Dentro de la problemática ambiental, los plaguicidas son, posiblemente, una de lasfamilias de contaminantes que más preocupan en la actualidad, debido a su toxicidad yelevado uso en todo el planeta, así como a la posibilidad de contaminación de distintos tipos de muestras (suelos, aguas, aire, productos alimenticios). El elevado número de plaguicidas actualmente en uso, junto con la gran variabilidad que presentan en cuanto a sus propiedades físico-químicas, dificulta de forma considerable su análisis a nivel de residuos. Aunque se han realizado numerosos estudios ambientales, la mayoría de programas de control de estos contaminantes, tanto en el medio ambiente, como en alimentos o seres vivos expuestos, se centran en tan sólo unos pocos productos (normalmente el plaguicida inalterado), a pesar de que se conocen algunos productos de transformación/metabolitos relativamente estables, persistentes y tóxicos.Esta carencia de información generalizada sobre la presencia de productos de transformación (TPs) en el medio ambiente es debida, principalmente, a la falta de metodología analítica. Así pues, parece necesario generar información sobre las rutas de degradación/transformación de estos compuestos, desarrollar metodología analítica que permita determinar sus niveles en el medio ambiente, así como evaluar su impacto en elmismo, especialmente en aguas superficiales y subterráneas. Para este fin, es necesario utilizar técnicas modernas y poderosas, en especial la espectrometría de masas, que en los últimos años se ha mostrado como una técnica indispensable en muchas áreas de la Química Analítica.En esta Tesis se ha explorado el potencial analítico y las aplicaciones del acoplamiento instrumental cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) con analizadores de triple cuadrupolo (QqQ) e híbrido cuadrupolo-tiempo de vuelo (QTOF) en la determinación de plaguicidas, principalmente en el campo medioambiental, poniendo especial énfasis en los aspectos cualitativos, es decir, en la correcta confirmación de la identidad de los compuestos detectados, siguiendo los criterios de las actuales guías europeas.El trabajo ha sido estructurado en cuatro partes. En primer lugar, se ha explorado elpotencial del acoplamiento LC-QTOF MS en el análisis cualitativo. La versatilidad de la LC, junto con la elevada exactitud de masa del QTOF y la posibilidad de obtener espectros de iones producto con masa exacta, ha permitido la detección, identificación y elucidación de TPs/metabolitos de plaguicidas seleccionados. Inicialmente, se seleccionó como caso de estudio una familia de herbicidas ampliamente utilizada (triazinas). En vista del éxito de los resultados obtenidos, se decidió ampliar el trabajo a otros plaguicidas aplicados en la Comunidad Valenciana, como por ejemplo, bromacilo, diuron o diazinon. En el caso del diazinon, además, se llevaron a cabo estudios in vitro (con microsomas hepáticos humanos) e in vivo (con ratas), con el fin de elucidar sus principales metabolitos, demostrando así la gran capacidad analítica de esta técnica tanto en el campo ambiental como biológico.Adicionalmente, la metodología desarrollada fue ligeramente modificada para el estudio de compuestos desconocidos (non-target), tras la inyección directa de muestras acuosas de diferentes orígenes. La aplicación de esta metodología permitió la identificación de varios contaminantes en muestras de agua de la Comunidad Valenciana.En segundo lugar, se ha estudiado el potencial del acoplamiento LC-QqQ MS para la determinación cuantitativa de residuos de plaguicidas y de sus TPs en muestras ambientales. Se han puesto a punto dos métodos basados en SPE-LC-MS/MS: el primero de ellos para la determinación multirresiduo de plaguicidas seleccionados y de sus TPs en muestras de agua, y el segundo para la determinación de compuestos altamente polares como el glifosato, su producto de transformación (AMPA) y el glufosinato, ante la imposibilidad de incluirlos en el método multirresiduo anteriormente descrito. Los métodos fueron optimizados y validados tanto en muestras de agua subterránea como superficial siguiendo el "espíritu" de las Buenas Prácticas de Laboratorio, según los criterios de las guías SANCO de la Union Europea, estableciendo los parámetros de linealidad, especificidad, exactitud y precisión. En el caso del glifosato y AMPA, el método fue además validado en muestras de suelo. Posteriormente, la metodología se aplicó al análisis de muestras reales, con el fin de obtener información sobre el nivel de contaminación de las aguas de la Comunidad Valenciana.En tercer lugar, se ha comparado el potencial de los distintos equipos instrumentalesutilizados en cuanto a su poder de confirmación de plaguicidas y TPs en muestras reales de agua, de acuerdo con las actuales guías europeas (2002/657/EC). Se han mostrado ejemplos ilustrativos de muestras reales de agua, sobre las que se han detectado diferentes plaguicidas y TPs, y se han discutido las posibilidades de reportar falsos positivos o falsos negativos. En general, se ha demostrado que el triple cuadrupolo puede utilizarse de manera eficiente para la confirmación de muestras positivas siempre y cuando se adquieran varias transiciones MS/MS. El uso de 2 transiciones SRM (Selected Reaction Monitoring) es una alternativa válida, siempre que se realice una selección adecuada considerando su especificidad. Por lo que se refiere al QTOF, su modo de operar permite monitorizar todos los iones producto simultáneamente sin necesidad de preseleccionarlos previamente, lo que, unido a las medidas de masa exacta, le proporciona un extraordinario potencial con fines identificativos. El QTOF, sin embargo, presenta una limitación respecto al QqQ en modo SRM debido a su menor sensibilidad, lo que puede imposibilitar la confirmación de ciertos positivos a bajas concentraciones.Finalmente, se han efectuado dos revisiones científicas en las que se muestran diferentes estrategias para afrontar la determinación de plaguicidas por LC-MS/MS. La estrategia a seguir dependerá del objetivo perseguido y del instrumento disponible, ya que los requisitos del método a utilizar diferirán dependiendo de si se quiere detectar, cuantificar o confirmar la presencia de un posible residuo. A modo de resumen, el triple cuadrupolo se considera muy adecuado para la cuantificación y el cribado (screening) de compuestos predefinidos (target analytes). Esta aproximación presenta, sin embargo, una limitación debido a la necesidad de preseleccionar los compuestos objeto de estudio. En cuanto a la confirmación, el uso de transiciones no específicas, como por ejemplo pérdidas de agua, puede resultar esporádicamente en falsos positivos incluso adquiriendo dos transiciones, ya que aumenta la probabilidad de encontrar interferentes que compartan la misma transición. Por otra parte, también podrían resultar falsos negativos en el caso de que una de las transiciones fuera compartida por un interferente, ya que afectaría a la relación de abundancias iónicas experimental. Esta posibilidad aumenta cuando el analito se encuentra a niveles de concentración del orden de sub-ppb. Por este motivo, se considera que la mejor aproximación para una confirmación segura de residuos es la adquisición del mayor número posible de transiciones disponibles.El QTOF en cambio, debido a su elevada sensibilidad en modo scan y a la posibilidad de realizar experiencias en modo MS y MS/MS con medidas de masa exacta, es ideal para la búsqueda de compuestos desconocidos (sin necesidad de ser preseleccionados) y para la elucidación estructural. En cuanto a la confirmación de positivos, el QTOF puede considerarse como la herramienta ideal que permite la identificación inequívoca del analito. Sin embargo, existe la posibilidad de reportar falsos negativos si se encuentra presente en la muestra algún interferente isobárico que coeluya con el analito. En este caso, la mejor opción sería mejorar la separación cromatográfica, lo cual demuestra que ésta juega un papel fundamental en los métodos analíticos, incluso cuando va acoplada a técnicas poderosas de medida como MS/MS con analizadores de QTOF. En esta Tesis se ha establecido una metodología de trabajo moderna, altamente especializada y con herramientas analíticas poderosas, que podría aplicarse a otros campos de interés relacionados con el impacto de contaminantes orgánicos sobre el medio ambiente, alimentos, y, en definitiva, sobre los seres vivos.

