• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 97
  • 75
  • 3
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 176
  • 173
  • 147
  • 141
  • 140
  • 128
  • 128
  • 126
  • 104
  • 101
  • 94
  • 94
  • 91
  • 83
  • 81
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Development of Rapid Detection Tests for SARS-CoV-2 and other Pathogens based on Materials with Molecular Gates

Caballos Gómez, María Isabel 17 February 2025 (has links)
[ES] La presente tesis doctoral titulada "Development of rapid detection tests for SARS-CoV-2 and other pathogens based on materials with molecular gates" se centra en el desarrollo de materiales avanzados de detección, diseñados para la identificación rápida de patógenos como SARS-CoV-2, Xylella fastidiosa y Mycobacterium tuberculosis. Para lograr este objetivo general, la investigación se estructura en cuatro metas específicas, las cuales se desarrollan a lo largo de los capítulos de esta tesis. En el primer capítulo, se presenta el desarrollo de un sistema de detección basado en el soporte de alúmina anódica nanoporosa (NAA) combinado con puertas moleculares de ADN complementario para la detección del ADN genómico de Xylella fastidiosa. Este sistema aprovecha estas hebras como agente de bloqueo de los poros de la NAA, lo que permite una detección específica de este patógeno de gran relevancia en ecología y agricultura. En el segundo capítulo se explora la creación de un sistema basado en materiales de alúmina con anticuerpos como puertas moleculares para la detección de Mycobacterium tuberculosis, el patógeno responsable de la tuberculosis. Este dispositivo busca brindar una detección específica mediante la implementación de anticuerpos que actúan como agentes de bloqueo de los poros a la vez que elemento reconocedor en el sistema. El tercer capítulo, aborda el diseño, síntesis y evaluación de los sistemas de NAA funcionalizados con aptámeros para la detección temprana de SARS-CoV-2. El proyecto de investigación se enfoca en obtener una alta sensibilidad y selectividad para identificar el virus, dado su impacto en la salud pública y la importancia de su detección temprana para controlar la propagación del COVID-19. Por último, el cuarto capítulo se desarrolló un novedoso sistema de detección para material genético de SARS-CoV-2, combinando el sistema CRISPR-Cas con el soporte de NAA funcionalizado con ADN de cadena simple. Esta metodología integró la especificidad de CRISPR-Cas con la amplificación de señal de los materiales de NAA, logrando detectar secuencias de oligonucleótidos específicos con alta precisión. Todos los capítulos profundizan en la síntesis y caracterización de estos materiales con puertas moleculares, que se han diseñado para detectar biomoléculas de diferente naturaleza como pueden ser proteínas o secuencias específicas de ADN. Además, se estudian las dinámicas de liberación del indicador encapsulado en los poros en presencia de sus respectivos analitos e interferentes, lo cual es crucial para evaluar la eficiencia y viabilidad práctica de los materiales en aplicaciones reales. Los estudios demuestran cómo la interacción entre el analito y la puerta molecular desplaza a esta última dando lugar a la liberación controlada del colorante, funcionando como una señal medible que confirma la presencia del patógeno. Estos avances en el diseño de sistemas de detección con puertas moleculares representan un importante progreso en los campos de reconocimiento y diagnóstico, ofreciendo métodos rápidos, altamente sensibles, selectivos y adaptables a la detección de un amplio rango de patógenos de importancia en la actualidad. / [CA] La present tesi doctoral titulada "Development of rapid detection tests for SARS-CoV-2 and other pathogens based on materials with molecular gates" se centra en el desenvolupament de materials avançats de detecció, dissenyats per a la identificació ràpida de patògens com SARS-CoV-2, Xylella fastidiosa i Mycobacterium tuberculosis. Per a assolir aquest objectiu general, la investigació s'estructura en quatre metes específiques, les quals es desenvolupen al llarg dels capítols d'aquesta tesi. En el primer capítol, es presenta el desenvolupament d'un sistema de detecció basat en el suport d'alúmina anòdica nanoporosa (NAA) combinat amb portes moleculars d'ADN complementari per a la detecció de l'ADN genòmic de Xylella fastidiosa. Aquest sistema aprofita aquestes cadenes com a agent de bloqueig dels porus de la NAA, la qual cosa permet una detecció específica d'aquest patogen de gran rellevància en ecologia i agricultura. En el segon capítol s'explora la creació d'un sistema basat en materials d'alúmina amb anticossos com a portes moleculars per a la detecció de Mycobacterium tuberculosis, el patogen responsable de la tuberculosi. Aquest dispositiu busca proporcionar una detecció específica mitjançant la implementació d'anticossos que actuen com a agents de bloqueig i reconeixement en el sistema. El tercer capítol aborda el disseny, síntesi i avaluació dels sistemes de NAA funcionalitzats amb aptàmers per a la detecció primerenca de SARS-CoV-2. El projecte de recerca se centra en obtindre una alta sensibilitat i selectivitat per a identificar el virus, donat el seu impacte en la salut pública i la importància de la seua detecció primerenca per a controlar la propagació de la COVID-19. Finalment, el quart capítol desenvolupa un innovador sistema de detecció per a material genètic de SARS-CoV-2, combinant el sistema CRISPR-Cas amb el suport de NAA funcionalitzat amb ADN de cadena simple. Aquesta metodologia integra l'especificitat de CRISPR-Cas amb l'amplificació de senyal dels materials de NAA, aconseguint detectar seqüències específiques d'oligonucleòtids amb alta precisió. Tots els capítols profunditzen en la síntesi i caracterització d'aquests materials amb portes moleculars, que s'han dissenyat per a detectar diferents tipus d'analits, des de cèl·lules i proteïnes fins a seqüències específiques d'ADN. A més, s'estudien les dinàmiques d'alliberament de l'indicador encapsulat en els porus en presència dels seus respectius analits, la qual cosa és crucial per a avaluar l'eficiència i viabilitat pràctica dels materials en aplicacions reals. Els estudis demostren com la interacció entre l'analit i la porta molecular desplaça aquesta última, donant lloc a l'alliberament controlat del colorant i funcionant com un senyal mesurable que confirma la presència del patogen. Aquests avanços en el disseny de sistemes de detecció amb portes moleculars representen un important progrés en els camps del reconeixement i diagnòstic, oferint mètodes ràpids, altament sensibles, selectius i adaptables per a la detecció d'un ampli rang de patògens d'importància actual. / [EN] This doctoral thesis, titled "Development of rapid detection tests for SARS-CoV-2 and other pathogens based on materials with molecular gates," focuses on the development of advanced detection materials, designed for the rapid identification of pathogens such as SARS-CoV-2, Xylella fastidiosa, and Mycobacterium tuberculosis. To achieve this aim, the research is structured into four specific goals, which are developed throughout the chapters of this thesis. The first chapter presents the development of a detection system based on nanoporous anodic alumina (NAA) combined with complementary DNA molecular gates to detect the genomic DNA of Xylella fastidiosa. This system leverages these DNA strands as pore-blocking agents in the NAA, allowing a specific detection of this pathogen, which is highly relevant in ecology and agriculture. The second chapter explores the development of a system based on alumina materials with antibodies as molecular gates to recognize Mycobacterium tuberculosis, the pathogen responsible for tuberculosis. This device aims to provide specific detection by implementing antibodies that act as blocking and recognition agents in the system. The third chapter addresses the design, synthesis, and evaluation of NAA systems functionalized with aptamers for the early detection of SARS-CoV-2. This research project focuses on achieving high sensitivity and selectivity to identify the virus, given its impact on public health and the importance of early detection to control the spread of COVID-19. Finally, the fourth chapter develops an innovative detection system for SARS-CoV-2 genetic material, combining the CRISPR-Cas system with an NAA support functionalized with single-stranded DNA. This methodology integrates the specificity of CRISPR-Cas with the signal amplification of NAA materials, achieving highly precise detection of specific oligonucleotide sequences. All chapters explore the synthesis and characterization of these gated materials, designed to detect analytes from different nature, from proteins to specific DNA sequences. In addition, the dynamics of the encapsulated indicator release within the pores are studied in the presence of their respective analytes, which is crucial for evaluating the efficiency and practical feasibility of these materials in real-world applications. The studies demonstrate how the interaction between the analyte and the molecular gate displaces the latter, resulting in the controlled release of the dye, acting as a measurable signal that confirms the presence of the pathogen. These advances in the design of detection systems with molecular gates represent a significant step forward in the fields of recognition and diagnostics, offering rapid, highly sensitive, selective, and adaptable methods for detecting a wide range of pathogens of current importance. / This research was supported by MCIN/AEI projects PID2021-126304OB-C41 and PID2020-113256RA-I00 funded by MCIN/AEI and by European Regional Development Fund - A way of doing Europe. Also, it is supported by project PDC2022-133576-C21 funded by MCIN/AEI and by European Union Next GenerationEU/ PRTR. Also, this study forms part of the Advanced Materials programme (MFA/2022/049) and was supported by MCIN with funding from European Union NextGenerationEU (PRTR-C17.I1) and by Generalitat Valenciana. This work was supported by the European Research Council (ERC) via Advanced Grant (101052997, EDISON). The project leading to this application has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 899708. This study was also supported by Generalitat Valenciana (CIPROM/2021/007). The work was also supported by Agència Valenciana de la Innovació (INNVA2-2021-2) and is susceptible to be co-founded by European Union. Part of the equipment used to develop this work was supported by Generalitat Valenciana (IDIFEDER/2021/044) and is susceptible to be co-founded through the Operational Programme of the European Regional Development Fund. I.C. thanks to Instituto de Salud Carlos III her postdoctoral fellowship (IFI21/0008). BioRender.com was used for the elaboration of some of the figures. The authors want to thank the Electron Microscopy Service at the UPV for support. This research was supported by CIBER - Consorcio Centro de Investigación Biomédica en Red- (CB06/01/2012), Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Ciencia e Innovación. / Caballos Gómez, MI. (2025). Development of Rapid Detection Tests for SARS-CoV-2 and other Pathogens based on Materials with Molecular Gates [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214458
2

Study of the Complex Spectral Response of Scattering Media with Terahertz Spectroscopy

