et l'évaluation des pratiques discriminatoires sur le marché du travail, nous proposons une approche innovatrice et efficace pour examiner le phénomène du plafond de verre (barrière invisible à l’accès des postes de décision mieux rémunérés). Dans la dernière partie de cette thèse, nous proposons un modèle économétrique théorique qui améliore la correction du problème de biais de sélection pour les modèles de frontière stochastique. / This doctoral thesis addresses issues related to employees’ imperfect information on the labour market and discrimination, generally all direct consequences of labour underpayment or “earnings inefficiency”. Workers are in a situation of earnings inefficiency when they do not receive the full potential remuneration corresponding to their human capital endowment: unfair pay for greater stock of human capital. This situation is problematic from a policy-makers point of view as it could weaken work incentives, discourage investments in human capital, and harm economic growth and competitiveness. It could also widen inequality within the society and contribute to the increase in relative poverty.The contribution we make through this work is threefold. First, we examine the integration of young people into the labour market from a new angle. Instead of examining whether individuals obtain stable employment or not, we use an approach that focuses on the quality of the job matching for young people entering the workforce and lacking labour market information. This first chapter provides empirical evidence on job search theories. In a second chapter, because of the considerable challenge of identifying and assessing discriminatory practices in the labour market, we propose an innovative and effective approach to examine the phenomenon of the glass ceiling (an invisible barrier to management positions associated with higher earnings). Finally, the last part of this doctoral thesis is devoted to improving the econometric approach we use. We propose a theoretical econometric model that improves correction for sample selection bias with stochastic frontier models.

Chaque être vivant interagit avec une ou plusieurs espèces et est membre d'un réseau complexe d'interactions qui influencent les traits des individus, exerçant de fait des pressions sélectives sur leurs populations. Chaque espèce étant dépendante de la nature et de la diversité des interactions dans lesquelles elle est impliquée, son évolution est donc en partie liée aux autres espèces avec lesquelles elle interagit. Un hôte et son parasitoïde vivent dans une dynamique coévolutive, prenant part à une véritable 'course aux armements', où les différentes stratégies d'attaque peuvent être sélectionnés chez le parasitoïde en réponse aux différentes formes de défenses chez l'hôte. Ce dernier interagit également avec d'autres organismes qui modifient ses traits, impactant les aptitudes du parasitoïde, perturbant leur dynamique coévolutive. L'objectif de ce travail est ainsi d'identifier l'influence du réseau d'interactions du puceron du pois Acyrthosiphon pisum sur l'évolution et l'écologie des populations de son principal parasitoïde Aphidius ervi. Le puceron du pois est lui-même parasite de sa plante hôte, leur coévolution aboutissant à une spécialisation de cet aphide cette espèce hôte végétale. Les populations de pucerons sont donc structurées en races d'hôtes sympatriques, divergeant génétiquement et phénotypiquement. Notre étude montre une absence de structuration génétique des populations de parasitoïdes selon les races d'hôte. A. ervi exploite indifféremment les A. pisum issus de différentes plantes hôtes, excluant la présence d'un effet cascade associé à la spécialisation alimentaire chez ce puceron. La dispersion et le caractère généraliste du parasitoïde semblent favoriser les flux de gènes entre les différents éléments d'un paysage agricole. A. pisum peut également abriter le symbiote Hamiltonella defensa qui lui confère une résistance à A. ervi. Ces microorganismes symbiotiques induisent une réduction des défenses comportementales chez les pucerons porteurs. Cette diminution de l'expression des comportements défensifs favorise à la fois le puceron et son symbiote car elle réduit les coûts associés à ces comportements. Enfin, une évolution expérimentale sur des populations de parasitoïdes soumises à des populations d'hôtes portant H. defensa (résistantes) ou non (sensibles) montre une adaptation des parasitoïdes soumis aux hôtes résistants. Cette adaptation s'accompagne d'une réduction de la variabilité génétique dans les populations exposées à la résistance. On observe également une divergence génétique entre les populations exposées ou non à la résistance conférée par le symbiote, H. defensa. Cette expérimentation met en évidence le potentiel évolutif des populations d'A. ervi et donc leurs capacités d'adaptation face à des pucerons résistants. Les intérêts fondamentaux et appliqués de ces travaux sont discutés et replacés dans un contexte général.