[ES] La cuantificación de la incertidumbre está compuesta por una serie de métodos y técnicas computacionales cuyo objetivo principal es describir la aleatoriedad presente en problemas de diversa índole. Estos métodos son de utilidad en la modelización de procesos biológicos, físicos, naturales o sociales, ya que en ellos aparecen ciertos aspectos que no pueden ser determinados de manera exacta. Por ejemplo, la tasa de contagio de una enfermedad epidemiológica o el factor de crecimiento de un volumen tumoral dependen de factores genéticos, ambientales o conductuales. Estos no siempre pueden definirse en su totalidad y por tanto conllevan una aleatoriedad intrínseca que afecta en el desarrollo final. El objetivo principal de esta tesis es extender técnicas para cuantificar la incertidumbre en dos áreas de las matemáticas: el cálculo de ecuaciones diferenciales fraccionarias y la modelización matemática. Las derivadas de orden fraccionario permiten modelizar comportamientos que las derivadas clásicas no pueden, como por ejemplo los efectos de memoria o la viscoelasticidad en algunos materiales. En esta tesis, desde un punto de vista teórico, se extenderá el cálculo fraccionario a un ambiente de incertidumbre, concretamente en el sentido de la media cuadrática. Se presentarán problemas de valores iniciales fraccionarios aleatorios. El cálculo de la solución, la obtención de las aproximaciones de la media y varianza de la solución y la aproximación de la primera función de densidad de probabilidad de la solución son conceptos que se abordarán en los próximos capítulos. Sin embargo, no siempre es sencillo obtener la solución exacta de un problema de valores iniciales fraccionario aleatorio. Por ello en esta tesis también se dedicará un capítulo para describir un procedimiento numérico que aproxime su solución. Por otro lado, desde un punto de vista más aplicado, se desarrollan técnicas computacionales para cuantificar la incertidumbre en modelos matemáticos. Combinando estas técnicas junto con modelos matemáticos apropiados, se estudiarán problemas de dinámica biológica. En primer lugar, se determinará la cantidad de portadores de meningococo en España con un modelo de competencia de Lotka-Volterra fraccionario aleatorio. A continuación, el volumen de un tumor mamario se modelizará mediante un modelo logístico con incertidumbre. Finalmente ayudándonos de un modelo matemático que describe el nivel de glucosa en sangre de un paciente diabético, se pretende dar una recomendación de carbohidratos e insulina que se debe de ingerir para que el nivel de glucosa del paciente esté dentro de una banda de confianza saludable. Es importante subrayar que para poder realizar estos estudios se requieren datos reales, los cuales pueden estar alterados debido a los errores de medición o proceso que se han cometido para obtenerlos. Por este motivo, modelizar correctamente el problema junto con la incertidumbre en los datos es de vital importancia. / [CA] La quantificació de la incertesa està composada per una sèrie de mètodes i tècniques computacionals, l'objectiu principal de les quals és descriure l'aleatorietat present en problemes de diversa índole. Aquests mètodes són d'utilitat en la modelització de processos biològics, físics, naturals o socials, ja que en ells apareixen certs aspectes que no poden ser determinats de manera exacta. Per exemple, la taxa de contagi d'una malaltia epidemiològica o el factor de creixement d'un volum tumoral depenen de factors genètics, ambientals o conductuals. Aquests no sempre poden definir-se íntegrament i per tant, comporten una aleatorietat intrínseca que afecta en el desenvolupament final. L'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral és estendre tècniques per a quantificar la incertesa en dues àrees de les matemàtiques: el càlcul d'equacions diferencials fraccionàries i la modelització matemàtica. Les derivades d'ordre fraccionari permeten modelitzar comportaments que les derivades clàssiques no poden, com per exemple, els efectes de memòria o la viscoelasticitat en alguns materials. En aquesta tesi, des d'un punt de vista teòric, s'estendrà el càlcul fraccionari a un ambient d'incertesa, concretament en el sentit de la mitjana quadràtica. Es presentaran problemes de valors inicials fraccionaris aleatoris. El càlcul de la solució, l'obtenció de les aproximacions de la mitjana i, la variància de la solució i l'aproximació de la primera funció de densitat de probabilitat de la solució són conceptes que s'abordaran en els pròxims capítols. No obstant això, no sempre és senzill obtindre la solució exacta d'un problema de valors inicials fraccionari aleatori. Per això en aquesta tesi també es dedicarà un capítol per a descriure un procediment numèric que aproxime la seua solució. D'altra banda, des d'un punt de vista més aplicat, es desenvolupen tècniques computacionals per a quantificar la incertesa en models matemàtics. Combinant aquestes tècniques juntament amb models matemàtics apropiats, s'estudiaran problemes de dinàmica biològica. En primer lloc, es determinarà la quantitat de portadors de meningococ a Espanya amb un model de competència de Lotka-Volterra fraccionari aleatori. A continuació, el volum d'un tumor mamari es modelitzará mitjançant un model logístic amb incertesa. Finalment ajudant-nos d'un model matemàtic que descriu el nivell de glucosa en sang d'un pacient diabètic, es pretén donar una recomanació de carbohidrats i insulina que s'ha d'ingerir perquè el nivell de glucosa del pacient estiga dins d'una banda de confiança saludable. És important subratllar que per a poder realitzar aquests estudis es requereixen dades reals, els quals poden estar alterats a causa dels errors de mesurament o per la forma en que s'han obtés. Per aquest motiu, modelitzar correctament el problema juntament amb la incertesa en les dades és de vital importància. / [EN] Uncertainty quantification collects different methods and computational techniques aimed at describing the randomness in real phenomena. These methods are useful in the modelling of different processes as biological, physical, natural or social, since they present some aspects that can not be determined exactly. For example, the contagious rate of a epidemiological disease or the growth factor of a tumour volume depend on genetic, environmental or behavioural factors. They may not always be fully described and therefore involve uncertainties that affects on the final result. The main objective of this PhD thesis is to extend techniques to quantify the uncertainty in two mathematical areas: fractional calculus and mathematical modelling. Fractional derivatives allow us to model some behaviours that classical derivatives cannot, such as memory effects or the viscoelasticity of some materials. In this PhD thesis, from a theoretical point of view, fractional calculus is extended into the random framework, concretely in the mean square sense. Initial value problems will be studied. The calculus of the analytic solution, approximations for the mean and for the variance and the computation of the first probability density function are concepts we deal with them thought the following chapters. Nevertheless, it is not always possible to obtain the analytic solution of an initial value problem. Therefore, in this dissertation a chapter is addressed to describe a numerical procedure to approximate the solution for an initial value problem. On the other hand, from a modelling point of view, computational techniques to quantify the uncertainty in mathematical models are developed. Merging these techniques with appropriate mathematical models, problems of biological dynamics are studied. Firstly, the carriers of meningococcus in Spain are determined using a competition Lotka-Volterra random fractional model. Then, the volume of breast tumours is modelled by a random logistic model. Finally, taking advantage of a mathematical model which describes the glucose level of a diabetic patient, a recommendation of insulin shots and carbohydrate intakes is proposed to a patient in order to maintain her/his glucose level in a healthy confidence range. An important observation is that to carry out these studies real data is required and they may include uncertainties contained in the measurements on the process to perform the corresponding study. This it is the reason why it is crucial to properly model the problem taking also into account the randomness of the data. / Burgos Simón, C. (2021). Advances on Uncertainty Quantification Techniques for Dynamical Systems: Theory and Modelling [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/166442 / TESIS