Báez Chorro, Miguel Ángel 30 May 2025 (has links)
[ES] La difusión de la luz es un fenómeno ubicuo con implicaciones significativas en gran variedad de disciplinas. Mientras que la mayoría de los estudios de difusión se centran en la extinción u otras mediciones relacionadas con la amplitud, la fase de la onda difusa contiene información importante que puede ser aprovechada para múltiples propósitos. Aunque pocas técnicas de caracterización son adecuadas para esta tarea, la espectroscopía de terahercios (THz) es una técnica coherente que permite esto en un amplio rango de frecuencias con propiedades cuasi ópticas. Para lograrlo, estudiaremos y mejoraremos la metodología existente de pulsos de THz aumentando la velocidad de adquisición de espectros de alta resolución mediante la combinación de diversas técnicas para el muestreo de retardo. Esta tesis aborda la investigación de luz difusa con tecnología de THz para dos desarrollos principales. El primero es un método de caracterización del tamaño de partículas resuelto espectralmente utilizando medidas de extinción y de índice de refracción (IR). Al resolver el problema inverso de luz difusa, se puede obtener una gran información de las propiedades geométricas y químicas de las partículas. Este método tradicionalmente ha empleado solo de datos de extinción del medio heterogéneo. Demostramos que se puede lograr una mejora neta en la reconstrucción de la distribución del tamaño de partícula al combinar datos de extinción con datos de IR. Dado que las mediciones se encuentran en un rango de frecuencia limitado, obtener el IR a partir de relaciones de Kramers-Kronig (KK) no puede sustituir su medición directa utilizando técnicas coherentes. Una razón adicional por la cual las relaciones de KK pueden no ser útiles es que, en el caso de una partícula con una densidad óptica menor que el fondo, el IR efectivo complejo no sigue relaciones de dispersión convencionales. El estudio de este fenómeno y la interpretación de las implicaciones causales que surgen son el foco de la última parte de esta tesis, junto con su posible aplicación para el diseño de ondas con contenido espectral arbitrario. Finalmente, se discuten las conclusiones y las líneas futuras de trabajo derivadas de nuestros hallazgos. / [CA] La difusió de la llum és un fenomen ubic amb implicacions significatives en una gran varietat de disciplines. Mentre que la majoria dels estudis de difusió se centren en l'extinció o altres mesures relacionades amb l'amplitud, la fase de l'ona difusa conté informació important que es pot aprofitar per a múltiples propòsits. Encara que poques tècniques de caracterització són adequades per a aquesta tasca, l'espectroscòpia de teraherços (THz) és una tècnica coherent que permet això en un ampli rang de freqüències amb propietats quasi òptiques. Per a aconseguir-ho, estudiarem i millorem la metodologia existent de polsos de THz augmentant la velocitat d'adquisició d'espectres d'alta resolució mitjançant la combinació de diverses tècniques per al mostreig de retard. Aquesta tesi aborda la investigació de la llum difusa amb tecnologia de THz per a dos desenvolupaments principals. El primer és un mètode de caracterització de la mida de partícules resolt espectralment utilitzant mesures d'extinció i d'índex de refracció (IR). En resoldre el problema invers de llum difusa, es pot obtenir una gran informació sobre les propietats geomètriques i químiques de les partícules. Aquest mètode tradicionalment ha emprat només dades d'extinció del medi heterogeni. Demostrem que es pot aconseguir una millora neta en la reconstrucció de la distribució de la mida de partícula en combinar dades d'extinció amb dades d'IR. Donat que les mesures es troben en un rang de freqüència limitat, obtenir l'IR a partir de relacions de Kramers-Kronig (KK) no pot substituir la seua mesura directa utilitzant tècniques coherents. Una raó addicional per la qual les relacions de KK poden no ser útils és que, en el cas d'una partícula amb una densitat òptica menor que el fons, l'IR efectiu complex no segueix relacions de dispersió convencionals. L'estudi d'aquest fenomen i la interpretació de les implicacions causals que sorgeixen són el focus de la darrera part d'aquesta tesi, juntament amb la seua possible aplicació per al disseny d'ones amb contingut espectral arbitrari. Finalment, es discuteixen les conclusions i les línies futures de treball derivades dels nostres descobriments. / [EN] Light scattering is a ubiquitous phenomenon with significant implications across various disciplines. While most scattering studies focus on extinction or other amplitude-related measurements, the phase of the scattered wave holds important information that can be harnessed for a multitude of purposes. However, while few characterization techniques are suited for this task, terahertz (THz) spectroscopy is a coherent technique that permits this across a wide range of frequencies with quasi-optical properties. To accomplish this, we will study and improve the existing methodology of pulsed THz by increasing the speed of acquisition of high-resolution spectra with a combination of existing delay sampling techniques. This thesis approaches light scattering research with THz technology for two main developments. The first one is a spectrally resolved particle size characterization method using extinction and refractive index (RI) measurement. By solving the inverse scattering problem, great insight into the geometric and chemical properties of the particles can be gained. This method has traditionally relied only on extinction data from the heterogeneous medium. We demonstrate that a net improvement in the reconstruction of the particle size distribution can be made by combining extinction with RI datasets. Since the measurements are in a limited frequency range, obtaining the RI from Kramers-Kronig (KK) relations cannot substitute for its direct measurement using coherent techniques. One additional reason why KK relations may not be of use is that, for the case of a particle with lower optical density than the background, the measured complex effective RI does not follow conventional dispersion relations. The study of this phenomenon and the interpretation of the causal implications that arise are the subject of the last part of this thesis, along with its possible application to the arbitrary shaping of spectral wave features. Ultimately, the conclusions and future lines of work derived from our findings are discussed. / This thesis has been developed under grant FPI ACIF-2018-163 by GVA, project PID2019-111339GBI00 and project PDC2021-121597-I00 by MCIN/AEI / Báez Chorro, MÁ. (2024). Study of the Complex Spectral Response of Scattering Media with Terahertz Spectroscopy [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/205586
3

Potencialidades de la animación volumétrica en la creación plástica

Cogua Rodríguez, Camilo Alfonso 02 September 2024 (has links)
[ES] A partir de revisar el concepto de animación como contexto, se aborda la definición y desarrollo del término animación volumétrica, referente a las prácticas de animación creadas a partir de unidades con magnitud física palpable en el espacio, que, por medio del movimiento, y la naturaleza intermitente y diacrónica de la percepción óptica, generan secuencias visuales en su propio volumen. Para el desarrollo práctico y el análisis teórico de este tipo de animación, alejada de las pantallas, se propone un modelo de categorización de obras compuesto por nueve categorías y veintinueve subcategorías. El trabajo de laboratorio de investigación-creación desarrollado en torno a la animación volumétrica se presenta como exégesis del proceso de experimentación, reinvención y adaptación contemporánea de máquinas de animación manuales, por medio de la aplicación de tecnologías modernas de fabricación y técnicas artísticas tradicionales, estableciendo un diálogo entre ellas. A la luz de estos procesos se formula el dispositivo Arandú, y se desarrolla obra personal, que conjuga tanto el desarrollo técnico como las reflexiones teóricas y prácticas por medio de la expresión individual. La obra Quisiera que el café me supiera distinto (Cogua, 2023), emplea el dispositivo Arandú para conectar una reflexión específica y subjetiva a partir del estudio de los ciclos y la recursividad, contextualizada en el ámbito político de Colombia, por medio de un gesto artístico extendido al espectador, reflexionando sobre la naturaleza de la repetición, la inercia, el valor de la pausa, el cambio y el tiempo. / [CA] A partir de revisar el concepte d'animació com a context, s'aborda la definició i el desenvolupament del terme animació volumètrica, referent a les pràctiques d'animació creades a partir d'unitats amb magnitud física palpable en l'espai, que, per mitjà del moviment, i la naturalesa intermitent i diacrònica de la percepció òptica, generen seqüències visuals en el seu propi volum. Per al desenvolupament pràctic i l'anàlisi teòrica d'aquesta mena d'animació, allunyada de les pantalles, es proposa un model de categorització d'obres compost per nou categories i vint-i-nou subcategories. El treball de laboratori de recerca-creació desenvolupat entorn de l'animació volumètrica es presenta com a exegesi del procés d'experimentació, reinvenció i adaptació contemporània de màquines d'animació manuals, per mitjà de l'aplicació de tecnologies modernes de fabricació i tècniques artístiques tradicionals que estableixen un diàleg entre si. A la llum d'aquests processos es formula el dispositiu Arandú, i es desenvolupa obra personal, que conjuga tant el desenvolupament tècnic com les reflexions teòriques i pràctiques per mitjà de l'expressió individual. L'obra Quisiera que el café me supiera distinto (Cogua, 2023), empra el dispositiu Arandú per a connectar una reflexió específica i subjectiva a partir de l'estudi dels cicles i la recursivitat, contextualitzada en l'àmbit polític de Colòmbia, per mitjà d'un gest artístic estès a l'espectador, i reflexionant sobre la naturalesa de la repetició, la inèrcia, el valor de la pausa, el canvi i el temps. / [EN] By reviewing the concept of animation as a context, this work addresses the definition and development of the term volumetric animation. Volumetric animation refers to animation practices created from units with palpable physical magnitude in space that generate visual sequences within their volume through movement and the intermittent and diachronic nature of optical perception. For the practical development and theoretical analysis of this type of animation, distinct from screen-based formats, a categorization model consisting of nine categories and twenty-nine subcategories is proposed. The research-creation laboratory work developed around volumetric animation is presented as an exegesis of the process of experimentation, reinvention, and contemporary adaptation of manual animation machines. This is accomplished through the application of modern manufacturing technologies and traditional artistic techniques, establishing a dialogue between them. Considering these processes, the Arandú device is formulated, and personal work is developed, combining both technical development and theoretical and practical reflections through individual expression. The piece Quisiera que el café me supiera distinto (Cogua, 2023) employs the Arandú device to connect a specific and subjective reflection based on the study of cycles and recursion, contextualized within the political sphere in Colombia, through an artistic gesture extended to the viewer, reflecting on the nature of repetition, inertia, the value of pause, change, and time. / Cogua Rodríguez, CA. (2024). Potencialidades de la animación volumétrica en la creación plástica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207282
4

