Entre los parámetros de cálculo más importantes en la Mecánica de Rocas, se encuentra la Resistencia a Comprensión Simple, como un valor que nos ayuda a la caracterización y estudio del comportamiento de los macizos rocosos. Contar con una buena correlación entre el ensayo de Carga Puntual (PLT) y de Resistencia a Compresión Simple (RCS) puede ser de gran importancia, pues se obtienen beneficios por la realización de ensayos más rápidos y económicos, que pueden aportar la misma seguridad en los cálculos de estructuras y actuaciones en macizos rocosos. Un paso previo para poder aplicar dicha correlación es disponer de un buen método de determinación de la Resistencia a la Carga Puntual. Esa correcta determinación es bastante confiable cuando se dispone de un número suficiente de ensayos con probetas de la misma naturaleza, pero habitualmente no es así y debe aplicarse un factor de corrección por tamaño F=(De / 50)? , con un ? = 0,45. En el presente trabajo se estudia la adecuación de dicho factor y se inicia el estudio de un factor alternativo, para el que se propone una expresión en la que el exponente ? es del tipo ?* = C1 - C2 x Is(50),F, donde Is(50),F es el índice de resistencia a la Carga Puntual obtenido con el factor F normativo. También, es importante conocer antes de realizar los ensayos de PLT, las dimensiones óptimas de las probetas (relación L / D) para una adecuada aplicación de la carga (P). El trabajo se centra en las Calizas de la Comunidad Valenciana (España) porque representan un porcentaje muy elevado de las rocas existentes en esa comunidad. Para su ejecución se han realizado más de 700 ensayos in-situ y en laboratorio, de los cuales 346 son ensayos de PLT, 45 ensayos de RCS y el resto son determinaciones de otros parámetros caracterizadores como son: peso específico y porosidad, durabilidad al desmoronamiento (Slake-Durability), velocidad ultrasónica, etc. / Galván Ceballos, MA. (2011). Estudio del ensayo a carga puntual en materiales calizos de la Comunidad Valenciana. Propuesta de modificación del factor de corrección por tamaño y correlación del ls(50) con la Resistencia a Compresión Simple [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10526

O objetivo deste estudo foi avaliar a plataforma OpenArray para testes genéticos em doadores de sangue e determinar as frequências genotípicas e alélicas de alterações pontuais (SNPs) associadas à trombose venosa (G1691A e G20210A), à hiperhomocisteinemia (C677T, A1298C), e à hemocromatose hereditária (C282Y, H63D e S65C) na população de doadores de sangue de São Paulo, Brasil. Foram analisadas 400 amostras de sangue total coletadas de outubro a novembro de 2011. A detecção dos SNPs foi realizada utilizando a tecnologia de microarray em superfície sólida OpenArray. As amostras também foram analisadas utilizando a técnica de PCR em Tempo Real sistema FRET para comparação dos resultados e determinação da acurácia do sistema OpenArray. Observamos que houve 100% de concordância de resultados entre ambas as técnicas para todas as amostras, em todas as variantes pesquisadas, com exceção da mutação C282Y no gene HFE, a qual apresentou 99,75% de concordância. O resultado da amostra em questão foi posteriormente confirmado por sequenciamento direto (Sanger), que confirmou o resultado fornecido pelo método OpenArray. As frequências calculadas para cada SNP foram: FV G1691A 98,8% (G/G), 1,2% (G/A); FII G2021A 99,5% (G/G), 0,5% (G/A); MTHFR C677T 45,5% (C/C), 44,8% (C/T), 9,8% (T/T); MTHFR A1298C 60,3% (A/A), 33,6% (A/C), 6,1% (C/C); HFE C282Y 96%(G/G), 4%(G/A), HFE H63D 78,1%(C/C), 20,3% (C/G), 1,6% (G/G); e HFE S65C 98,1% (A/A), 1,9% (A/T). Esses resultados descrevem as frequências de SNPs associados a doenças e são importantes para aprimorar o conhecimento atual do perfil genético da população de doadores de sangue brasileiros, embora um estudo maior seja