[ES] La capacidad de las células madre para proliferar formando distintas células especializadas les otorga la potencialidad de servir de base para terapias efectivas para patologías cuyo tratamiento era inimaginable hasta hace apenas dos décadas. Sin embargo, esta capacidad se encuentra mediada por estímulos fisiológicos, químicos, y eléctricos, específicos y complejos, que dificultan su traslación a la rutina clínica. Por ello, las células madre representan un campo de estudio en el que se invierten amplios esfuerzos por parte de la comunidad científica. En el ámbito de la regeneración nerviosa, para modular su desarrollo y diferenciación el tratamiento farmacológico, la electroestimulación, y la estimulación optogenética son técnicas que están consiguiendo prometedores resultados. Es por ello por lo que en la presente tesis se ha desarrollado un conjunto de sistemas electrónicos para permitir la aplicación combinada de estas técnicas in vitro, con perspectiva a su aplicación in vivo. Hemos diseñado una novedosa tecnología para la liberación eléctricamente controlada de fármacos. Esta tecnología está basada en nanopartículas de sílice mesoporosa y puertas moleculares de bipiridina-heparina. Las puertas moleculares son electroquímicamente reactivas, y encierran los fármacos en el interior de las nanopartículas, liberándolos ante un estímulo eléctrico. Hemos caracterizado esta tecnología, y la hemos validado mediante la liberación controlada de rodamina en cultivos celulares de HeLa. Para la combinación de liberación controlada de fármacos y electroestimulación hemos desarrollado dispositivos que permiten aplicar los estímulos eléctricos de forma configurable desde una interfaz gráfica de usuario. Además, hemos diseñado un módulo de expansión que permite multiplexar las señales eléctricas a diferentes cultivos celulares. Además, hemos diseñado un dispositivo de estimulación optogenética. Este tipo de estimulación consiste en la modificación genética de las células para que sean sensibles a la radiación lumínica de determinada longitud de onda. En el ámbito de la regeneración de tejido mediante células precursoras neurales, es de interés poder inducir ondas de calcio, favoreciendo su diferenciación en neuronas y la formación de circuitos sinápticos. El dispositivo diseñado permite obtener imágenes en tiempo real mediante microscopía confocal de las respuestas transitorias de las células al ser irradiadas. El dispositivo se ha validado irradiando neuronas modificadas con luz pulsada de 100 ms. También hemos diseñado un dispositivo electrónico complementario de medida de irradiancia con el doble fin de permitir la calibración del equipo de irradiancia y medir la irradiancia en tiempo real durante los experimentos in vitro. Los resultados del uso de los bioactuadores en procesos complejos y dinámicos, como la regeneración de tejido nervioso, son limitados en lazo abierto. Uno de los principales aspectos analizados es el desarrollo de biosensores que permitiesen la cuantización de ciertas biomoléculas para ajustar la estimulación suministrada en tiempo real. Por ejemplo, la segregación de serotonina es una respuesta identificada en la elongación de células precursoras neurales, pero hay otras biomoléculas de interés para la implementación de un control en lazo cerrado. Entre las tecnologías en el estado del arte, los biosensores basados en transistores de efecto de campo (FET) funcionalizados con aptámeros son realmente prometedores para esta aplicación. Sin embargo, esta tecnología no permitía la medición simultánea de más de una biomolécula objetivo en un volumen reducido debido a las interferencias entre los distintos FETs, cuyos terminales se encuentran inmersos en la solución. Por ello, hemos desarrollado instrumentación electrónica capaz de medir simultáneamente varios de estos biosensores, y la hemos validado mediante la medición simultánea de pH y la detección preliminar de serotonina y glutamato. / [CA] La capacitat de les cèl·lules mare per a proliferar formant diferents cèl·lules especialitzades els atorga la potencialitat de servir de base per a teràpies efectives per a patologies el tractament de les quals era inimaginable fins fa a penes dues dècades. No obstant això, aquesta capacitat es troba mediada per estímuls fisiològics, químics, i elèctrics, específics i complexos, que dificulten la seua translació a la rutina clínica. Per això, les cèl·lules mare representen un camp d'estudi en el qual s'inverteixen amplis esforços per part de la comunitat científica. En l'àmbit de la regeneració nerviosa, per a modular el seu