Tesis por compendio / [EN] A series of biochemical reactions responsible for aroma, color, texture and flavour of the final product occur during the dry-cured ham processing. Among these reactions, proteolysis of muscle proteins is one of the most important, resulting in the generation of a large amount of peptides which could be used as quality markers of dry-cured ham. In this sense, proteomic techniques based on mass spectrometry have become a fundamental tool for the identification of peptides naturally generated throughout the dry-cured ham processing. So, the present Thesis has been focused on the study of the intense degradation of three proteins present in dry-cured ham: LIM domain-binding protein 3, ubiquitin-60S ribosomal protein and titin protein, identifying the peptide sequences generated at different times along the process and evaluating their potential as markers of dry-cured ham processing time. Moreover, peptide oxidation that occurs during dry-curing process has been studied due to its importance on final quality of dry-cured ham as well as its influence on the nutrititional and sensory characteristics, showing oxidation of methionine residues in numerous peptides generated from the degradation of the major myofibrillar proteins. Besides the identification of peptidic sequences, recent advances in mass spectrometry techniques have allowed the precise quantitation of proteins in complex mixtures. So, a label-free methodology has been optimized for the relative quantitation of major sarcoplasmic proteins from the quantitation of the generated peptides and the study of the proteolytic degradation along the dry-cured ham processing. This methodology represents an advance regarding quantitative methods used to date as it allows a simple, accurate and reliable evaluation of changes in the abundance of proteins throughout the dry-cured ham processing. Several recent studies have been focused on the study of the potential of dry-cured ham as a source of bioactive peptides, mainly those showing angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibitory activity. However, it is not clear whether these peptides are able to cross the intestinal barrier and reach the blood stream in an active form. Thus, in the present Thesis the transepithelial transport of dry-cured ham peptides having ACE inhibitory activity has been simulated through a Caco-2 cell monolayer, showing the absorption of intact peptides or fragments generated by the action of intestinal peptidases, which could exert an in vivo antihypertensive effect. / [ES] Durante el proceso de elaboración del jamón curado tienen lugar una serie de reacciones bioquímicas responsables del aroma, color, textura y sabor del producto final. Entre estas reacciones destaca la intensa proteolisis de las proteínas musculares, cuyo resultado es la generación de una gran cantidad de péptidos algunos de los cuales podrían ser utilizados como marcadores de calidad del jamón. En este sentido, las técnicas proteómicas basadas en espectrometría de masas son una herramienta fundamental para la identificación de los péptidos generados de manera natural a lo largo de proceso de elaboración del jamón curado. Así, la presente Tesis Doctoral se ha centrado en estudiar la intensa degradación de tres proteínas presentes en el jamón: la proteína 3 de unión al dominio LIM, la proteína ribosomal ubiquitina-60S y la proteína titina, identificando las secuencias de los péptidos generados a distintos tiempos durante el proceso y evaluando su potencial como marcadores del tiempo de curado del jamón. Además, se han estudiado los cambios oxidativos a nivel peptídico que tienen lugar durante el proceso de curado del jamón, cuya importancia radica en su efecto sobre la calidad y las características tanto nutricionales como sensoriales del producto final, evidenciando la oxidación del aminoácido metionina en numerosos péptidos generados a partir de las principales proteínas miofibrilares. Además de la identificación de las secuencias peptídicas, los recientes avances en técnicas de espectrometría de masas han permitido la cuantificación precisa de proteínas en muestras complejas. Así, se ha optimizado un método sin marcaje ("label-free") para la cuantificación relativa de las principales proteínas sarcoplásmicas a partir de la cuantificación de los péptidos generados y de esta forma estudiar la degradación proteolítica durante el proceso de elaboración del jamón curado. Esta metodología supone un avance respecto a los métodos cuantitativos utilizados hasta el momento ya que permite evaluar de manera sencilla, precisa y fiable los cambios en la abundancia de proteínas a lo largo del proceso de elaboración del jamón curado. Varios estudios recientes se han centrado en estudiar el potencial del jamón curado como fuente de péptidos bioactivos, principalmente aquellos que son inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA). Sin embargo, no se conoce si estos péptidos son capaces de atravesar la barrera intestinal y alcanzar la corriente sanguínea en forma activa. Por ello, en la presente Tesis Doctoral se ha simulado el transporte intestinal mediante la utilización de células Caco-2 de péptidos del jamón inhibidores de la ECA, evidenciado la absorción de péptidos enteros, o fragmentos de los mismos generados por acción de las peptidasas intestinales, que podrían ejercer un efecto antihipertensivo in vivo. / [CA] Al llarg del procés d'elaboració del pernil curat tenen lloc una sèrie de reaccions bioquímiques responsables de l'aroma, color, textura i sabor del producte final. Entre aquestes reaccions destaca la intensa proteolisis de les proteïnes musculars, el resultat de la qual és la generació d'una gran quantitat de pèptids alguns dels quals podrien ser utilitzats com a marcadors de qualitat del pernil. En aquest sentit, les tècniques proteòmiques basades en espectrometria de masses són una ferramenta fonamental per a la identificació dels pèptids generats de manera natural al llarg de procés d'elaboració del pernil curat. Així, la present Tesi Doctoral s'ha centrat a estudiar la intensa degradació de tres proteïnes presents en el pernil: la proteïna 3 d'unió al domini LIM, la proteïna ribosomal ubiquitina-60S i la proteïna titina, identificant les seqüències dels pèptids generats a distints temps al llarg del procés i avaluant el seu potencial com a marcadors del temps de curat del pernil. A més, s'han estudiat els canvis oxidatius a nivell peptídic que tenen lloc durant el procés de curat del pernil, la importància dels quals radica en el seu efecte sobre la qualitat i les característiques tant nutricionals com sensorials del producte final, evidenciant l'oxidació de l'aminoàcid metionina en nombrosos pèptids generats a partir de les principals proteïnes miofibrilars. A més de la identificació de les seqüències peptídiques, els recents avanços en tècniques d'espectrometria de masses han permés la quantificació precisa de proteïnes en mostres complexes. Així, s'ha optimitzat un mètode sense marcatge ("label-free") per a la quantificació relativa de les principals proteïnes sarcoplàsmiques a partir de la quantificació dels pèptids generats i d'esta manera estudiar la degradació proteolítica durant el procés d'elaboració del pernil curat. Esta metodologia suposa un avanç respecte als mètodes quantitatius utilitzats fins al moment ja que permet avaluar de manera senzilla, precisa i fiable els canvis en l'abundància de proteïnes al llarg del procés d'elaboració del pernil curat. Diversos estudis recents s'han centrat en estudiar el potencial del pernil curat com a font de pèptids bioactius, principalment aquells que són inhibidors de l'enzim convertidor d'angiotensina I (ECA). No obstant això, no es coneix si aquests pèptids són capaços de travessar la barrera intestinal i arrivar al corrent sanguini en forma activa. Per això, en la present Tesi Doctoral s'ha simulat el transport intestinal mitjançant l'utilització de cèl·lules Caco-2 amb pèptids del pernil inhibidors de l'ECA, evidenciant l'absorció de pèptids sencers, o fragments generats per acció de les peptidases intestinals, que podrien exercir un efecte antihipertensiu in vivo. / Gallego Ibáñez, M. (2015). PÉPTIDOS GENERADOS EN JAMÓN CURADO COMO MARCADORES DE CALIDAD [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/55506 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

Esta tesis doctoral tiene por objeto el estudio de la aplicabilidad de los cultivos celulares de mamífero como uso de métodos toxicológicos alternativo al uso de métodos establecidos con animales de experimentación en la detección y cuantificación de toxinas marinas responsables de intoxicaciones alimentarias. Incluye cuatro artículos ya publicados y un manuscrito sometido a publicación en revista indexada. Hasta el momento, el uso de los ensayos celulares (Cell Based Assays, CBAs) como métodos toxicológicos de detección y cuantificación de toxinas marinas en alimentos de origen alimentario se había enfocado por grupos de toxinas con mecanismo de acción similar. En esta tesis, lo que se ha propuesto es simplificar la estrategia de uso de los CBAs mediante un único modelo celular capaz de detectar y cuantificar el efecto tóxico del mayor número de grupos de toxinas partiendo de las siguientes prioridades:  Sensibilidad y repetitividad de respuesta del/os ensayo/s a la detección de la toxicidad teniendo en cuenta los mecanismos de toxicidad implicados.  Reducción del tiempo, complejidad y costes del método.  Interpretación de los resultados.  