necessário para determinar com a maior acurácia a frequência das mutações pesquisadas. Além disso, observamos que a plataforma OpenArray, demonstrou alta taxa de concordância com o método de PCR em Tempo Real sistema FRET. / The aim of this study was to evaluate the OpenArray platform for genetic testing of blood donors and to assess the genotype frequencies of nucleotide-polymorphisms (SNPs) associated with venous thrombosis (G1691A and G20210A), hyperhomocysteinemia (C677T, A1298C), and hereditary hemochromatosis (C282Y, H63D and S65C) in blood donors from Sao Paulo, Brazil. We examined 400 blood donor samples collected from October to November 2011. The SNPs were detected using OpenArray technology. The blood samples were also examined using a real-time PCR-FRET system to compare the results and determine the accuracy of the OpenArray method. We observed 100% agreement in all assays tested, except HFE C282Y, which showed 99.75% agreement. The HFE C282Y assay was further confirmed through direct sequencing, and the results showed that OpenArray analysis was accurate. The calculated frequencies of each SNP were FV G1691A 98.8% (G/G), 1.2% (G/A); FII G2021A 99.5% (G/G), 0.5% (G/A); MTHFR C677T 45.5% (C/C), 44.8% (C/T), 9.8% (T/T); MTHFR A1298C 60.3% (A/A), 33.6% (A/C), 6.1% (C/C); HFE C282Y 96%(G/G), 4%(G/A), HFE H63D 78.1%(C/C), 20.3% (C/G), 1.6% (G/G); and HFE S65C 98.1% (A/A), 1.9% (A/T).Taken together, these results describe the frequencies of SNPs associated with diseases and are important to enhance our current knowledge of the genetic profiles of Brazilian blood donors, although a larger study is needed for a more accurate determination of the frequency of the alleles. Furthermore, the OpenArray platform showed a high concordance rate with standard FRET RT-PCR

O objetivo deste estudo foi avaliar a plataforma OpenArray para testes genéticos em doadores de sangue e determinar as frequências genotípicas e alélicas de alterações pontuais (SNPs) associadas à trombose venosa (G1691A e G20210A), à hiperhomocisteinemia (C677T, A1298C), e à hemocromatose hereditária (C282Y, H63D e S65C) na população de doadores de sangue de São Paulo, Brasil. Foram analisadas 400 amostras de sangue total coletadas de outubro a novembro de 2011. A detecção dos SNPs foi realizada utilizando a tecnologia de microarray em superfície sólida OpenArray. As amostras também foram analisadas utilizando a técnica de PCR em Tempo Real sistema FRET para comparação dos resultados e determinação da acurácia do sistema OpenArray. Observamos que houve 100% de concordância de resultados entre ambas as técnicas para todas as amostras, em todas as variantes pesquisadas, com exceção da mutação C282Y no gene HFE, a qual apresentou 99,75% de concordância. O resultado da amostra em questão foi posteriormente confirmado por sequenciamento direto (Sanger), que confirmou o resultado fornecido pelo método OpenArray. As frequências calculadas para cada SNP foram: FV G1691A 98,8% (G/G), 1,2% (G/A); FII G2021A 99,5% (G/G), 0,5% (G/A); MTHFR C677T 45,5% (C/C), 44,8% (C/T), 9,8% (T/T); MTHFR A1298C 60,3% (A/A), 33,6% (A/C), 6,1% (C/C); HFE C282Y 96%(G/G), 4%(G/A), HFE H63D 78,1%(C/C), 20,3% (C/G), 1,6% (G/G); e HFE S65C 98,1% (A/A), 1,9% (A/T). Esses resultados descrevem as frequências de SNPs associados a doenças e são importantes para aprimorar o conhecimento atual do perfil genético da população de doadores de sangue brasileiros, embora um estudo maior seja necessário para determinar com a maior acurácia a frequência das mutações pesquisadas. Além disso, observamos que a plataforma OpenArray, demonstrou alta taxa de concordância com o método de PCR em Tempo Real sistema FRET. / The aim of this study was to evaluate the OpenArray platform for genetic testing of blood donors and to assess the genotype frequencies of nucleotide-polymorphisms (SNPs) associated with venous