desenvolupament i diferenciació el tractament farmacològic, l'electroestimulació, i l'estimulació optogenética són tècniques que estan aconseguint prometedors resultats. És per això que en la present tesi s'ha desenvolupat un conjunt de sistemes electrònics per a permetre l'aplicació combinada d'aquestes tècniques in vitro, amb perspectiva a la seua aplicació in vivo. Hem dissenyat una nova tecnologia per a l'alliberament elèctricament controlat de fàrmacs. Aquesta tecnologia està basada en nanopartícules de sílice mesoporosa i portes moleculars de bipiridina-heparina. Les portes moleculars són electroquímicament reactives, i tanquen els fàrmacs a l'interior de les nanopartícules, alliberant-los davant un estímul elèctric. Hem caracteritzat aquesta tecnologia, i l'hem validada mitjançant l'alliberament controlat de rodamina en cultius cel·lulars de HeLa. Per a la combinació d'alliberament controlat de fàrmacs i electroestimulació hem desenvolupat dispositius que permeten aplicar els estímuls elèctrics de manera configurable des d'una interfície gràfica d'usuari. A més, hem dissenyat un mòdul d'expansió que permet multiplexar els senyals elèctrics a diferents cultius cel·lulars. A més, hem dissenyat un dispositiu d'estimulació optogenètica. Aquest tipus d'estimulació consisteix en la modificació genètica de les cèl·lules perquè siguen sensibles a la radiació lumínica de determinada longitud d'ona. En l'àmbit de la regeneració de teixit mitjançant cèl·lules precursores neurals, és d'interés poder induir ones de calci, afavorint la seua diferenciació en neurones i la formació de circuits sinàptics. El dispositiu dissenyat permet obtindré imatges en temps real mitjançant microscòpia confocal de les respostes transitòries de les cèl·lules en ser irradiades. El dispositiu s'ha validat irradiant neurones modificades amb llum polsada de 100 ms. També hem dissenyat un dispositiu electrònic complementari de mesura d'irradiància amb el doble fi de permetre el calibratge de l'equip d'irradiància i mesurar la irradiància en temps real durant els experiments in vitro. Els resultats de l'ús dels bioactuadors en processos complexos i dinàmics, com la regeneració de teixit nerviós, són limitats en llaç obert. Un dels principals aspectes analitzats és el desenvolupament de biosensors que permeteren la quantització de certes biomolècules per a ajustar l'estimulació subministrada en temps real. Per exemple, la segregació de serotonina és una resposta identificada amb l'elongació de les cèl·lules precursores neurals, però hi ha altres biomolècules d'interés per a la implementació d'un control en llaç tancat. Entre les tecnologies en l'estat de l'art, els biosensors basats en transistors d'efecte de camp (FET) funcionalitzats amb aptàmers són realment prometedors per a aquesta aplicació. No obstant això, aquesta tecnologia no permetia el mesurament simultani de més d'una biomolècula objectiu en un volum reduït a causa de les interferències entre els diferents FETs, els terminals dels quals es troben immersos en la solució. Per això, hem desenvolupat instrumentació electrònica capaç de mesurar simultàniament diversos d'aquests biosensors i els hem validat amb mesurament simultani del pH i la detecció preliminar de serotonina i glutamat. / [EN] The stem cells' ability to proliferate to form different specialized cells gives them the potential to serve as the basis for effective therapies for pathologies whose treatment was unimaginable until just two decades ago. However, this capacity is mediated by specific and complex physiological, chemical, and electrical stimuli that complicate their translation to clinical routine. For this reason, stem cells represent a field of study in which the scientific community is investing a great deal of effort. In the field of nerve regeneration, to modulate their development and differentiation, pharmacological treatment, electrostimulation, and optogenetic stimulation are techniques that are achieving promising results. For this reason, we have developed a set of electronic systems to allow the combined application of these techniques in vitro, with a view to their application in vivo. We have designed a novel technology for the electrically controlled release of drugs. This technology is based on mesoporous silica nanoparticles and bipyridine-heparin molecular gates. The molecular gates are electrochemically reactive and entrap the drugs inside the nanoparticles, releasing them upon electrical stimulus. We have characterized this technology and validated it by controlled release of rhodamine in HeLa cell cultures. For