Priorización de la puesta a punto del método para aquellas toxinas que tienen un mayor impacto en las zonas de muestreo de este estudio. Los pasos seguidos en la optimización se han dividido en dos grandes bloques: Un primer bloque en el que se trabajó con toxinas purificadas estándar a fin de establecer las condiciones de los ensayos para la detección y cuantificación de las toxinas, así como contribuir a la caracterización toxicológica de las diferentes toxinas. Un segundo bloque, en el que se trabajó con muestras naturales con toxinas a fin de establecer las condiciones en situaciones reales. Para evaluar la respuesta del CBA frente a toxinas purificadas se escogieron toxinas representativas de los grupos más comunes. Para el primer grupo de ensayos (Cañete and Diogène, 2008) se utilizó: STX, PbTx-3, PlTX, PTX-2, OA, DTX-1, DA. Para el segundo grupo de ensayos (Cañete and Diogène, 2010) se amplíaron los estudios a toxinas actuando sobre canales de sodio dependientes de voltaje (STX, PbTx-3 y P-CTX) y a toxinas lipofílicas (OA, DTX-1, PTX-2, YTX y AZA-1). Para evaluar la respuesta del CBA frente a muestras naturales con toxinas (Caillaud et al., 2009; Cañete et al., 2010; Cañete et al.) se utilizaron muestras de bivalvos procedentes del Delta del Ebro. Por su elevada importancia en el área geográfica en la que nos encontramos, este trabajo se centró en la optimización del CBA para toxinas del tipo lipofílico. En este trabajo se proponen como conclusiones unas directrices a seguir para el uso de CBAs en este contexto. PUBLICACIONES Caillaud, A., Cañete, E., De la Iglesia, P., Giménez, G., Diogène, J., 2009. Cell-based assay coupled with chromatographic fractioning: A strategy for marine toxins detection in natural samples. Toxicology in Vitro 23 (8), 1591-1596. Cañete, E., Campàs, M., De la Iglesia, P., Diogène, J., 2010. NG108-15 cell-based and protein phosphatase inhibition assays as alternative semiquantitative tools for the screening of lipophilic toxins in mussels. Okadaic acid detection. Toxicology in Vitro 24 (2), 611-619. Cañete, E., De la Iglesia, P., Diogène, J., Evaluation of a toxicological alternative tool for lipophilic toxicity screening in mussels. NG108-15 cell-based assay coupled to chromatographic fractioning; a case study for YTX contamination. Toxicology in Vitro. Submitted. Cañete, E., Diogène, J., 2008. Comparative study of the use of neuroblastoma cells (Neuro-2a) and neuroblastoma x glioma hybrid cells (NG108-15) for the toxic effect quantification of marine toxins. Toxicon 52 (4), 541-550. Cañete, E., Diogène, J., 2010. Improvements in the use of neuroblastoma x glioma hybrid cells (NG108-15) for the toxic effect quantification of marine toxins. Toxicon 55 (2-3), 381-389. / ABSTRACT This thesis aims to study the applicability of mammalian cell cultures as a toxicological alternative to the mouse bioassay in the detection and quantification of marine toxins which can produce food-borne intoxications. The study includes four published articles, and a manuscript submitted, in indexed journals. On previous studies, the use of Cell Based Assays (CBAs) as a toxicological method for marine toxins screening on seafood products were focused on toxins with similar mechanism of action. This thesis was oriented to simplify the strategy and propose a CBA, with a single cell model, able to detect and quantify the toxic effect of a higher number of groups of toxins. The following priorities were considered for the assay:  Sensitivity and repeatability of the assay for the detection of the toxic effects taking into considerations the mechanisms of action involved.  Reduce time, complexity and costs of the method.  Interpretation of results.  Prioritize improvements of assay conditions for those toxins which have a greater impact on the sampling areas of this study. The experiments performed in the optimization can be divided into two main groups: The first group of experiments were performed with standard purified toxins to establish assays conditions for the detection and quantification of toxicity and to contribute to the toxicological characterization of the different groups of toxins. For this propose some toxins were chosen as a representation of the principal groups. For the first set of tests, the following toxins were used: STX, PbTx-3, PlTX, PTX-2, OA, DTX-1 and DA. For the second group of tests, studies were extended to toxins acting on voltage gated sodium channels (STX, PbTx-3 and P-CTX) and lipophilic toxins (OA, DTX-1, PTX-2, YTX and AZA-1). A second group of experiments were performed with bivalve natural samples containing toxins to establish the conditions in real situations. For this propose samples were obtained from the Ebre Delta. This part of the study was focused to optimize the assay for lipophilic toxins which are of particular relevance in this geographical area. In this thesis we finally propose some guidelines for the use of CBAs as a toxicological tool for marine toxins screening and the points which needs improvements in order to obtain a method alternative to the mouse bioassay.

[EN] Broadband Internet access connections allow Internet Service Providers (ISP) to offer several types of services to home customers such as data, voice over IP (VoIP), Internet protocol television (IPTV) and now 3D Internet protocol television (3D- IPTV). That is why the number of IPTV service providers is increasing conside- rably in recent years. Thanks to the evolution at many levels of the communication systems, communication networks and devices, to deliver these services is possible, but the maximum quality is not always guaranteed. For this reason, one of the main issues to be considered by the IPTV service providers is to guarantee the Quality of Experience (QoE) perceived by the end user. In order to achieve this goal, in this PhD Thesis we propose an intelligent management system based on inductive prediction methods to guarantee the QoE of the end-user. One of the important aspects to be considered in the development of the management system is to include all the parameters that affect the QoE. With this purpose, we will analyze the parameters that affect the degradation of the video stream received by the end user through the IPTV service. At the network level, we will identify the main parameters which affect the Quality of Service (QoS), such as jitter, delay, lost packets and bandwidth. At the user level, these parameters affect to the subjective perception of the user when watching the video. We also checked that effects derived from the compression, quantization, and bitrate affect this perception too. / [ES] Las conexiones de acceso a Internet de banda ancha permiten a los Internet Service Provider (ISP) ofrecer servicios a los hogares tales como datos, Voice on IP (VoIP), Televisión sobre IP (IPTV) y actualmente 3D-TV sobre IP (3D-IPTV). Es por esto que el número de proveedores de servicios de IPTV está aumentando considerable- mente en los últimos años. Gracias a la evolución tanto a nivel de sistemas, como de redes de comunicación como de dispositivos, la entrega de este tipo de servicios es posible pero no siempre con las máximas garantías de calidad. Por este motivo, una de las principales cuestiones a tener en cuenta por parte del proveedor de servicios de IPTV es garantizar la calidad de experiencia (Quality of Experience (QoE)) percibida por el usuario final. Para conseguir este objetivo, en la siguiente tesis doctoral se propone un sistema de gestión inteligente basado en métodos induc- tivos de predicción para garantizar la QoE del usuario final. Uno de los aspectos importantes a tener en cuenta en el desarrollo del sistema de gestión es el incluir los parámetros que afectan a la QoE. Para ello, se analizarán aquellos parámetros que afecten a la degradación del flujo de vídeo recibido por el usuario final a tra- vés del servicio de IPTV. A nivel de red, se identificarán dichos parámetros como aquellos que afectan a la calidad de Servicio (Quality of Service (QoS)) como son el jitter, el retardo, los paquetes perdidos y el ancho de banda principalmente. A nivel de usuario, estos parámetros afectan a la percepción subjetiva del usuario al visualizar el vídeo. Comprobamos como efectos derivados de la compresión, la cuantificación, el bitrate, etc, afectan también a dicha percepción. / [CAT] Les connexions d'accés a Internet de banda ampla permeten als Proveïdors de Ser- vicis d'Internet (ISP) oferir servicis a les llars com ara dades, veu sobre IP (VoIP), Televisió sobre IP (IPTV) i actualment 3D-TV sobre IP (3D-IPTV). És per açò que el nombre de proveïdors de servicis d'IPTV està augmentant considerablement en els últims anys. Gràcies a l'evolució tant a nivell de sistemes, com de xarxes de comunicació com de dispositius, l'entrega d'este tipus de servicis és possible però no sempre amb les màximes garanties de qualitat. Per este motiu, una de les principals qüestions a tindre en compte per part del proveïdor de servicis d'IPTV és garantir la qualitat d'experiència (Quality of Experience, QoE) percebuda per l'usuari final. Per a aconseguir este objectiu, en la següent tesi doctoral es proposa un sistema de gestió intel·ligent basat en mètodes inductius de predicció per a garantir la QoE de l'usuari final. Un dels aspectes importants a tindre en compte en el desenrotllament del sistema de gestió es incloure els paràmetres que afecten la QoE. Per a això, s'analitzaran aquells paràmetres que afecten la degradació del flux de vídeo rebut per l'usuari final a través del servici d'IPTV. A nivell de xar- xa, s'identificaran dits paràmetres com aquells que afecten la qualitat de Servici (Quality of Service, QoS) com són el jitter, el retard, els paquets perduts i l'ample de banda principalment. A nivell d'usuari, estos paràmetres afecten la percepció subjectiva de l'usuari al visualitzar el vídeo. Comprovem com efectes derivats de la compresió, la quantificació, el bitrate, etc, afecten també a dita percepció. / Cánovas Solbes, A. (2016). Diseño y Desarrollo de un Sistema de Gestión Inteligente de QoE para Redes HD y Estereoscópicas IPTV [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/65074 / TESIS