thrombosis (G1691A and G20210A), hyperhomocysteinemia (C677T, A1298C), and hereditary hemochromatosis (C282Y, H63D and S65C) in blood donors from Sao Paulo, Brazil. We examined 400 blood donor samples collected from October to November 2011. The SNPs were detected using OpenArray technology. The blood samples were also examined using a real-time PCR-FRET system to compare the results and determine the accuracy of the OpenArray method. We observed 100% agreement in all assays tested, except HFE C282Y, which showed 99.75% agreement. The HFE C282Y assay was further confirmed through direct sequencing, and the results showed that OpenArray analysis was accurate. The calculated frequencies of each SNP were FV G1691A 98.8% (G/G), 1.2% (G/A); FII G2021A 99.5% (G/G), 0.5% (G/A); MTHFR C677T 45.5% (C/C), 44.8% (C/T), 9.8% (T/T); MTHFR A1298C 60.3% (A/A), 33.6% (A/C), 6.1% (C/C); HFE C282Y 96%(G/G), 4%(G/A), HFE H63D 78.1%(C/C), 20.3% (C/G), 1.6% (G/G); and HFE S65C 98.1% (A/A), 1.9% (A/T).Taken together, these results describe the frequencies of SNPs associated with diseases and are important to enhance our current knowledge of the genetic profiles of Brazilian blood donors, although a larger study is needed for a more accurate determination of the frequency of the alleles. Furthermore, the OpenArray platform showed a high concordance rate with standard FRET RT-PCR

Orientadores: Fabíola Traina, Sara Teresinha Olalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T21:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_PauladeMelo_D.pdf: 6042513 bytes, checksum: b12134db0721f177eb0c2116e7fdf5e2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As neoplasias mieloproliferativas crônicas BCR-ABL1 negativas (NMP) apresentam como característica comum a ocorrência de proliferação celular exacerbada, mantendo a capacidade de diferenciação mieloide terminal. Em parcela significativa dos casos, a ativação da proliferação celular ocorre pelo aumento da atividade tirosinoquinase de proteínas específicas. Entretanto, a heterogeneidade molecular observada nos pacientes e as respostas clínicas insatisfatórias observadas em parte dos casos com os tratamentos vigentes sugerem que mecanismos adicionais, como interações proteicas não descritas e novas mutações, possam estar envolvidos na fisiopatologia destas neoplasias. Neste trabalho, objetivamos estudar as vias de ativação tirosinoquinase em policitemia vera (PV), trombocitemia essencial (TE) e mielofibrose primária (MFP) (subprojeto 1), e em mastocitose sistêmica (subprojeto 2). O foco principal do subprojeto 1 consistiu em avaliar, em NMP, a associação JAK2/IRS2, previamente descrita em células não hematológicas após estímulo, bem como o envolvimento de IRS2 em vias de proliferação celular e apoptose. Utilizamos modelos de linhagens celulares leucêmicas humanas com JAK2 mutado (JAK2V617F) e JAK2 selvagem (JAK2WT), submetendo-as a inibição gênica por shRNA entregue por lentivírus e ao tratamento com o inibidor seletivo de JAK1/2 ruxolitinib. As células foram então submetidas à avaliação da viabilidade celular por MTT, e da apoptose por citometria de fluxo (anexina V/PI e caspase-3) e por imunobloting (caspase-3 clivada). A expressão do mRNA de IRS2 foi avaliada por PCR em tempo real em amostras de células CD34+ de sangue periférico de 99 pacientes com diagnóstico de PV, TE e MFP, e em 28 doadores normais. Através de imunoprecipitação e microscopia confocal, observamos a associação constitutiva entre JAK2 e IRS2 nas células JAK2V617F, mas não nas células JAK2WT. Em células JAK2V617F, a inibição de IRS2 por lentivírus diminuiu significativamente a fosforilação de STAT5, reduziu a viabilidade celular, aumentou as taxas de apoptose, e potencializou os efeitos de ruxolitinib. Não houve mudanças nas taxas de viabilidade celular e apoptose nas células JAK2WT inibidas para IRS2. A expressão