Deep Learning for the Automation of Embryo Selection in an In Vitro Fertilization Laboratory

Paya Bosch, Elena 19 July 2024 (has links)
[ES] La aplicación de la inteligencia artificial (IA) en reproducción asistida aborda el complejo panorama de la infertilidad, una patología prevalente que afecta a un porcentaje significativo de la población en edad reproductiva. Los avances en medicina reproductiva, marcados por hitos como la fecundación in vitro (FIV) y la microinyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), han dado lugar al desarrollo de técnicas de reproducción asistida (TRA). Aunque la transferencia múltiple de embriones (MET) se ha empleado tradicionalmente para aumentar las posibilidades de embarazo, conlleva riesgos. Por ello, las técnicas de selección embrionaria han despertado un creciente interés. La introducción de incubadores con tecnología time-lapse permitió analizar embriones sin alterar las condiciones de cultivo y supuso la introducción de los primeros algoritmos de selección embrionaria. En consecuencia, desarrollar e incluir enfoques de IA es el reto actual. Esta tesis aborda retos del mundo real en el campo de la embriología mediante la aplicación de métodos de aprendizaje profundo. El objetivo final es diseñar, desarrollar y validar herramientas que apoyen la rutina diaria en un laboratorio de FIV, mejorando en última instancia las tasas de éxito en las clínicas de reproducción asistida. La complejidad de las tareas resueltas aumenta sistemáticamente, proporcionando un conocimiento consistente basado en la embriología. Los objetivos específicos consisten en resolver tareas concretas con diferentes metodologías y explorar técnicas novedosas de IA. Las tareas incluyen la fecundación, la viabilidad, la calidad y la predicción de euploides. Los enfoques técnicos abarcan la automatización, segmentación, aprendizaje contrastivo supervisado y técnicas de transferencia inductiva. Los resultados contribuyen al campo de la embriología, mostrando aplicaciones potenciales de metodologías innovadoras de IA. Los objetivos futuros introducen una integración coherente en los laboratorios de embriología, teniendo en cuenta las condiciones clínicas reales, contribuir a mejorar las tasas de éxito en las clínicas de reproducción asistida, y explorar en mayor profundidad técnicas no-invasivas para el análisis genético. / [CA] L'aplicació de la intel·ligència artificial (IA) en reproducció assistida aborda el complex panorama de la infertilitat, una patologia prevalent que afecta un percentatge significatiu de la població en edat reproductiva. Els avanços en medicina reproductiva, marcats per fites com la fecundació in vitro (FIV) i la microinjecció intracitoplasmàtica d'espermatozoides (ICSI), han donat lloc al desenvolupament de tècniques de reproducció assistida (TRA). Encara que la transferència múltiple d'embrions (MET) s'ha emprat tradicionalment per a augmentar les possibilitats d'embaràs, comporta riscos. Per això, les tècniques de selecció embrionària han despertat un creixent interés. La introducció d'incubadors amb tecnologia time-lapse va permetre analitzar embrions sense alterar les condicions de cultiu i va suposar la introducció dels primers algorismes de selecció embrionària. En conseqüència, desenvolupar i incloure enfocaments de IA és el repte actual. Esta tesi aborda reptes del món real en el camp de l'embriologia mitjançant l'aplicació de mètodes d'aprenentatge profund. L'objectiu final és dissenyar, desenvolupar i validar eines que donen suport a la rutina diària en un laboratori de FIV, millorant en última instància les taxes d'èxit en les clíniques de reproducció assistida. La complexitat de les tasques resoltes augmenta sistemàticament, proporcionant un coneixement consistent basat en l'embriologia. Els objectius específics consistixen a resoldre tasques concretes amb diferents metodologies i explorar tècniques noves de IA. Les tasques inclouen la fecundació, la viabilitat, la qualitat i la predicció d'euploides. Els enfocaments tècnics inclouen automatització, segmentació, aprenentatge contrastiu supervisat i tècniques de transferència inductiva. Els resultats contribuïxen al camp de l'embriologia, mostrant aplicacions potencials de metodologies innovadores de IA. Els objectius futurs introduïxen una integració coherent en els laboratoris d'embriologia, tenint en compte les condicions clíniques reals, contribuir a millorar les taxes d'èxit en les clíniques de reproducció assistida, i explorar en major profunditat tècniques no-invasives per a l'anàlisi genètica / [EN] The application of artificial intelligence (AI) in assisted reproduction addresses the complex landscape of infertility, a prevalent condition affecting a significant percentage of the reproductive-age population. Advances in reproductive medicine, marked by milestones such as in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm microinjection (ICSI), have led to the development of assisted reproduction techniques (ART). While multiple embryo transfer (MET) has traditionally been employed to increase pregnancy chances, it carries risks. Therefore, embryo selection techniques have suffered a rapid increase in interest. The introduction of incubators with time-lapse technology allowed embryo analysis without disturbing culture conditions and involved the introduction of the first embryo selection algorithms. Consequently, developing and including AI approaches is the current challenge. This thesis addresses real-world challenges in the embryology field by applying deep learning methods. The final goal is to design, develop, and validate tools that support the daily routine in an IVF laboratory, ultimately improving success rates in assisted reproductive clinics. The complexity of the solved tasks increases systematically, providing consistent knowledge based on embryology. Specific goals involve solving concrete tasks with different methodologies and exploring novel AI techniques. The tasks include fecundation, viability, quality, and prediction of euploid embryos. The technical approaches encompass automation, segmentation, supervised contrastive learning, and inductive transfer techniques. The findings contribute to the field of embryology, showcasing potential applications of innovative AI methodologies. Future goals introduce consistent integration into embryology laboratories, taking into account real clinical conditions, contributing to improved success rates in assisted reproduction clinics, and further exploring non-invasive techniques for genetic analysis. / Paya Bosch, E. (2024). Deep Learning for the Automation of Embryo Selection in an In Vitro Fertilization Laboratory [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206839
5

La gestión de la cadena de valor en las ciencias de la vida: propuesta de modelo para estimar el valor añadido de los proyectos de biotecnología de la salud

Oramas Santos, Onailis 02 September 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] La importancia de la biotecnología ha sido reconocida y demostrada en la práctica a lo largo de los años. Específicamente las aplicaciones en la biotecnología de la salud resaltan por su impacto en la vida humana en particular. Pero ese tratamiento que llega a manos del necesitado tuvo que transcurrir un largo período de ensayos, fracasos y mejoras; que implicó el desembolso de grandes sumas de capital, la consecución de actividades específicas desarrolladas por diferentes actores en disímiles partes del mundo, así como la toma de decisiones en condiciones sumamente inciertas. Por tales motivos, un momento crucial cuando se trata de decidir si se prosigue con la investigación de un candidato a fármaco, es su valoración. El método más empleado hasta la actualidad para valorar proyectos de biotecnología de la salud es el árbol binomial de opciones reales, basado en historiales estadísticos de proyectos similares. Pero coexisten e influyen otros factores, cualitativos y cuantitativos, en el valor que añade un candidato a fármaco, más allá de los flujos de caja que este promete. Adicionalmente, los esfuerzos en obtener los fondos financieros que este tipo de innovaciones requiere no son insignificantes, sobre todo en países con economías menos desarrolladas como Cuba. Por tanto, el método de valoración que se emplee debe ofrecer una visión holística y de largo plazo de los efectos del proyecto. En este contexto se plantea la siguiente interrogante de investigación: ¿qué componentes debe tener un modelo de valoración de proyectos biotecnológicos para convertirse en una herramienta flexible y estratégica en la toma de decisiones de las empresas? En esta tesis se considera que la respuesta a esta incógnita se encuentra en un modelo que capte los atributos intrínsecos del proyecto en cuestión, las características propias de la empresa y el mercado, el largo plazo como período preferente para la previsión, las interdependencias entre todos los negocios vinculados durante la transformación de un candidato a fármaco en un producto establecido, la incertidumbre en factores o parámetros, los efectos secundarios provocados por el proyecto o empresa, así como las condiciones del macro entorno. En tal sentido, el objetivo principal de esta investigación es proponer e implementar un modelo matemático para estimar el valor agregado por todas las actividades y empresas interconectadas a lo largo de la cadena de valor de cualquier proyecto de biotecnología de la salud. La propuesta de modelo consiste en el cálculo de un indicador único que incluye los componentes económico, financiero y de sostenibilidad. Esta investigación doctoral arroja el primer estudio bibliométrico que analiza las publicaciones en biotecnología de la salud desde la perspectiva de la cadena de valor, propone un Sistema Nacional de Innovación para Cuba, emplea la técnica ANP tomando como base el enfoque de cadena de valor, y aplica la IGP a las decisiones de financiación. Todo ello se presenta a través de 7 capítulos, 4 de los cuales son artículos publicados/en proceso de publicación. / [CA] La importància de la biotecnologia ha estat reconeguda i demostrada a la pràctica al llarg dels anys. Específicament les aplicacions a la biotecnologia de la salut ressalten pel seu impacte en la vida humana en particular. Però este tractament que arriba a les mans del necessitat va transcórrer un llarg període d'assajos, fracassos i millores que va implicar el desemborsament de grans sumes de capital, la consecució d'activitats específiques desenvolupades per diferents actors en dissímils parts del món, així com la presa de decisions en condicions summament incertes. Per aquests motius, un moment crucial quan es tracta de decidir si es prossegueix amb la investigació d'un candidat a fàrmac, n'és la valoració. El mètode més usat fins ara per valorar projectes de biotecnologia de la salut és l'arbre binomial d'opcions reals, basat en historials estadístics de projectes similars. Però coexisteixen i influeixen altres factors, qualitatius i quantitatius, en el valor que afegeix un candidat a fàrmac, més enllà dels fluxos de caixa que este promet. Addicionalment, els esforços a obtenir els fons financers que requereix aquest tipus d'innovacions no són insignificants, sobretot en països amb economies menys desenvolupades com Cuba. Per tant, el mètode de valoració que es faci servir, ha d'oferir una visió holística i de llarg termini dels efectes del projecte. En este context es planteja la interrogant de recerca següent: quins components ha de tenir un model de valoració de projectes biotecnològics per convertir-se en una eina flexible i estratègica en la presa de decisions de les empreses? En esta tesi es considera que la resposta a esta incògnita es troba en un model que capti els atributs intrínsecs del projecte en qüestió, les característiques pròpies de l'empresa i el mercat, el llarg termini com a període preferent per a la previsió, les interdependències entre tots els negocis vinculats durant la transformació d'un candidat a fàrmac en un producte establert, la incertesa en factors o paràmetres, els efectes secundaris provocats pel projecte o l'empresa, així com les condicions del macro entorn. En este sentit, l'objectiu principal d'esta investigació és proposar i implementar un model matemàtic per estimar el valor agregat per a totes les activitats i les empreses interconnectades al llarg de la cadena de valor de qualsevol projecte de biotecnologia de la salut. La proposta de model consisteix en el càlcul d"un indicador únic que inclou els components econòmic, financer i de sostenibilitat. Aquesta investigació doctoral presenta el primer estudi bibliomètric que analitza les publicacions en biotecnologia de la salut des de la perspectiva de la cadena de valor, proposa un Sistema Nacional d'Innovació per a Cuba, utilitza la tècnica ANP prenent com a base l'enfocament de cadena de valor, i aplica la IGP a les decisions de finançament. Tot això es presenta a través de 7 capítols, 4 dels quals són articles publicats en procés de publicació. / [EN] The importance of biotechnology has been recognized and demonstrated in practice over the years. Specifically, applications in health biotechnology stand out for their impact on human life. But this treatment that reaches the hands of the needy had to undergo a long period of trials, failures, and improvements, which involved the disbursement of large sums of capital, the achievement of specific activities developed by different actors across the world, as well as the decision-making under extremely uncertain conditions. For these reasons, a crucial moment when deciding whether to continue researching a drug candidate is its assessment. The most used method to value health biotechnology projects is the binomial real options tree, based on statistics of similar projects. However, other qualitative and quantitative factors coexist and influence the value a drug candidate adds, beyond the cash flows it promises. Additionally, the efforts to obtain the financial funds that this type of innovation requires are not insignificant, especially in countries with less developed economies such as Cuba. Therefore, the valuation method must offer a holistic and long-term view of the project's effects. The following research question is raised in this context: What components should a biotechnology project valuation model have to become a flexible and strategic tool in companies' decision-making? In this thesis, it is considered that the answer to this unknown is found in a model that captures the intrinsic attributes of the project under study, the characteristics of the company and the market, the long term as the preferred period for forecasting, the interdependencies between all the businesses linked while transforming a drug candidate into an established product, the uncertainty in factors or parameters, the project or company's side effects, as well as the conditions of the macro environment. In this sense, the main aim of this research is to propose and implement a mathematical model to estimate the added value by all interconnected activities and companies along the value chain of a health biotechnology project. The model proposal consists of the computation of a single indicator that includes the economic, financial, and sustainability components. This doctoral research provides the first bibliometric study that analyzes health biotechnology publications from the value chain perspective, proposes a National Innovation System for Cuba, uses the ANP technique based on the value chain approach, and applies the IGP to financing decisions. All of this is presented through 7 chapters, 4 of which are published papers/in the publication process. / Oramas Santos, O. (2024). La gestión de la cadena de valor en las ciencias de la vida: propuesta de modelo para estimar el valor añadido de los proyectos de biotecnología de la salud [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207126 / Compendio
6