combining electrostimulation and controlled drug release we have developed devices that allow applying the different electrical stimuli in a configurable way from a graphical user interface. In addition, we have designed an expansion module that allows multiplexing electrical signals to different cell cultures. In addition, we have designed an optogenetic stimulation device. This type of stimulation consists of genetically modifying cells to make them sensitive to light radiation of a specific wavelength. In tissue regeneration using neural precursor cells, it is interesting to be able to induce calcium waves, favoring the cell differentiation into neurons and the formation of synaptic circuits. The designed device enable the obtention of real-time images through confocal microscopy of the transient responses of cells upon irradiation. The device has been validated by irradiating modified neurons with 100 ms pulsed light stimulation. We have also designed a complementary electronic irradiance measurement device to allow calibration of the irradiator equipment and measuring irradiance in real time during in vitro experiments. The results of using bioactuators in complex and dynamic processes, such as nerve tissue regeneration, are limited in an open loop. One of the main aspects analyzed is the development of biosensors that would allow quantifying of specific biomolecules to adjust the stimulation provided in real time. For instance, serotonin secretion is an identified response of neural precursor cells elongation, among other biomolecules of interest for the implementation of a closed-loop control. Among the state-of-the-art technologies, biosensors based on field effect transistors (FETs) functionalized with aptamers are promising for this application. However, this technology did not allow the simultaneous measurement of more than one target biomolecule in a small volume due to interferences between the different FETs, whose terminals are immersed in the solution. This is why we have developed electronic instrumentation capable of simultaneously measuring several of these biosensors, and we have validated it with the simultaneous pH measurement and the preliminary detection of serotonin and glutamate. / Monreal Trigo, J. (2023). Electronic Devices for the Combination of Electrically Controlled Drug Release, Electrostimulation, and Optogenetic Stimulation for Nerve Tissue Regeneration [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193841

The aim of this explorative and descriptive study was to develop an action plan for criminologists to become specialised practitioners within the South African child justice system. An exploratory, sequential, mixed-methods approach was used, where data was collected during the first phase using a self-administered, semi-structured questionnaire, including closed- and open-ended questions. The questionnaire was distributed to members of the Criminological Society of Africa (CRIMSA), as well as criminologists, magistrates, and other experts in the field of child law, known to the researcher. Sixteen questions were posed to collect data, consisting of nine Likert scale questions and seven open-ended questions. A semi-structured interview schedule was employed during the second phase of the study, to conduct 22 face-to-face and telephonic interviews with experts in the field of child law, probation officers, social workers, and criminologists. Descriptive data analysis was utilised during the first, and thematic analysis during the second phase of this study. The findings indicate that the absence of a regulating, professional body, limits career opportunities for criminologists as far as exercising their skills in practice. Furthermore, it was established that the role and function of criminologists, and the academic field of criminology, remain unfamiliar to various practitioners in the human science professions. Subsequently, criminologists are often considered mere crime researchers with limited applied skills for use in the South African criminal justice system. Though it was proven that, at least to some degree the academic training of criminologists is deficient, it was established that criminologists have a unique skill-set that places them in a unique position to execute various functions within the child justice sector as part of a multi-disciplinary team. Findings suggest that the Child Justice Act (75 of 2008) should be amended to facilitate the inclusion of criminologists in the South African child justice sector. / Die doel van hierdie verkennende en beskrywende studie