El ascomiceto Monosporascus cannonballus Pollack et Uecker es uno de los principales hongos asociados al síndrome del "colapso", que afecta al cultivo de cucurbitáceas en España y otros países. Las ascosporas son el inóculo principal del hongo, quedando en el suelo tras la descomposición de las raíces afectadas, pudiendo ser extraídas del suelo mediante un proceso físico, que permite su cuantificación a lo largo del tiempo. Basándose en esta técnica, se han realizado varios estudios epidemiológicos que han permitido obtener resultados innovadores. Se ha estudiado la dinámica poblacional de las ascosporas de M. cannonballus en suelos con diferentes condiciones hídricas y de cultivo. En campos con cultivo de melón, se ha observado que el nivel de ascosporas alcanza un máximo siete meses después de la plantación (3-4 meses después del final del cultivo), para ir disminuyendo después progresivamente, hasta llegar a niveles similares a los iniciales a los doce meses de la plantación. En campos con encharcamiento invernal, se ha observado un descenso progresivo del nivel de ascosporas, constatando que éstas pueden sobrevivir en suelo al menos por un periodo de tres años, sin haber perdido su infectividad. M. cannonballus ha sido considerado como un hongo termófilo, típico de zonas desérticas y semiáridas; en este estudio se ha demostrado que es capaz de sobrevivir en zonas templadas y en condiciones de encharcamiento. Se ha realizado un estudio de cuantificación de ascosporas en suelo de campos de melón de varias zonas productoras de la Comunidad Valenciana, detectándose ascosporas de M. cannonballus en todos ellos. En el momento de aparición de síntomas de "colapso", se han observado diferencias significativas entre los campos y entre las zonas síntomáticas y asintomáticas, a favor de unas u otras, según los campos. Al comparar los niveles iniciales de ascosporas en suelo con los obtenidos dos o tres meses tras el final del cultivo, se han visto situaciones contradictori / Beltrán Martínez, R. (2006). Estudios epidemiológicos y de patogenicidad de Monosporascus cannonballus Pollack et Uecker [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1865 / Palancia

[EN] Over the last 20 years health system has been revolutionized by imaging technology so diagnostic imaging has become the mainstay of the management of patients. Nowadays, degeneration of the intervertebral discs, herniation and spinal stenosis are very common entities that affect millions of people and cause back pain. The development of computer-aided diagnosis (CAD) methods for classifying and quantifying these pathologies has increased in the past decade as a way to assist radiologists in the diagnosis task. So, the main objective of the first part of this Doctoral Thesis is the development of a CAD software for the classification and quantification of spine disease by means of Magnetic Resonance image analysis. To this end, two different groups of patients have been used, one as training group (14 patients) and the other as testing group (53 patients). To classify disc degeneration according to the gold standard, Pfirrmann classification, a method mainly based on the measurement of disc signal intensity and structure has been developed. The method developed to detect disc herniations has been focused on disc segmentation and its approximation by an ellipse, in this way it is possible to extract disc shape features for detecting contour abnormalities. The method developed to detect spinal stenosis, based on signal intensity, has been developed to extract the spinal canal and, by applying different techniques, to detect spinal stenosis at every intervertebral disc level and quantify the severity of the pathology. The results have shown a segmentation inaccuracy below 1%. Regarding reproducibility, it has been obtained an almost perfect agreement (measured by the k and ICC statistics) for all the analysed pathologies. The results have shown that the developed methods can assist radiologists to perform their decision-making tasks, providing support for enhanced reproducibility of MRI reports and achieving greater objectivity. However, not only the intervertebral discs are susceptible to suffer several pathologies. The vertebral bodies are also subject to a wide variety of diseases because of different circumstances. So, prior to any diagnosis task, an accurate detection and segmentation of the vertebral bodies are the first crucial steps. Therefore, the main objective of the second part of this Doctoral Thesis is the development of an automatic method for the detection and segmentation of the spine in Computed Tomography imaging. Performing an automatic and robust segmentation is a very challenging task due to the difficulty discriminating between the ribs and the vertebral bodies. To overcome this problem, two different segmentation methods have been combined: the first method uses a Level-Set method to perform an initial segmentation; the second method uses a probabilistic atlas to refine the initial segmentation with a special focus on ribs suppression. So a 3D volume indicating the probability of each voxel of belonging to the spine has been developed, by means of a set of images, corresponding to 14 patients (training group), manually segmented by an expert. The generated probability map has been deformed and adapted to each testing case. To evaluate the segmentation results and the improvement obtained after applying the atlas to the initial segmentation, the Dice similarity coefficient (DSC) and the Hausdorff distance (HD) have been used. The results have shown up an average of 11 mm of improvement in segmentation accuracy in terms of HD, obtaining an overall final average of 14,98 ± 1,32 mm. A refinement of 1,3 % has been obtained in terms of DSC, with a global value of 91,75 ± 1,20 %. The study has demonstrated that the atlas is able to detect and appropriately eliminate the ribs while improving the segmentation accuracy. / [ES] En los últimos 20 años el sistema sanitario se ha visto revolucionado por la tecnología de la imagen, por lo que el diagnóstico por imagen se ha convertido en un pilar fundamental en el manejo de los pacientes. Hoy en día la degeneración de los discos intervertebrales, la hernia discal y la estenosis del canal vertebral, son tres patologías que afectan a millones de personas y causan dolor de espalda. El desarrollo de sistemas CAD para clasificar y cuantificar estas patologías se ha incrementado en la última década como una forma de ayuda al radiólogo en el diagnóstico. Por tanto, la primera parte de esta Tesis Doctoral tiene como objetivo el desarrollo de un sistema CAD para la clasificación y cuantificación de la patología discal por medio del análisis de Imagen por Resonancia Magnética. Con este fin se han utilizado dos grupos de pacientes, uno como grupo de entrenamiento (14 pacientes) y el otro como grupo de prueba (53 pacientes). Para la clasificación de la degeneración discal se ha desarrollado un método basado en el cálculo de la estructura del disco y de su señal de intensidad. El método de detección de herniaciones se ha centrado en la segmentación del disco y su aproximación por una elipse, para extraer así información sobre la forma del disco. El método de detección de estenosis, basado en la señal de intensidad, ha sido desarrollado para extraer el canal vertebral y, con la aplicación de diferentes técnicas, detectar estrechamientos a la altura de los discos y cuantificar la gravedad de los mismos. Los resultados han demostrado una alta precisión en la segmentación, con un error inferior al 1 %. En cuanto a la reproducibilidad, se ha obtenido un acuerdo casi perfecto (medido con los coeficientes CCI y k) para todas las patologías analizadas. Los resultados obtenidos demuestran que los métodos desarrollados pueden servir de ayuda al radiólogo en el diagnóstico, mejorando la reproducibilidad y logrando una mayor objetividad. Sin embargo, no sólo los discos intervertebrales son susceptibles de sufrir alguna patología. Los cuerpos vertebrales también pueden sufrir lesiones por diversas circunstancias. No obstante, antes de realizar cualquier tarea de diagnóstico, llevar a cabo una detección y segmentación precisa de los cuerpos vertebrales es un primer paso crucial. Así pues, la segunda parte de esta Tesis Doctoral tiene como objetivo el desarrollo de un método automático para la detección y segmentación de la columna vertebral por medio del análisis de Tomografía Computarizada. Llevar a cabo una segmentación automática y precisa es una tarea complicada debido principalmente a la gran dificultad