Arquitectura planetaria: análisis de posibles hábitats naturales y artificiales en los entornos lunar y marciano, y su conveniencia

Eid-Macheh Sánchez, Yasmina 10 January 2025 (has links)
[ES] Se pretende configurar un tipo de arquitectura planetaria cuya concepción se establezca en torno a la búsqueda de las necesidades del astronauta como ser humano. A la hora de planificar un recinto planetario, debe tenerse en cuenta cómo combinar la generación de estímulos positivos para acompañar a un astronauta durante una estancia prolongada en el espacio, siendo el propósito del recinto actuar como refugio, junto a otros factores relacionados con el desarrollo de la vida humana dentro de la estructura. Estas consideraciones nos llevan entonces a la humanización de la arquitectura espacial como uno de los objetivos propuestos en esta investigación. La idea es promover el desarrollo de la actividad humana en todas sus formas posibles, dentro de las expectativas que la comunidad científica tiene sobre el posible establecimiento de una colonia humana extraterrestre y tratar de demostrar la capacidad de la arquitectura planetaria una vez que ha sido pensada al servicio de la condición humana. El objetivo es establecer criterios y pautas para la proyección y materialización de hábitats planetarios destinados, entre otras, a contribuir en mantener a los astronautas en el mejor estado físico y emocional posible durante su estancia durante largos periodos de tiempo al interior de dichos hábitats, en función de condiciones de confort ambiental como la iluminación, térmicas, acústicas, materiales, forma y composición, y relación con otros espacios necesarios para un desarrollo favorable, así como protección frente a agentes nocivos externos. De esta manera, se busca el confort y la respuesta positiva de la salud del astronauta, utilizando la arquitectura planetaria para ser considerada de acuerdo con aquellos aspectos relacionados con la funcionalidad, la construcción fuera del entorno terrestre e incluso la forma. Una vez registradas las necesidades arquitectónicas para su conformación, se consideran los aspectos formales relacionados con el hábitat, particularmente el estudio de los materiales autóctonos y el emplazamiento, destacando la importancia de la geología en la arquitectura planetaria, dadas las implicaciones del regolito lunar y marciano en los hábitats naturales a colonizar. / [CA] Es pretén configurar un tipus d'arquitectura planetària la concepció de la qual s'establisca entorn de la cerca de les necessitats de l'astronauta com a ésser humà. A l'hora de planificar un recinte planetari, ha de tindre's en compte com combinar la generació d'estímuls positius per a acompanyar a un astronauta durant una estada prolongada en l'espai, sent el propòsit del recinte actuar com a refugi, al costat d'altres factors relacionats amb el desenvolupament de la vida humana dins de l'estructura. Estes consideracions ens porten llavors a la humanització de l'arquitectura espacial com un dels objectius proposats en esta investigació. La idea és promoure el desenvolupament de l'activitat humana en totes les seues formes possibles, dins de les expectatives que la comunitat científica té sobre el possible establiment d'una colònia humana extraterrestre i tractar de demostrar la capacitat de l'arquitectura planetària una vegada que ha sigut pensada al servici de la condició humana. L'objectiu és establir criteris i pautes per a la projecció i materialització d'hàbitats planetaris destinats, entre altres, a contribuir a mantindre als astronautes en el millor estat físic i emocional possible durant la seua estada durant llargs períodes de temps a l'interior d'estos hàbitats, en funció de condicions de confort ambiental com la il·luminació, tèrmiques, acústiques, materials, forma i composició, i relació amb altres espais necessaris per a un desenvolupament favorable, així com protecció enfront d'agents nocius externs. D'esta manera, es busca el confort i la resposta positiva de la salut de l'astronauta, utilitzant l'arquitectura planetària per a ser considerada d'acord amb aquells aspectes relacionats amb la funcionalitat, la construcció fora de l'entorn terrestre i fins i tot la forma. Una vegada registrades les necessitats arquitectòniques per a la seua conformació, es consideren els aspectes formals relacionats amb l'hàbitat, particularment l'estudi dels materials autòctons i l'emplaçament, destacant la importància de la geologia en l'arquitectura planetària, donades les implicacions del *regolito lunar i marcià en els hàbitats naturals a colonitzar. / [EN] It is intended to configure a type of planetary architecture whose conception is established around the pursuit of the astronaut's needs as a human being. When planning a planetary enclosure, we must then take into consideration how to combine the generation of positive stimuli to accompany an astronaut during an extended stay, the purpose of the enclosure above all as a shelter, and other factors related to the ideal development of human life inside the structure. These considerations then lead us to the humanization of space architecture as one of the goals proposed in this research. The idea is to promote the development of human activity in all of its possible forms, within the expectations that the scientific community has about the possible establishment of an extra-terrestrial human colony and try to demonstrate the capacity of planetary architecture once it has been thought out in service of the human condition. The aim is to establish criteria and guidelines for the projection and materialization of planetary habitats specifically intended for the purpose, among others, of contributing to keeping the astronauts in the best possible physical and emotional state during their stay for long periods of time inside those habitats, based on environmental comfort conditions such as lighting, thermal, acoustic, material, form and composition, and relationship with other spaces necessary for favourable development, as well as protection against external harmful agents. In this way, we seek the comfort and positive response of the astronaut's health, using planetary architecture to be considered in accordance with those aspects related to functionality, construction outside the terrestrial environment and even form. Once the architectural needs for the conformation of the habitat have been recorded, we consider the formal aspects related to the habitat, particularly the study of indigenous material and the location itself, highlighting the importance of geology in planetary architecture, given the implications of the lunar and Martian regolith in the natural habitats to be colonized. / Eid-Macheh Sánchez, Y. (2024). Arquitectura planetaria: análisis de posibles hábitats naturales y artificiales en los entornos lunar y marciano, y su conveniencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/213734
7

Characterization of the antiviral activity of dermcidin in vitro and in vivo, and its potential role against respiratory viral infections