was om ʼn aksieplan vir kriminoloë te ontwikkel om hulle in staat te stel om gespesialiseerde praktisyns in die Suid-Afrikaanse kindergeregtigheidstelsel te word. ʼn Verkennende, opeenvolgende, gemengdemetode-benadering is gebruik waar data gedurende die eerste fase ingesamel is deur middel van ’n selfgeadministreerde vraelys, wat geslote en oop vrae ingesluit het. Die vraelys is versprei onder lede van die Kriminologiese Vereniging van Suider-Afrika (CRIMSA), asook kriminoloë, landdroste en ander kundiges op die gebied van kinderreg wat aan die navorser bekend is. Altesame 16 vrae is gestel om data in te samel, wat uit nege Likert-skaalvrae en sewe oop vrae bestaan het. ’n Halfgestruktureerde onderhoudrooster is gedurende die tweede fase van die studie gebruik om 22 onderhoude van aangesig tot aangesig asook telefoniese onderhoude met kundiges op die gebied van kinderreg, proefbeamptes, maatskaplike werkers en kriminoloë te voer. Beskrywende dataontleding is gedurende die eerste, en tematiese ontleding gedurende die tweede fase van hierdie studie gebruik. Die bevindings dui aan dat die afwesigheid van ’n regulatoriese, professionele liggaam loopbaangeleenthede vir kriminoloë beperk wat die uitoefening van hul vaardighede in die praktyk betref. Daar is voorts vasgestel dat die rol en funksie van kriminoloë, en die akademiese gebied van kriminologie, onbekend aan verskeie praktisyns in die geesteswetenskapberoepe is. Kriminoloë word gevolglik dikwels bloot as navorsers met beperkte toegepaste vaardighede vir gebruik in die Suid-Afrikaanse strafregspleging beskou. Hoewel bewys is dat die akademiese opleiding van kriminoloë in ’n mate ontoereikend is, is vasgestel dat kriminoloë ’n unieke stel vaardighede besit wat hulle in ’n unieke posisie plaas om as deel van ’n multidissiplinêre span verskeie funksies in die kindergeregtigheidsektor uit te voer. Bevindings dui daarop dat die “Child Justice Act” 75 van 2008 gewysig behoort te word om vir die insluiting van kriminoloë in die Suid-Afrikaanse kindergeregtigheidsektor voorsiening te maak. / Sepheo sa phuputso ena ya kutullo le tlhaloso e ne e le ho hlahisa morero wa ketso bakeng sa ditsebi tsa tsa botlokotsebe hore ebe basebetsi ba ikgethang sistiming ya Afrika Borwa ya toka ya bana. Ho latetswe katamelo ya kutullo, ya mekgwa e kopaneng e latellanang. Tlhahisoleseding e bokelleditswe nakong ya mokgahlelo wa pele wa phuputso ho sebediswa lethathamo le dipotso le iketsetswang, le nang le sebopeho se sa fellang le nang le dipotso tse kwetsweng le tse butsweng. Lethathamo la dipotso le fuwe ditho tsa Mokgatlo wa Ditsebi tsa tsa Botlokotsebe le Ditsebi tsa tsa ho ba Phofu wa Afrika e Borwa (Criminological Society of Southern Africa (CRIMSA)), hammoho le ditsebi tse ding tsa tsa botlokotsebe, bommasterata le ditsebi tse ding lekaleng la molao wa bana. Ho botsitswe dipotso tse 16 ho bokella tlhahisoleseding; di ne di kenyelletsa dipotso tse robong tsa Likert-scale le tse supileng tse butsweng. Tlhophiso ya sebopeho se sa fellang ya inthavu e sebedisitswe mokgahlelong wa bobedi wa phuputso ho etsa diinthavu tsa phuputso tsa batho ba shebaneng mahlong le tsa mohaleng le ditsebi lekaleng la molao wa bana, diofisiri tsa batshwaruwa ba sa tswa lokollwa, di-social worker le ditsebi tsa tsa botlokotsebe. Manollo ya tlhaloso ya datha e sebedisitswe nakong ya mokgahlelo wa pele wa phuputso le manollo ya ditema nakong ya mokgahlelo wa bobedi. Diphetho di supa hore tlhokeho ya setheo se laolang sa seprofeshenale e sitisa menyetla ya mesebetsi ya ditsebi tsa tsa botlokotsebe hobane e kgina menyetla ya bona ya ho sebedisa ditsebo tsa bona tshebetsong. Ho feta moo, ho fumanwe hore mosebetsi wa ditsebi tsa tsa botlokotsebe, lekala la dithuto lefapheng la tsa botlokotsebe, di ntse di sa tsebahale ho basebetsi ba fapaneng diprofesheneng tsa mahlale a botho. Ka lebaka leo, ditsebi tsa tsa botlokotsebe hangata di nkwa e le bafuputsi feela ba tsa botlokotsebe ba nang le botsebi bo itseng ba ka nkang karolo sistiming ya Afrika Borwa ya toka ya botlokotsebe. Leha ho ile hwa pakwa hore thupelo dithutong tsa ditsebi tsa tsa botlokotsebe e ya fokola ka tsela e itseng, ho fumanwe hore ditsebi tsa tsa botlokotsebe di na le bokgoni bo ikgethileng bo di behang sebakeng se ikgethileng sa ho etsa mesebetsi e fapaneng lekaleng la toka ya bana jwalo ka karolo ya dihlopha tsa mafapha a fapaneng. Diphetho di supa hore Molao wa Toka ya Bana (75 wa 2008) o lokela ho fetolwa ho dumella kenyelletso ya ditsebi tsa tsa botlokotsebe lekaleng la toka ya bana Afrika Borwa. / Criminology and Security Science / Ph. D. (Criminal Justice)