para distinguir entre los cuerpos vertebrales y las costillas. Para solucionar este problema se han combinado dos métodos de segmentación diferentes: el primero utiliza un método Level-Set para llevar a cabo una segmentación inicial; el segundo utiliza un atlas probabilístico, para refinar la segmentación inicial, con un enfoque especial en la supresión de las costillas. Por tanto, se ha obtenido un volumen 3D indicando la probabilidad de cada voxel de pertenecer o no a la columna vertebral, por medio de un conjunto de imágenes correspondientes a 14 pacientes segmentadas manualmente por un experto. El mapa de probabilidad generado ha sido deformado y adaptado a cada uno de los 7 pacientes del grupo de prueba. Para evaluar los resultados de la segmentación y la mejora obtenida después de aplicar el atlas a la segmentación inicial, se ha utilizado el coeficiente Dice (DSC) y la distancia Hausdorff (HD). Los resultados han demostrado una mejora en la precisión de la segmentación de 11 mm de media en términos de HD, con una media global de 14,98 ± 1,32 mm. En términos de DSC se ha obtenido una mejora de un 1,3 % , con una media global de 91,75 ± 1,20 %. El estudio ha demostrado que el atlas es capaz de detectar y eliminar apropiadamente las estructuras costales / [CAT] En els últims 20 anys el sistema sanitari s'ha vist revolucionat per la tecnologia de la imatge, per la qual cosa el diagnòstic per imatge s'ha convertit en un pilar fonamental en el maneig dels pacients. Hui en dia la degeneració dels discos intervertebrals, l'hèrnia discal i l'estenosi del canal vertebral, són tres patologies molt comunes que afecten milions de persones i causen dolor d'esquena. El desenvolupament de sistemes CAD per a classificar i quantificar estes patologies s'ha incrementat en l'última dècada com una forma d'ajuda al radiòleg en el diagnòstic. Per tant, la primera part d'aquesta Tesi Doctoral té com a objectiu el desenvolupament d'un sistema CAD per a la classificació i quantificació de la patologia discal per mitjà de l'anàlisi d'Imatge per Ressonància Magnètica. Amb aquest fi s'han utilitzat dos grups de pacients distints, un com a grup d'entrenament (14 pacients) i l'altre com a grup de prova (53 pacients). Per a la classificació de la degeneració discal, s'ha desenvolupat un mètode basat en el càlcul de l'estructura del disc i del seu senyal d'intensitat. El mètode de detecció d'herniacions s'ha centrat en la segmentació del disc i la seua aproximació per una el·lipse, per a extraure així informació sobre la forma del disc. El mètode de detecció d'estenosi, basat en el senyal d'intensitat, ha sigut desenvolupat per a extraure el canal vertebral i amb l'aplicació de diferents tècniques detectar estrenyiments a l'altura dels discos i quantificar la gravetat dels mateixos. Els resultats han demostrat una alta precisió en la segmentació, amb un error inferior a l'1 %. En quant a la reproduïbilitat, s'ha obtingut un acord quasi perfecte (mesurat amb els coeficients CCI i k) per a totes les patologies analitzades. Els resultats obtinguts demostren que els mètodes desenvolupats poden servir d'ajuda al radiòleg en el diagnòstic, millorant la reproduïbilitat i aconseguint una major objectivitat. No obstant això, no sols els discos intervertebrals són susceptibles de patir alguna patologia. Els cossos vertebrals també poden patir lesions per diverses circumstàncies. Per tant, abans de realitzar qualsevol tasca de diagnòstic, dur a terme una detecció i segmentació precisa dels cossos vertebrals és un primer pas crucial. Així, doncs, la segona part d'aquesta Tesi Doctoral té com a objectiu el desenvolupament d'un mètode automàtic per a la detecció i segmentació de la columna vertebral per mitjà de l'anàlisi de Tomografia Computada. Dur a terme una segmentació automàtica i precisa és una tasca complicada degut principalment a la gran dificultat per a distingir entre els cossos vertebrals i les costelles. Per a solucionar aquest problema s'han combinat dos mètodes de segmentació diferents: el primer utilitza un mètode Level-Set per a dur a terme una segmentació inicial; el segon utilitza un atles probabilístic, per a refinar la segmentació inicial amb un enfocament especial en la supressió de les costelles. Per tant, s'ha obtingut un volum 3D indicant la probabilitat de cada voxel de pertànyer o no a la columna vertebral, per mitjà d'un conjunt d'imatges corresponents a 14 pacients (grup d'entrenament) segmentades manualment per un expert. El mapa de probabilitat generat ha sigut deformat i adaptat a cadascun dels 7 pacients del grup de prova. Per a avaluar els resultats de la segmentació i la millora obtinguda després d'aplicar l'atles a la segmentació inicial, s'ha utilitzat el coeficient Dice (DSC) i la distància Hausdorff (HD). Els resultats han demostrat una millora en la precisió de la segmentació d'11 mm de mitja en termes de HD, amb una mitja global de 14,98 ± 1,32 mm. S'ha obtingut una millora d'un 1,3 % en termes de DSC, amb una mitja global de 91,75 ± 1,20 %. L'estudi ha demostrat que l'atles és capaç de detectar i eliminar apropiadament les estructures costals alhora que millora la precisió de la segmentació. / Ruiz España, S. (2016). CARACTERIZACIÓN CUANTITATIVA DE LA PATOLOGÍA DISCAL Y LUMBAR DEGENERATIVA MEDIANTE ANÁLISIS DE IMAGEN POR RESONANCIA MAGNÉTICA Y DETECCIÓN Y SEGMENTACIÓN DE LA COLUMNA VERTEBRAL EN PACIENTES ONCOLÓGICOS A PARTIR DEL ANÁLISIS DE IMAGEN EN TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68485 / TESIS

Tesis por compendio / [ES] El flujo anular es uno de los regímenes de flujo bifásico más importantes y se caracteriza por que una fracción de líquido muy pequeña conocida como película de líquido que viaja cerca de la pared y un núcleo gaseoso. El flujo anular se puede observar durante la operación de plantas nucleares y en diferentes escenarios transitorios, aunque también en muchas otras aplicaciones industriales. La película de líquido es determinante en muchas de ellas ya que posee una alta capacidad de transferencia de masa, momento y energía. Parte de estas propiedades se deben a que la película presenta un comportamiento interfacial no linear con desarrollo de ondas interfaciales. Además, en determinadas instalaciones donde se la película de líquido actúa como refrigerante, es esencial conocer su comportamiento tanto por motivos de optimización como por razones de seguridad. Para estudiar los fundamentos del comportamiento de la película de líquido se han llevado a cabo una serie de experimentos en una instalación diseñada para generar flujo anular aire-agua en tubería circular vertical. En esta instalación se ha medido la evolución temporal del espesor de la película de líquido bajo diferentes condiciones y subrégimenes, como flujo en caída libre o flujo en cocorriente ascendente y descendente. El sistema de medida empleado se ha diseñado y construido para esta aplicación y consiste en sondas de conductancia de 3 electrodos rasantes a la pared y dispuestas en diferentes partes de la sección de test. Tanto el sistema electrónico como el dispositivo de calibración se diseñaron específicamente para trabajar con estas son-das de conductancia. La instalación cuenta con dos diámetros diferentes para poder comparar también el efecto del diámetro de la tubería así como aumentar el rango de medidas disponibles en bases de datos. Una de las características más particulares de la película de líquido son sus ondas interfaciales. Las principales ondas que se pueden diferenciar son las disturbance waves, ondas coherentes de gran calibre; y las ripple waves, ondas de pequeño tamaño, no coherentes que se generan constantemente antes de desaparecer al ser absorbidas por otras ondas. Las variables principales de la película de líquido que se han analizado en la instalación experimental son el espesor medio, la altura y frecuencia de las disturbance waves, la altura de las ripple waves y la altura de líquido no perturbado. Se han lleva-do a cabo diferentes estudios experimentales con objeto de añadir un valor adicional a las medidas. Para flujo anular descendente se ha estudiado el desarrollo de la película a través de diferentes zonas de medida y se han comparado las secciones de test de diferente diámetro. Además, múltiples correlaciones se han propuesto y los resultados se han comparado con estudios similares de otros autores. Para el análisis del flujo anular ascendente, se ha añadido un estudio del efecto de la tensión superficial en las variables de la película de líquido mediante la adición de pequeñas cantidades de 1-butanol. Es objeto de esta tesis también la modelación del flujo anular mediante análisis numérico. Los códigos de fluidodinámica computacional (CFD) son herramientas computacionales que permiten analizar el comportamiento de los fluidos. Han experimentado una fuerte evolución a lo largo de los últimos años gracias a los avances tecnológicos y los resultados que se obtienen de su correcta utilización son muy prometedores. No obstante, el flujo multifásico sigue siendo difícil de modelar y es necesario contrastar las predicciones de los códigos CFD con medidas experimentales. Por lo tanto, la fenomenología de flujo anular desarrollado se ha estudiado también mediante el código ANSYS