Corell Escuin, Paula 24 January 2026 (has links)
[ES] Antecedentes: El virus de la gripe es una de las principales causas de infecciones respiratorias a nivel mundial, provocando epidemias estacionales con un impacto significativo en la salud pública y en la economía. A pesar de más de mil millones de casos anuales en el mundo, algunas personas expuestas al virus permanecen asintomáticas. La causa de esta resistencia no se ha aclarado, pero comprenderla podría conducir a nuevas estrategias preventivas y terapéuticas. En un estudio previo de nuestro laboratorio se identificó un péptido antimicrobiano humano (AMP), la dermicidina, a partir de genotecas de individuos asintomáticos, sugiriendo un posible papel antiviral. Esta tesis analiza si las diferencias de susceptibilidad a la gripe están relacionadas con la producción de dermicidina. Objetivos: Este trabajo tiene como objetivo confirmar y caracterizar la actividad antiviral de la dermicidina contra el virus de la gripe, centrándose en los subtipos H1N1 y H3N2. Investiga también el mecanismo de acción del péptido, su papel en la susceptibilidad a padecer los síntomas de gripe y su producción en las vías respiratorias humanas. Además, evalúa el potencial terapéutico de la dermicidina, incluyendo su citotoxicidad, tolerabilidad y eficacia en un modelo animal. Métodos: Se evaluó la actividad antiviral de la dermicidina y sus derivados mediante ensayos de inhibición de hemaglutinación (HAI) y ensayo de placa contra siete cepas del virus de la gripe en cultivos celulares. Se estudió el mecanismo de acción mediante ensayos de afinidad, acoplamiento molecular y simulaciones dinámicas. Los niveles de dermicidina en muestras humanas se analizaron con ELISA, y se realizaron análisis genéticos comparativos de individuos sintomáticos y asintomáticos mediante secuenciación PacBio y VarScan. La citotoxicidad se evaluó con el ensayo MTT, y la eficacia terapéutica se probó en ratones Balb/c analizando peso, síntomas, carga viral y producción de citoquinas inflamatorias. Resultados y discusión: Esta tesis caracteriza la actividad antiviral de la dermicidina, identificando DCD-1L como el péptido más efectivo, con concentraciones inhibitorias de 81-254 µM contra los subtipos H1N1 y H3N2. La dermicidina se une a la zona del tallo de la hemaglutinina (HA), bloqueando la etapa inicial de la infección, un mecanismo conservado que podría ser eficaz contra otros virus con HA, como el coronavirus humano OC43 y el virus del sarampión. La dermicidina se produce en las rutas de entrada viral en humanos (lágrimas, saliva y secreciones nasofaríngeas), con mayores niveles en individuos asintomáticos, lo que podría explicar su resistencia. Este péptido también se sobreproduce en respuesta a infecciones respiratorias, lo que confirma su papel en la respuesta inmune innata. En el análisis genético no encontraron variantes asociadas con la resistencia a los síntomas, sugiriendo que la mayor producción de dermicidina es clave. Estudios en animales confirmaron que DCD-1L es seguro, bien tolerado y eficaz, comparable al zanamivir cuando se co-incuba con el virus. Conclusión: La susceptibilidad a los síntomas de la gripe está parcialmente asociada con la producción de dermicidina en las rutas de entrada de virus respiratorios. Los resultados destacan su potencial uso como agente terapéutico para tratar y prevenir la gripe y otras infecciones virales respiratorias. / [CA] Antecedents: El virus de la grip és una de les principals causes d'infeccions respiratòries, provocant epidèmies estacionals amb un impacte significatiu en la salut pública i en l'economia. Tot i més de mil milions de casos anuals en tot el món, algunes persones exposades al virus romanen asimptomàtiques. La causa d'aquesta resistència no s'ha aclarit, però comprendre-la podria portar a noves estratègies preventives i terapèutiques. Un estudi previ del nostre laboratori va identificar un pèptid antimicrobià humà (AMP), la dermicidina, en genoteques d'individus asimptomàtics, suggerint un possible paper antiviral. Aquesta tesi analitza si les diferències de susceptibilitat a la grip estan relacionades amb la producció de dermicidina. Objectius: Aquest treball té com a objectiu confirmar i caracteritzar l'activitat antiviral de la dermicidina contra el virus de la grip, centrant-se en els subtipus H1N1 i H3N2. Investiga també el mecanisme d'acció del pèptid, el seu paper en la susceptibilitat als símptomes i la seua producció en les vies respiratòries humanes. A més, avalua el potencial terapèutic de la dermicidina, incloent-hi la seua citotoxicitat, tolerabilitat i eficàcia en un model animal. Mètodes: Es van avaluar els efectes antivirals de la dermicidina i els seus derivats mitjançant assajos d'inhibició de l'hemaglutinació (HAI) i de plaques contra set soques del virus de la grip en cultius cel·lulars. Es va estudiar el mecanisme d'acció amb assajos d'afinitat, acoblament molecular i simulacions dinàmiques. Els nivells de dermicidina en mostres humanes es van analitzar amb ELISA, i es van fer anàlisis genètiques comparatives d'individus simptomàtics i asimptomàtics mitjançant seqüenciació PacBio i VarScan. La citotoxicitat es va avaluar amb l'assaig MTT, i l'eficàcia terapèutica es va provar en ratolins Balb/c analitzant pes, símptomes, càrrega viral i citoquines inflamatòries. Resultats i Discussió: La tesi caracteritza l'activitat antiviral de la dermicidina, identificant DCD-1L com el pèptid més efectiu, amb concentracions inhibidores de 81-254 µM contra els subtipus H1N1 i H3N2. La dermicidina s'uneix a la zona del tronc de l'hemaglutinina (HA), bloquejant l'etapa inicial de la infecció, un mecanisme conservat que podria ser eficaç contra altres virus amb HA, com el coronavirus humà OC43 i el virus del xarampió. La dermicidina es produeix en les vies d'entrada viral en humans (llàgrimes, saliva i secrecions nasofaringees), amb nivells més alts en individus asimptomàtics, cosa que podria explicar la seua resistència. Aquest pèptid també es sobreprodueix en resposta a infeccions respiratòries, confirmant el seu paper en la resposta immune innata. L'anàlisi genètica no va trobar variants associades amb la resistència als símptomes, suggerint que la major producció de dermicidina és clau. Els estudis en animals van confirmar que DCD-1L és segur, ben tolerat i eficaç, comparable al zanamivir quan es co-incuba amb el virus. Conclusió: La susceptibilitat a patir els símptomes de la grip està parcialment associada amb la producció de dermicidina en les vies d'entrada de virus respiratòries. Els resultats destaquen el seu potencial ús com a agent terapèutic per a tractar i prevenir la grip i altres infeccions virals respiratòries. / [EN] Background: Influenza virus is one of the major causes of respiratory infections, leading to seasonal epidemics with significant economic and public health impacts. Despite over a billion cases annually worldwide, some individuals exposed to the virus remain asymptomatic. The basis for this resistance is unclear, but understanding it could lead to new preventive and therapeutic strategies. A previous study from our lab identified a human antimicrobial peptide (AMP), dermcidin, from DNA libraries of asymptomatic individuals, suggesting a potential antiviral role. This thesis explores whether susceptibility differences to influenza are linked to dermcidin production. Objectives: This research aims to confirm and characterize the antiviral activity of dermcidin against influenza virus, focusing on two main subtypes (H1N1 and H3N2). It also investigates the peptide's mechanism of action, its role in susceptibility to symptoms, and its production in human respiratory pathways. Additionally, it evaluates dermcidin's potential as a therapeutic agent, including its cytotoxicity, tolerability, and efficacy in an animal model. Methods: The antiviral effects of dermcidin and derived peptides were tested using hemagglutination inhibition (HAI) and plaque inhibition assays against seven influenza virus strains in cell culture. Mechanisms of action were studied via affinity assays, molecular docking, and dynamic simulations. Dermcidin levels in human samples were assessed using ELISA, with comparative genetic analyses of symptomatic and asymptomatic individuals conducted using PacBio sequencing and VarScan. Cytotoxicity was tested by MTT assay, and therapeutic efficacy was evaluated in Balb/c mice by monitoring body weight, symptoms, viral load, and inflammatory cytokine levels. Results and Discussion: This thesis characterizes the antiviral activity of dermcidin, identifying DCD-1L as the most effective peptide, with inhibitory concentrations of 81-254 µM against H1N1 and H3N2 subtypes. Dermcidin binds to the hemagglutinin (HA) stalk zone, blocking the initial infection stage, a conserved mechanism potentially effective against other HA-expressing viruses, including human coronavirus OC43 and measles virus. Dermcidin is naturally produced in human viral entry routes such as tears, saliva, and nasopharyngeal secretions, with asymptomatic individuals secreting higher amounts in the nasopharynx, which may explain their resistance to symptoms. The peptide is overproduced in response to various respiratory viral infections, supporting its role in the innate immune response. Genetic analysis showed no specific variants associated with symptom resistance, suggesting that higher dermcidin production underlies this trait. Animal model studies confirmed DCD-1L's safety, tolerability, and efficacy, comparable to zanamivir when co-incubated with the virus. Conclusion: Susceptibility to influenza symptoms is partly associated with dermcidin production in respiratory viral entry pathways. The findings highlight dermcidin's potential as a novel therapeutic agent for influenza and other respiratory viral diseases, addressing the need for new strategies against these infections. / Corell Escuin, P. (2025). Characterization of the antiviral activity of dermcidin in vitro and in vivo, and its potential role against respiratory viral infections [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214795
8

Optimising robustness in rabbit paternal lines considering resource allocation and immune status

Peixoto Gonçalves, Catarina Alexandra 19 December 2024 (has links)
[ES] Resumen La selección genética en líneas paternales de conejos se ha buscado durante mucho tiempo para mejorar el rendimiento del crecimiento. Sin embargo, diversos estudios han demostrado que esta estrategia puede afectar negativamente a caracteristicas relacionadas con el fitness animal, como la reproducción y la salud. La hipótesis central de esta tesis fue que las nuevas líneas obtenidas mediante la selección de animales de élite y la introducción de genética robusta pueden sostener la producción salvaguardando la salud y las funciones reproductivas. Se realizaron tres experimentos consecutivos para probar nuestra hipótesis utilizando un total de 319 conejas y 387 conejos destetados. Los animales pertenecían a tres líneas genéticas diferentes: R, RF y RFLP. La línea R es una línea paternal seleccionada por su ganancia diaria promedio durante el período de crecimiento durante 37 generaciones. La línea RF se fundó seleccionando animales de élite de la línea R (ganancia media diaria > 60 g/d) criados selectivamente para crear la línea RF. Finalmente, se incorporó genética de una línea maternal (LP) longeva mediante retrocruzamiento para mejorar la robustez general y la resistencia a enfermedades de la línea RF, lo que dio como resultado la línea RFLP. Se recolectaron datos productivos, reproductivos e inmunológicos de las hembras desde la primera inseminación artificial hasta el tercer parto y de los gazapos desde el nacimiento hasta el sacrificio. Los resultados sugirieron que la refundación con animales de élite, como se ve en la línea RF, mejoró los rasgos reproductivos inicialmente (fertilidad, crecimiento y supervivencia de la camada durante el primer ciclo), pero condujo al desgaste corporal y redujo la fertilidad en ciclos posteriores. Sin embargo, la introducción de genética resiliente a través del retrocruzamiento, como se ve en la línea RFLP, mejoró la asignación de recursos, aseguró una mejor adaptación a los cambios fisiológicos y mejoró el éxito reproductivo (mayor fertilidad, producción de leche, rendimiento de la camada y supervivencia tanto de las hembras como de la camada). Los ensayos de crecimiento y digestibilidad que compararon las tres líneas genéticas durante el período de crecimiento mostraron que, si bien se observaron ligeros cambios en la utilización de nutrientes y el crecimiento, el rendimiento general permaneció similar entre las diferentes líneas. Los datos inmunológicos sugirieron que: i. la selección de animales de élite mejoró el estado inmunológico tanto de las hembras como de sus camadas al destete (mayores linfocitos totales y CD4+) y ii. la introducción adicional de genética robusta pareció influir en las estrategias de asignación de recursos, lo que resultó en distintas respuestas inmunes durante el parto y destete (mayor proporción de CD4+ a CD8+ en las conejas). Por otro lado, las correlaciones positivas observadas entre poblaciones de leucocitos específicas en conejas y las poblaciones correspondientes en sus crías podrían indicar posibles contribuciones maternas a la inmunidad innata y adaptativa de los gazapos. Además, la línea RFLP mostró consistentemente tasas de mortalidad y un índice de riesgo sanitario (SRI) más bajos, lo que enfatiza los beneficios potenciales de incorporar genética robusta para mejorar los rasgos de salud en los conejos en crecimiento. Los resultados obtenidos en la presente tesis sugieren que la estrategia de cruce entre una línea de rápido crecimiento y una línea robusta podría contribuir a refinar las líneas genéticas existentes sin sacrificar el potencial de crecimiento. / [CA] Resum La selecció genètica en línies paternes de conill s'ha perseguit durant molt de temps per millorar el rendiment del creixement. No obstant això, diversos estudis han demostrat que aquesta estratègia pot afectar negativament els trets relacionats amb el fitness animal, com ara la reproducció i la salut. La hipòtesi central d'aquesta tesi era que les noves línies obtingudes mitjançant la selecció d'animals d'elit i la introducció de genètica robusta podrien ser capaços de mantenir la producció alhora que salvaguarden la salut i les funcions reproductives. Es van realitzar tres experiments consecutius per provar la nostra hipòtesi amb un total de 319 femelles i 387 conills deslletats. Els animals pertanyien a tres línies genètiques diferents: R, RF i RFLP. La línia R és una línia paterna seleccionada per obtenir un guany mitjà diari durant el període de creixement durant 37 generacions. La línia RF es va fundar seleccionant animals d'elit de la línia R (guany mitjà diari > 60 g/d) criats selectivament per crear la línia RF. Finalment, es va incorporar la genètica d'una línia materna de llarga vida (LP) mitjançant el retrocreuament per millorar la robustesa general i la resistència a les malalties de la línia RF, donant lloc a la línia RFLP. Es van recollir dades productives, reproductives i immunològiques de les femelles des de la primera inseminació artificial fins al tercer part i dels llorigons des del naixement fins a la matança. Els resultats van suggerir que la refundació amb animals d'elit, tal com es veu a la línia RF, va millorar inicialment els trets reproductius (fertilitat i creixement de la brossa i supervivència durant el primer cicle), però va provocar un desgast corporal i va reduir la fertilitat en cicles posteriors. No obstant això, la introducció de genètica resilient mitjançant el retrocreuament, tal com es veu a la línia RFLP, va millorar l'assignació de recursos, assegurant una millor adaptació als canvis fisiològics i un èxit reproductiu millorat (més fertilitat, rendiment de llet, rendiment de la llorigada i supervivència tant femelles com de la llorigada). Els assaigs de creixement i digestibilitat que van comparar les tres línies genètiques durant el període de creixement van demostrar que, tot i que es van observar lleugers canvis en la utilització i el creixement dels nutrients, el rendiment general es va mantenir similar entre les diferents línies. Les dades immunològiques suggereixen que: i. la selecció d'animals d'elit va millorar l'estat immunològic tant de les femelles com de les seves camades al deslletament (limfòcits CD4+ i totals més alts) ii. la introducció addicional de genètica robusta semblava influir en les estratègies d'assignació de recursos, donant lloc a diferents respostes immunes durant el part i deslletament (índex CD4+ a CD8+ més elevat en les femelles). A més, les correlacions positives observades entre poblacions específiques de leucòcits en conills femelles i les poblacions corresponents de la seva descendència podrien indicar contribucions maternes potencials a la immunitat innata i adaptativa dels llorigons. A més, la línia RFLP va mostrar constantment taxes de mortalitat i índex de risc sanitari més baixes, posant èmfasi en els beneficis potencials d'incorporar una genètica robusta per millorar els trets de salut dels conills en creixement. Els resultats obtinguts en la present tesi suggereixen que la l'estratègia de retrocreuament entre una línia de ràpid creixement i una línia robusta podria contribuir a refinar les línies genètiques existents sense sacrificar el potencial de creixement. / [EN] Abstract Genetic selection in rabbit paternal lines has long been pursued to enhance growth performance. However, various studies have demonstrated that this strategy may adversely affect traits related to animal fitness, such as reproductive and health related traits. The central hypothesis of this thesis was that new lines obtained by the selection of elite animals and the introduction of robust genetics may be able to sustain production while safeguarding health and reproductive functions. Three consecutive experiments were conducted to test our hypothesis using a total of 319 female rabbits and 387 weaned rabbits. The animals belonged to three different genetic lines: R, RF, and RFLP. The R line is a paternal line selected for average daily gain during the growing period for 37 generations. The RF line was founded by selecting elite animals from the R line (average daily gain > 60g/d) selectively bred to create the RF line. Finally, genetics from a long-living maternal line (LP) was incorporated through backcrossing to enhance the RF line's general robustness and disease resistance, resulting in the RFLP line. Productive, reproductive and immunological data were collected from females from the first artificial insemination to the third parturition and from kits from birth to slaughter. Results suggested that re-founding with elite animals, as seen in the RF line, improved reproductive traits initially (fertility and litter growth and survival during the first cycle) but led to body wear-out and reduced fertility in subsequent cycles. However, introducing resilient genetics through backcrossing, as seen in the RFLP line, improved resource allocation, ensuring better adaptation to physiological changes and enhanced reproductive success (higher fertility, milk yield, litter survival and growth, as well as female lifespan). Growth and digestibility trials comparing the three genetic lines during the growing period showed that while slight changes were observed in nutrient utilisation and growth, overall performance remained similar among different lines. Immunological data suggested that: i. the selection of elite animals improved the immune status of both females and their litters at weaning (higher total and CD4+ lymphocytes) and ii. the additional introduction of robust genetics seemed to influence resource allocation strategies, resulting in distinct immune responses during parturition and weaning (higher CD4+ to CD8+ ratio in females). Furthermore, the positive correlations observed between specific leukocyte populations in female rabbits and corresponding populations in their offspring might indicate potential maternal contributions to the innate and adaptive immunity of the kits. Moreover, the RFLP line consistently exhibited lower mortality rates and sanitary risk index (SRI), emphasising the potential benefits of incorporating robust genetics for improved health traits in growing rabbits. Results obtained in the present thesis suggest that the crossbreed strategy between a fast growing and a robust line could contribute to refining existing genetic lines without sacrificing growth potential. / This research was funded by grants from the Universidad Cardenal Herrera-CEU (INDI 22/11), the Ministry of Science, Innovation and Universities of the Government of Spain (AGL2017-85162-C2-1-R; PID2020-117897RB-I00), and the General Direction of Science and Research of the Generalitat Valenciana (AICO/2012/256; Prometeo CIPROM-2021-053). The grants for Catarina Peixoto Gonçalves, Elena Moreno Grúa and Carmen Martínez Seijas are gratefully acknowledged (GRISOLIAP/2019/149; from the Spanish Ministry of Education, Culture and Sport FPU17/02708 and Universidad CEU Cardenal Herrera respectively). The authors would also like to thank Juan Carlos Moreno Pardo for his technical support throughout the trial. / Peixoto Gonçalves, CA. (2024). Optimising robustness in rabbit paternal lines considering resource allocation and immune status [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/213208
9

CEO Public Discourse, Ethical Approach, and Corporate Social Responsibility. Unveiling CEOs Strategic Levers Toward High Performance