CFX. Existe un importante vacío de conocimiento en la cuantificación de la incertidumbre (UQ) de dichos códigos CFD. Esta tesis también presenta los fundamentos del método UQ Polynomial Chaos Expansion (PCE) aplicado a dos casos prácticos. / [CA] El flux anular és un dels règims de flux bifàsic més importants i es caracteritza perquè la fracció de líquid és molt xicoteta coneguda com a pel·lícula de líquid. El flux anul·lar es pot observar durant l'operació de plantes nuclears i en diferents escenaris transitoris, encara que també en moltes altres aplicacions industrials. La pel·lícula de líquid és determinant en moltes d'elles ja que posseeix una alta capacitat de transferència de massa, moment i energia. Part d'aquestes propietats es deuen al fet que la pel·lícula presenta un comportament interfacial no linear amb desenvolupament d'ones interfacials. A més, en determinades instal·lacions on li la pel·lícula de líquid actua com a refrigerant, és essencial conéixer el seu comportament tant per motius d'optimització com per raons de seguretat. Per a estudiar els fonaments del comportament de la pel·lícula de líquid s'han dut a terme una sèrie d'experiments en una instal·lació dissenyada per a generar flux anular aïre-aigua en canonada circular vertical. En aquesta instal·lació s'ha mesurat l'evolució temporal de la grossària de la pel·lícula de líquid sota diferents condicions i subrégimenes, com a flux en caiguda lliure o flux en cocorriente ascendent i descendent. El sistema de mesura emprat s'ha dissenyat i construït per a aquesta aplicació i consisteix en sondes de conductància de 3 elèctrodes i disposades en diferents parts de la secció de test. Tant el sistema electrònic com el dispositiu de calibratge es van dissenyar específicament per a treballar amb aquestes sondes de conductància. La instal·lació compta amb dos diàmetres diferents per a poder comparar també l'efecte del diàmetre de la canonada així com augmentar el rang de mesures disponibles en bases de dades. Una de les característiques més particulars de la pel·lícula de líquid són les seues ones interfacials. Les principals ones que es poden diferenciar són les disturbance waves, ones coherents de gran calibre; i les ripple waves, ones de xicoteta grandària, no coherents que es generen constantment abans de desaparéixer en ser absorbides per altres ones. Les variables principals de la pel·lícula de líquid que s'han analitzat en la instal·lació experimental són la grossària mitjana, l'altura i freqüència de les disturbance waves, l'altura de les ripple waves i l'altura de líquid no pertorbat. S'han dut a terme diferents estudis experimentals a fi d'afegir un valor addicional a les mesures. Per a flux anul·lar descendent s'ha estudiat el desenvolupament de la pel·lícula a través de diferents zones de mesura i s'han comparat els diferents diàmetres. A més, múltiples correlacions s'han proposat i els resultats s'han comparat amb estudis similars d'altres autors. Per a l'anàlisi del flux anul·lar ascendent, s'ha afegit un estudi de l'efecte de la tensió superficial en les variables de la pel·lícula de líquid mitjançant l'addició de xicotetes quantitats de 1-butanol. És objecte d'aquesta tesi també el modelatge del flux anul·lar mitjançant anàlisi numèrica. Els codis de fluidodinámica computacional (CFD) són eines computacionals que permeten analitzar el comportament dels fluids. Han experimentat una forta evolució al llarg dels últims anys gràcies als avanços tecnològics i els resultats que s'obtenen de la seua correcta utilització són molt prometedors. No obstant això, el flux multifásico continua sent difícil de modelar i és necessari contrastar les prediccions dels codis CFD amb mesures experimentals. Per tant, la fenomenologia de flux anular desenvolupat s'ha estudiat també mitjançant el codi ANSYS CFX. Existeix un important buit de conei-xement en la quantificació de la incertesa d'aquests codis CFD. En aquesta tesi es mostren els fonaments del Polynomial Chaos Expansion (PCE) com a mètode per a calcular la incertesa dels resultats de simulació mitjançant propagació. El PCE per quadratura de Gauss-Hermite s'ha aplicat a les simulacions de dos experiments. / [EN] Annular flow is one of the most important two-phase flow regimes and is characterized by a very small liquid fraction known as a liquid film travelling close to the wall and a gas core. Annular flow can be observed during the operation of nuclear plants, in different transient scenarios, and many other industrial applications. The liquid film is decisive in many of them as it has a high mass, momentum and energy transfer capacity. Many of these properties are due to the film exhibiting nonlinear interfacial behavior with the generation of interfacial waves. In addition, in certain facilities where the liquid film acts as a coolant, it is essential to know its behavior both for optimization and safety reasons. In order to study the fundamentals of the liquid film, a series of experiments have been carried out in a facility designed to generate air-water annual flow in a vertical circular pipe. In this facility, the time evolution of the liquid film thickness has been measured under different conditions and sub-regimes, such as free-fall flow or upward and downward cocurrent flow. The measurement system used has been designed and built for this application and consists of 3-electrode conductance probes mounted flush to the wall and arranged at different distances from the entrance of the test section. Both the electronics and the calibration device were specifically designed to work with these conductance probes. The facility has two different diameters to compare the effect of the pipe diameter and increase the range of measurements available in databases. One of the main characteristics of the liquid film is its interfacial waves. The two primary types of waves that can be distinguished are the disturbance waves, which are large coherent waves, and the ripple waves, small, non-coherent waves that are constantly generated before disappearing when absorbed by other waves. The main variables of the liquid film analyzed in the experimental setup are the mean film thickness, the height and frequency of the disturbance waves, the height of the ripple waves and the height of the unperturbed liquid. Different experimental studies have been carried out to add additional value to the measurements. For downward annular flow, the development of the film through different measuring zones has been studied, and the different test section diameters have been compared. In addition, multiple correlations have been proposed, and the results have been compared with similar studies by other authors. To analyze the upward annular flow, a study of the effect of surface tension on the liquid film variables by adding small amounts of 1-butanol has been added. The modelling of annular flow by numerical analysis is also the subject of this thesis. Computational Fluid Dynamics (CFD) codes are computational tools that allow the analysis of fluid behavior. They have undergone a strong evolution over the last few years thanks to technological advances, and the results obtained from their correct use are very promising. However, multiphase flow remains challenging to model, and it is necessary to contrast the predictions of CFD codes with experimental measurements. Therefore, the developed annular flow phenomenology has also been studied using the ANSYS CFX code. There is a significant knowledge gap in the uncertainty quantification of CFD codes. Some methodologies are available, although many are in the early stages or have not been explored by researchers. All applications of CFD codes in nuclear safety require extensive knowledge of the uncertainty of the predictions, so developing these methodologies is crucial. This thesis shows the fundamentals of Polynomial Chaos Expansion (PCE) as a method to calculate the uncertainty of simulation results by propagation. The PCE by Gauss-Hermite quadrature has also been applied to the simulations of two experiments: the experimental setup of this thesis, and an international benchmark. / I would like to acknowledge the support provided by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad and the Agencia Nacional de Investigación under the FPI grant BES-2017-080031, which provided funding for my research. / Rivera Durán, Y. (2023). Experimental and Modelling Study of Interfacial Phenomena in Annular Flow with Uncertainty Quantification [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194606 / Compendio