Galán Cubillo, Javier 22 October 2024 (has links)
Tesis por compendio / [ES] Esta tesis consta de tres estudios sobre el razonamiento moral y la comunicación estratégica del CEO en grandes firmas, con gran impacto en la sociedad y la sostenibilidad global más allá de lo económico. La literatura vincula una buena toma de decisiones con la comunicación ética, mientras que un tono moral deficiente del CEO se relaciona con escándalos y crisis corporativas, a veces causando crisis globales. Sin embargo, existe un gap en el análisis del razonamiento moral de la alta dirección y su relación con la responsabilidad social corporativa (RSC). Comprender el tono moral del CEO puede revelar cómo equilibran su liderazgo ético y las decisiones empresariales, promoviendo prácticas éticas, responsables y sostenibles. El primer estudio examina el razonamiento moral entre los CEOs de 15 grandes empresas de automoción, significativas por su impacto económico global y escándalos asociados. Mediante el método de Weber, basado en la teoría de las etapas del desarrollo moral de Kohlberg, se categoriza el razonamiento moral en las comunicaciones escritas del CEO en informes anuales de 2013 a 2018. Los resultados muestran una tendencia general positiva en el tono moral, aunque los sin patrones claros, e insuficientes para prevenir escándalos a corto plazo. El estudio encuentra asociaciones entre el razonamiento moral y el desempeño ético, proponiendo el concepto de "tono hacia arriba", ilustrando cómo el razonamiento moral del CEO se ve influenciado por la empresa y factores externos. Se destaca la importancia del tono moral del CEO en los comportamientos éticos en la empresa y se aboga por una mayor educación en ética empresarial. Los hallazgos son valiosos para la mejora de la responsabilidad social y el desempeño ético en la empresa y la anticipación de conflictos, y como instrumento de evaluación del CEO por las partes interesadas. El segundo estudio explora cómo la COVID-19 afectó el razonamiento moral del CEO y su impacto en las respuestas de RSC. Se realiza un análisis cualitativo de las cartas del CEO antes y después del inicio de la pandemia utilizando el método de Weber, ampliando su aplicabilidad con nuevos ejemplos. Contradiciendo el modelo contingente de Jones, los hallazgos muestran cambios mínimos en el razonamiento moral a pesar de la alta intensidad moral, lo que indica una "parálisis moral" debido a la complejidad del problema. Factores como la cultura y los valores influyeron significativamente en el razonamiento moral de los CEOs, respaldando el concepto introducido de "tono hacia arriba". Si bien las empresas respondieron a la crisis con acciones filantrópicas temporales, especialmente entre los CEOs con niveles más altos de razonamiento moral, esto no resultó en mejoras sustanciales a largo plazo en la RSC. El estudio ofrece perspectivas sobre la interacción entre el razonamiento moral, escenarios de alta intensidad moral y respuestas de RSC, informando la toma de decisiones para empresas, alta dirección y partes interesadas. Se destaca la necesidad de más investigación y atención a las implicaciones del razonamiento moral para empresas y sociedad. El estudio final amplía su enfoque a las palancas disponibles para el CEO en su comunicación estratégica. A pesar de los esfuerzos académicos para conceptualizar la comunicación estratégica empresarial, quedan preguntas clave sin explorar. El estudio incluye una muestra de 25 CEOs de alto rendimiento en diversos sectores. A través de una revisión de la literatura, se identifican varios grupos de palancas estratégicas. Mediante un novedoso enfoque se evalúa y categoriza la adopción de palancas estratégicas por parte del CEO para revelar dimensiones subyacentes. Un modelo tridimensional ilustra cómo los CEOs articulan estas palancas, clasificándose en 4 grupos, lo que indica que no existe una fórmula única para el éxito. El estudio identifica fortalezas y áreas de mejora y contribuye a la concienciación del CEO sobre la relevancia de su discurso. / [CA] Aquesta tesi consta de tres estudis sobre el raonament moral i la comunicació estratègica del CEO en grans firmes, amb gran impacte en la societat i la sostenibilitat global més enllà de l'econòmic. La literatura vincula una bona presa de decisions amb la comunicació ètica, mentre que un to moral deficient del CEO es relaciona amb escàndols i crisis corporatives, a vegades causant crisis globals. No obstant això, hi ha una bretxa en l'anàlisi del raonament moral de l'alta direcció i la seua relació amb la responsabilitat social corporativa (RSC). Comprendre el to moral del CEO pot revelar com equilibrar el seu lideratge ètic i les decisions empresarials, promovent pràctiques ètiques, responsables i sostenibles. El primer estudi examina el raonament moral entre els CEO de 15 grans empreses d'automoció, significatives pel seu impacte econòmic global i els escàndols associats. Mitjançant el mètode de Weber, basat en la teoria de les etapes del desenvolupament moral de Kohlberg, es categoritza el raonament moral en les comunicacions escrites del CEO en informes anuals de 2013 a 2018. Els resultats mostren una tendència general positiva en el to moral, encara que sense patrons clars i insuficients per a prevenir escàndols a curt termini. L'estudi troba associacions entre el raonament moral i el rendiment ètic, proposant el concepte de "to cap amunt", il·lustrant com el raonament moral del CEO es veu influenciat per l'empresa i factors externs. Es destaca la importància del to moral del CEO en els comportaments ètics en l'empresa i s'advoca per una major educació en ètica empresarial. Les troballes són valuoses per a la millora de la responsabilitat social i el rendiment ètic en l'empresa i la anticipació de conflictes, i com a instrument d'avaluació del CEO per les parts interessades. El segon estudi explora com la COVID-19 va afectar el raonament moral del CEO i el seu impacte en les respostes de RSC. Es realitza una anàlisi qualitativa de les cartes del CEO abans i després de l'inici de la pandèmia utilitzant el mètode de Weber, ampliant la seua aplicabilitat amb nous exemples. Contradient el model contingent de Jones, les troballes mostren canvis mínims en el raonament moral malgrat la alta intensitat moral, el que indica una "paràlisi moral" a causa de la complexitat del problema. Factors com la cultura i els valors van influir significativament en el raonament moral dels CEO, recolzant el concepte introduït de "to cap amunt". Encara que les empreses van respondre a la crisi amb accions filantròpiques temporals, especialment entre els CEO amb nivells més alts de raonament moral, això no va resultar en millores substancials a llarg termini en la RSC. L'estudi ofereix perspectives sobre la interacció entre el raonament moral, escenaris d'alta intensitat moral i respostes de RSC, informant la presa de decisions per a empreses, alta direcció i parts interessades. Es destaca la necessitat de més investigació i atenció a les implicacions del raonament moral per a empreses i societat. L'estudi final amplia el seu enfocament a les palanques disponibles per al CEO en la seua comunicació estratègica. Malgrat els esforços acadèmics per conceptualitzar la comunicació estratègica empresarial, queden preguntes clau sense explorar. L'estudi inclou una mostra de 25 CEO d'alt rendiment en diversos sectors. A través d'una revisió de la literatura, s'identifiquen diversos grups de palanques estratègiques. Mitjançant un nou enfocament s'avalua i categoritza l'adopció de palanques estratègiques per part del CEO per a revelar dimensions subjacents. Un model tridimensional il·lustra com els CEO articulen aquestes palanques, classificant-se en 4 grups, el que indica que no existeix una fórmula única per a l'èxit. L'estudi identifica fortaleses i àrees de millora i contribueix a la conscienciació del CEO sobre la rellevància del seu discurs. / [EN] This thesis is composed of three connected studies concerning moral reasoning and strategic communication of CEOs in major corporations, with strong leverage on stakeholders, society, and global sustainability beyond economics. Literature links leaders' sound decision-making with ethical communication, while poor CEO moral tone is tied to scandals and corporate downfalls, sometimes causing global economic crises. However, contemporary research lacks examination of senior management's moral reasoning and its relationship with corporate social responsibility (CSR). Understanding the moral tone of CEOs can reveal how they balance ethics in leadership and business decisions, promoting ethical, responsible, and sustainable practices. The research selects CEOs from 15 major automotive companies, significant for their global economic impact and involvement in reputation scandals and crises. The first study examines moral reasoning patterns among CEOs of 15 major automotive companies, significant for their global economic impact and involvement in scandals. Hypotheses are developed based on a comprehensive literature review. Using Weber's method, based on Kohlberg's stages of moral development theory, a moral reasoning categorization is applied to CEOs' written communications in annual reports from 2013 to 2018. Results show an overall positive trend in moral tone, though patterns are unclear and insufficient to prevent scandals short-term. The study finds associations between moral reasoning stages and ethical performance, proposing "tone 'into' the top," illustrating how CEO moral reasoning is influenced by company and external factors. It highlights the importance of CEO moral tone in company-wide ethical behaviors and advocates for more business ethics education. The findings are valuable for firms to enhance corporate social responsibility and ethical performance, anticipate conflicts, and for stakeholders to assess CEOs from this approach. The second study explores how the COVID-19 pandemic has influenced CEOs' moral reasoning and its impact on CSR responses and long-term plans. A qualitative analysis of CEO letters before and after the pandemic onset is conducted using Weber's method, extending its applicability through new examples. Contradicting Jones' issue-contingent model, findings show minimal changes in moral reasoning despite high moral intensity, leading to "moral paralysis" due to the issue complexity. Factors like culture and core values, significantly influenced CEOs' moral reasoning, supporting the "tone 'into' the top" introduced concept. While companies responded positively to the crisis with temporary philanthropic actions, especially among CEOs with higher moral reasoning levels, this did not result in substantial long-term CSR improvements. The study offers insights into the interplay between moral reasoning, high moral intensity scenarios, and CSR responses, informing decision-making for companies, top management, and stakeholders. It stresses the need for further research and attention to moral reasoning implications for businesses and society. The final study broadens its focus to levers available to CEOs in their strategic communication. Despite scholarly efforts to conceptualize business strategic communication, key questions remain unexplored. The study includes a sample of 25 top-performing CEOs across sectors. Through a literature review, several groups of strategic levers are identified. A new empirical approach assesses and categorizes CEO adoption of strategic levers to unveil underlying dimensions. A three-dimensional model illustrates how CEOs articulate strategic levers, leading to their classification into four groups, which indicates there is no singular formula for success. The study signifies strengths and improvable areas, raising CEOs' awareness of the importance of their discourse and offering practical guidance. / Galán Cubillo, J. (2024). CEO Public Discourse, Ethical Approach, and Corporate Social Responsibility. Unveiling CEOs Strategic Levers Toward High Performance [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/210679 / Compendio
10

Microfluidic processing of Smart polymers for Tissue Engineering

Ribeiro Martins, Luís Amaro 05 January 2025 (has links)
[ES] En esta tesis, se ha desarrollado un método para la producción microfluídica de microesferas de poli(fluoruro de vinilo) y poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto. Este produce microesferas piezoeléctricas y magnetoeléctricas con alto porcentaje de estructuras electroactivas, sin pos-procesamiento y un mayor control dimensional y eficiencia temporal y material. El método es muy simple y no requiere equipos específicos, haciéndolo viable para la mayoría de laboratorios. Las microesferas se utilizaron para producir un sistema de precondicionamiento osteogénico de células madre mesenquimales humanas. Su aplicación directa ha demostrado éxito terapeutico en la regeneración ósea, pero puede mejorarse mediante el precondicionamiento por cultivo en condiciones biomiméticas osteoinductoras. El sistema consiste en microesferas de poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto empaquetadas formando un soporte 3D ensamblable. Las microesferas se funcionalizaron con proteínas de la matriz extracelular ósea y se utilizó medio de cultivo osteogénico, replicando señales biofísicas, bioquímicas y geométricas. Las microesferas empaquetadas pueden adaptarse al crecimiento celular y desmontarse fácilmente para el aislamiento y recuperación celular. Las células precondicionadas revelaron un ligero aumento en CD105 y CD90 después de 5 días de cultivo y expresión de RUNX2 aumentada. Se produjo una plataforma 2D similar basada en membranas de separación de fases inducida por no disolventes de poli(fluoruro de vinilo) y compuestos con ferritas de hierro o cobalto. A pesar de la menor constante magnetoestrictiva, las ferritas de hierro tienen menor citotoxicidad. Estas produjeron esferulitas más pequeñas, mayor cristalinidad y porcentajes de estructuras electroactivas relativamente a las ferritas de cobalto. Los cambios fueron mucho menores entre nanopartículas que entre su presencia/ausencia. Las células madre mesenquimales humanas mostraron una pobre adhesión y la estimulación no ha afectado la actividad de la fosfatasa alcalina. Las nanopartículas no influyeron en la adhesión, proliferación o diferenciación celular. Para mejorar las propiedades electroactivas del poli(fluoruro de vinilo), se sometieron membranas de separación de fases no inducidas por disolventes a compresión mecánica a diferentes condiciones. Se observó un aumento en el porcentaje de estructuras electroactivas en todas las condiciones. La morfología de la membrana pasó de muy porosa a completamente sólida sin esferulitas discernibles. También han mejoraron las propiedades mecánicas y la respuesta piezoeléctrica. El tratamiento también se realizó con rodillos para evidenciar el potencial industrial del procedimiento. Las diferencias se observaron principalmente entre muestras tratadas/no tratadas y no entre condiciones. También se realizó en membranas con ferritas de hierro o cobalto, habiendo un mayor efecto en muestras puras que en estas. Los líquidos iónicos magnéticos pueden producir polarización en respuesta a campos magnéticos como los compuestos magnetoeléctricos. Un compuesto de poli(fluoruro de vinilo)/[Bmim][FeCl4] se procesó en microesferas por microfluidica, aumentando las estructuras electroactivas y reduciendo la cristalinidad. El procesamiento se realizó como anteriormente. Opcionalmente, las microesferas se pueden limpiar con disolventes polares o apolares para mantener o eliminar el líquido iónico. Se proceso poli(fluoruro de vinilo) y el líquido iónico magnético [Emim]2[Co(SCN)4] en films con contenidos de 0, 10, 20 y 40% y se cristalizo a distintas temperaturas. El líquido iónico se segregó parcialmente durante la cristalización. El aumento del contenido aumentó la temperatura de cristalización y mostró un efecto dosis dependiente en la inducción de fases electroactivas. Las temperaturas de cristalización más altas aumentaron las temperaturas de fusión. La naturaleza líquida del [Emim]2[Co(SCN)4] permite una eliminación sencilla se necesario. / [CA] En esta tesis, se ha desarrollado un método para la producción microfluídica de microesferas de poli(fluoruro de vinilo) y poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto. Este produce microesferas piezoeléctricas y magnetoeléctricas con alto porcentaje de estructuras electroactivas, sin pos-procesamiento y un mayor control dimensional y eficiencia temporal y material. El método es muy simple y no requiere equipos específicos, haciéndolo viable para la mayoría de laboratorios. Las microesferas se utilizaron para producir un sistema de precondicionamiento osteogénico de células madre mesenquimales humanas. Su aplicación directa ha demostrado éxito terapeutico en la regeneración ósea, pero puede mejorarse mediante el precondicionamiento por cultivo en condiciones biomiméticas osteoinductoras. El sistema consiste en microesferas de poli(fluoruro de vinilo)/ferrita de cobalto empaquetadas formando un soporte 3D ensamblable. Las microesferas se funcionalizaron con proteínas de la matriz extracelular ósea y se utilizó medio de cultivo osteogénico, replicando señales biofísicas, bioquímicas y geométricas. Las microesferas empaquetadas pueden adaptarse al crecimiento celular y desmontarse fácilmente para el aislamiento y recuperación celular. Las células precondicionadas revelaron un ligero aumento en CD105 y CD90 después de 5 días de cultivo y expresión de RUNX2 aumentada. Se produjo una plataforma 2D similar basada en membranas de separación de fases inducida por no disolventes de poli(fluoruro de vinilo) y compuestos con ferritas de hierro o cobalto. A pesar de la menor constante magnetoestrictiva, las ferritas de hierro tienen menor citotoxicidad. Estas produjeron esferulitas más pequeñas, mayor cristalinidad y porcentajes de estructuras electroactivas relativamente a las ferritas de cobalto. Los cambios fueron mucho menores entre nanopartículas que entre su presencia/ausencia. Las células madre mesenquimales humanas mostraron una pobre adhesión y la estimulación no ha afectado la actividad de la fosfatasa alcalina. Las nanopartículas no influyeron en la adhesión, proliferación o diferenciación celular. Para mejorar las propiedades electroactivas del poli(fluoruro de vinilo), se sometieron membranas de separación de fases no inducidas por disolventes a compresión mecánica a diferentes condiciones. Se observó un aumento en el porcentaje de estructuras electroactivas en todas las condiciones. La morfología de la membrana pasó de muy porosa a completamente sólida sin esferulitas discernibles. También han mejoraron las propiedades mecánicas y la respuesta piezoeléctrica. El tratamiento también se realizó con rodillos para evidenciar el potencial industrial del procedimiento. Las diferencias se observaron principalmente entre muestras tratadas/no tratadas y no entre condiciones. También se realizó en membranas con ferritas de hierro o cobalto, habiendo un mayor efecto en muestras puras que en estas. Los líquidos iónicos magnéticos pueden producir polarización en respuesta a campos magnéticos como los compuestos magnetoeléctricos. Un compuesto de poli(fluoruro de vinilo)/[Bmim][FeCl4] se procesó en microesferas por microfluidica, aumentando las estructuras electroactivas y reduciendo la cristalinidad. El procesamiento se realizó como anteriormente. Opcionalmente, las microesferas se pueden limpiar con disolventes polares o apolares para mantener o eliminar el líquido iónico. Se proceso poli(fluoruro de vinilo) y el líquido iónico magnético [Emim]2[Co(SCN)4] en films con contenidos de 0, 10, 20 y 40% y se cristalizo a distintas temperaturas. El líquido iónico se segregó parcialmente durante la cristalización. El aumento del contenido aumentó la temperatura de cristalización y mostró un efecto dosis dependiente en la inducción de fases electroactivas. Las temperaturas de cristalización más altas aumentaron las temperaturas de fusión. La naturaleza líquida del [Emim]2[Co(SCN)4] permite una eliminación sencilla se necesario. / [EN] In this thesis, a method for the microfluidic production of poly(vinyl fluoride) and poly(vinyl fluoride)/cobalt ferrite microspheres was developed. It produced piezoelectric and magnetoelectric microspheres with a high percentage of electroactive structures without further processing, and unparallel dimensional control and improved material, and time efficiency. The method is very simple and does not require specific equipment making it viable for most laboratories. The microspheres were used to produce an osteogenic preconditioning system for human mesenchymal stem cells, whose direct application has proven medical success in bone regeneration. Though, it can be improved by preconditioning by culturing in biomimetic osteogenic inducing conditions. The system consists of packed poly(vinyl fluoride)/cobalt ferrite microspheres packed to form an assemblable 3D scaffold. The microspheres were functionalized with bone extracellular matrix proteins, and osteogenic culture medium was used, replicating biophysical, biochemical, and geometrical cues. Packed microspheres can adapt to cell growth and be easily disassembled for cell isolation and recovery. Preconditioned cells revealed a slight increase in CD105 and CD90 after 5 days of culturing and increased RUNX2 expression. A similar 2D platform was produced based on non-solvent induced phase separation membranes of poly(vinyl fluoride), and compounds with iron or cobalt ferrites. Besides the lower magnetostrictive constant, iron ferrites have lower cytotoxicity. Iron ferrites produced smaller spherulites, increased crystallinity and electroactive structure percentages relative to cobalt ferrites. These changes were much smaller between nanoparticles nature than presence. Human mesenchymal stem cells showed poor adhesion and alkaline phosphatase activity was unaffected by stimulation. The nanoparticles did not influence cell adhesion, proliferation, or differentiation. To improve the electroactive properties of poly(vinyl fluoride), non-solvent induced phase separation membranes were subjected to mechanical at different conditions. An increase in the percentage of electroactive structures was observed for all conditions. Membrane morphology went from highly porous to completely solid without discernible spherulites. Consequently, mechanical properties and piezoelectric response were also improved. The treatment was also performed on rollers to evidence the industrial potential of the procedure. Differences were mainly observed between non-treated and treated samples rather than among conditions It was also performed on membranes with iron or cobalt ferrites, where it had a greater effect on pure than on these. Magnetic ionic liquids can produce polarization in response to magnetic fields, like magnetoelectric compounds. A poly(vinyl fluoride)/[Bmim][FeCl4] compound was effectively processed into microspheres through microfluidics, leading to increased electroactive structures and reduced crystallinity. Processing was performed as previously. Microspheres can be optionally cleaned with polar or apolar solvents to maintain or remove the ionic liquid. Poly(vinyl fluoride) and the magnetic ionic liquid [Emim]2[Co(SCN)4] were processed into films with 0, 10, 20 and 40% contents, and crystallized at distinct temperatures. Ionic liquid was partially segregated during crystallization. Increasing filler content increased crystallization temperature and showed a dose-dependent effect on the induction of electroactive phases. Higher crystallization temperatures increased melting temperatures. [Emim]2[Co(SCN)4] inclusion proved suitable for the enhancement of poly(vinyl fluoride)'s electroactive properties, and its liquid nature enables simple removal when required. / Quero agradecer à Fundação Vasca para a Ciência, ao Ministério para a Ciência e o Desenvolvimento, ao Centro Biomédico de Investigação em Rede e à Fundação para a Ciência e a Tecnologia pelo seu contributo para a conclusão desta tese. Especificamente pelo financiamento dos projetos PID2019-106099RB-C41 e C43 / Ribeiro Martins, LA. (2024). Microfluidic processing of Smart polymers for Tissue Engineering [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/213710

Page generated in 0.1231 seconds