[ES] La reintegración cromática es una materia que, más allá de los principios clásicos de respeto, reconocimiento y reversibilidad, o del tratamiento de las lagunas y la controversia que ello genera, apenas se presenta de forma extensa y detallada. La falta de monografías específicas que engloben, además, temas tan importantes como la percepción del color o las fuentes de iluminación, requiere en primera instancia, de una recopilación y recensión de material bibliográfico. Mediante este proceso, se muestra una especialización del léxico para denominar el proceso de reintegración cromática, quedando incluidos en esta nueva terminología los criterios y normas que dicha intervención lleva implícitos. La revisión crítica de las teorías de la restauración que abundaron a partir de mediados del siglo XX así como de las más recientes, identifica el estado actual de la cuestión del retoque en la pintura de caballete, en la cual se halla una clara influencia de principios teóricos más propios de otras áreas de la restauración como la pintura mural, la arqueología o la escultura. Resulta igualmente importante el análisis de la evolución de criterios en materia de reintegración, pues permite la identificación de las carencias y problemáticas que presentan si se extrapolan a la praxis actual. El extenso estudio del tratamiento de las lagunas y los sistemas de reintegración cromática requiere de una revisión que permita la ordenación, de forma coherente y con ejemplos gráficos, de los sistemas de retoque pictórico existentes, definiéndolos y clasificándolos correctamente, con el propósito de servir como referencia. Esta sección demuestra la diversidad del uso de sistemas según factores geográficos, así como la falta de una unificación terminológica de reintegración a nivel nacional e internacional que evite errores de traducción y confusiones, los cuales pueden derivar en malas prácticas por parte de los restauradores. Existen también otros parámetros, como la textura de los estucos, las fuentes de iluminación y la indumentaria de trabajo, que pasan inadvertidos pero de los cuales se demuestra, por medios experimentales, la importancia que juegan en el desarrollo de los procesos de reintegración cromática y en la calidad de su resultado final. De esta forma, se enfatiza que el retoque pictórico en pintura de caballete debe ser abordado más allá de los conceptos tradicionales y del tratamiento de las lagunas. Asimismo, se revisan también las técnicas utilizadas en la reintegración cromática de pintura de caballete, demostrando la permanencia de materiales tradicionalmente usados como las acuarelas para la restitución acuosa, y los colores aglutinados al barniz para los retoques no acuosos. En relación a esta última técnica, aunque es común el uso de pinturas comerciales, en la última década ha crecido en popularidad la elaboración propia de colores al barniz por los restauradores con motivo de las ventajas que presentan. Este suceso ha requerido un análisis detallado de su viabilidad mediante ensayos de laboratorio, descubriendo si estas pinturas artesanales cumplen unos mínimos estándares de calidad para poder ser utilizadas de forma segura en obras reales. En definitiva, la revisión crítica y el estudio de la reintegración cromática más allá de los medios tradicionalmente expuestos, remarcan la importancia de tratar esta fase de intervención como una disciplina propia e independiente. / [CA] La reintegració cromàtica és una matèria que, més enllà dels principis clàssics de respecte, reconeixement i reversibilitat, o del tractament de les llacunes i la controvèrsia que això genera, a penes es presenta de forma extensa i detallada. La manca de monografies específiques que engloben, a més, temes tan importants com la percepció del color o les fonts d'il·luminació, requereix en primera instància, d'una recopilació i recensió de material bibliogràfic. Mitjançant aquest procés, es mostra una especialització del lèxic per a denominar el procés de reintegració cromàtica, quedant inclosos en la seua terminologia els criteris i normes que aquesta intervenció porta implícits. La revisió crítica de les teories de la restauració que van ser abundants a partir de mitjans del segle XX així com les més recents, identifica l'estat actual de la qüestió del retoc en la pintura de cavallet, en la qual s'hi troba una clara influència de principis teòrics més propis de altres àrees de la restauració com la pintura mural, l'arqueologia o l'escultura. Resulta igualment important l'anàlisi de l'evolució de criteris en matèria de reintegració, doncs permet la identificació de les carències i problemàtiques que presenten si s'extrapolen a la praxis actual. L'extens estudi del tractament de les llacunes i els sistemes de reintegració cromàtica requereix d'una revisió que permeta l'ordenació, de forma coherent i amb exemples gràfics, dels sistemes de retoc pictòric existents, definint-los i classificant-los correctament, amb el propòsit de servir com a referència. Esta secció demostra la diversitat de l'ús de sistemes segons factors geogràfics, així com la falta d'una unificació terminològica de reintegració a nivell nacional i internacional que evite errors de traducció i confusions, els quals poden derivar en males pràctiques per part dels restauradors. Existeixen també altres paràmetres, com la textura dels estucs, les fonts d'il·luminació i la indumentària de treball, que passen inadvertits però dels quals es demostra, per mitjans experimentals, la importància que juguen en el desenvolupament dels processos de reintegració cromàtica i la qualitat del seu resultat final. D'aquesta forma, s'emfatitza que el retoc pictòric en pintura de cavallet déu ser abordat més enllà dels conceptes tradicionals i del tractament de les llacunes. Així mateix, es revisen també les tècniques utilitzades en la reintegració cromàtica de pintura de cavallet, demostrant la permanència de materials tradicionalment utilitzats com les aquarel·les per a la restitució aquosa, i els colors aglutinats al vernís per als retocs no aquosos. En relació a esta última tècnica, encara que és comú l'ús de pintures comercials, en l'última dècada ha crescut en popularitat l'elaboració pròpia de colors al vernís pels propis restauradors amb motiu dels avantatges que presenten. Aquest succés ha requerit un anàlisi detallat de la seua viabilitat mitjançant assajos de laboratori, descobrint si aquestes pintures artesanals compleixen uns mínims estàndards de qualitat per a poder ser utilitzades de forma segura en obres reals. En definitiva, la revisió crítica i l'estudi de la reintegració cromàtica més enllà dels mitjans tradicionalment exposats, remarquen la importància de tractar aquesta fase d'intervenció com una disciplina pròpia i independent. / [EN] Chromatic reintegration is a subject that, beyond the classical principles of respect, recognition, and reversibility, or the treatment of the losses and the controversy it generates, is hardly presented comprehensively and in detail. The absence of specific monographs covering such important subjects as perception of colour or light sources necessitates, first and foremost, a compilation and review of bibliographical material. Through this process, a specialisation of the lexicon is shown to name the process of chromatic reintegration, including the criterion and rules implicit to this intervention. According to the review of restoration theories from the mid-20th century onwards as well as more recent ones, it is identified the current state of the question of retouching in easel painting, in which there is a clear influence of theoretical principles more typical of other areas of restoration such as mural painting, archaeology or sculpture. Analysis of the evolution of reintegration criteria is also important since it allows for the identification of shortcomings and problems if they are applied to current practice. The extensive study of losses treatment and chromatic reintegration demands that the existing systems of pictorial retouching to be organised in a coherent manner including graphic examples that clearly define and classify them, with the aim of serving as a reference. This section demonstrates the diversity of the use of systems according to geographical factors, as well as the need of unification of reintegration terminology at national and international level to avoid translation errors and confusion, which can lead to bad practices by restorers. Experimentation has shown that there are also other parameters, such as the texture of the fillers, the light sources and the working clothes, which go unnoticed but which are important to the development of the chromatic reintegration processes and the quality of the final result. In this way, it is emphasised that pictorial retouching in easel painting must be approached beyond traditional concepts and the treatment of losses. The techniques used in the chromatic reintegration of easel painting are also reviewed, demonstrating the permanence of traditionally used materials such as watercolours for aqueous restitution, and varnish-bonded colours for non-aqueous retouching. However, according to the latter technique, although commercial paints are commonly used by restorers, the use of self-produced varnish colours has grown in popularity over the past decade due to the advantages they offer. To determine if these handmade paints are safe for use on real paintings, a detailed analysis of their viability has been conducted through laboratory tests. Definitely, the critical review and study of chromatic reintegration beyond the traditional means highlight the importance of treating this phase of intervention as an independent discipline. / Doménech García, B. (2022). La reintegración cromática en pintura de caballete. Revisión crítica de los principios teóricos, evolución, técnicas y materiales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/186055 / TESIS