do mRNA de IRS2 foi significativamente maior nos pacientes com TE em relação aos doadores normais, e em pacientes com NMP portadores da mutação JAK2V617F em relação aos pacientes com JAK2WT. Estas evidências sugerem que IRS2 possa participar das vias de sinalização celular nas NMP através de interação direta com JAK2. A inibição farmacológica de IRS2, isoladamente ou em conjunto com ruxolitinib, é ferramenta potencial no tratamento de pacientes com PV, TE e MFP. No subprojeto 2, nosso objetivo consistiu em investigar mutações no gene KIT em um caso de mastocitose sistêmica familiar seguido em nosso serviço, em que mãe (caso 1) e filha (caso 2) apresentavam extensa infiltração cutânea e da medula óssea por mastócitos, bem como avaliar a sensibilidade dos mastócitos neoplásicos ao tratamento com os inibidores de tirosinoquinase (ITK) imatinibe, dasatinibe e PKC412. Através de sequenciamento por Sanger, identificamos a mutação KITK509I em células de medula óssea total, CD3+ de sangue periférico e mucosa oral de ambas pacientes. Os pais do caso 1 apresentaram KIT selvagem. O tratamento in vitro por 4, 8 ou 12 dias de células totais de medula óssea dos casos 1 e 2 com os ITK avaliados resultou em menor viabilidade celular, avaliada por MTT, e em redução da fosforilação de P70S6K com todas as drogas testadas. Entretanto, apenas o imatinibe evidenciou resposta consistente na indução de apoptose. Foi iniciado tratamento dos casos 1 e 2 com imatinibe 400mg/dia via oral. Três meses após o início, houve normalização da pele e da medula óssea; após dois anos de seguimento, as pacientes mantêm-se em remissão. Embora rara, a mutação KITK509I deve ser pesquisada em todos os casos de mastocitose sistêmica familiar. O imatinibe pode ser considerado como droga de primeira escolha nestes casos / Abstract: The BCR-ABL1 negative chronic myeloproliferative neoplasms (MPN) are characterized by increased cellular proliferation with preserved terminal myeloid differentiation. In most cases, the activation of cell proliferation is caused by an increased tyrosine kinase activity of specific proteins. However, patients' molecular heterogeneity and the incomplete clinical responses observed in part of the cases using the current treatments suggest that additional mechanisms, such as unknown protein interactions and new mutations, can be involved in the pathophysiology of MPN. In this study, our main goal was to investigate tyrosine kinase activation pathways in polycythemia vera (PV), essential thrombocythemia (ET) and primary myelofibrosis (PMF) (subproject 1), and in systemic mastocytosis (subproject 2). The focus of subproject 1 consisted in the investigation of JAK2/IRS2 association in MPN, already described in non-hematological cells following extrinsic stimulus, and in evaluating IRS2 function in MPN cell proliferation and apoptosis. JAK2 wild-type (JAK2WT) and JAK mutated (JAK2V617F) human leukemia cell lines were transduced with lentivirus-mediated shRNA targeting IRS2, and treated with vehicle (DMSO) or with the selective JAK1/2 inhibitor ruxolitinib. Cells were then submitted to evaluation of cell viability (MTT) and apoptosis (anexin V/PI and caspase-3 by flow cytometry, and cleaved caspase-3 by immunoblotting). IRS2 mRNA expression was evaluated by real time quantitative PCR in CD34+ peripheral blood cells of 99 patients with PV, ET and PMF, and in 28 healthy donors. Through immunoprecipitation/immunobloting and confocal microscopy, we observed the constitutive JAK2/IRS2 association in JAK2V617F cells, but not in JAK2WT cell lines. In JAK2V617F, IRS2 silencing significantly decreased phospho-STAT5, reduced cell viability, induced apoptosis, and potentiated the effects of ruxolitinib treatment. No differences in cell viability and apoptosis ratios were observed in IRS2 silenced JAK2WT cells. IRS2 mRNA expression was significantly higher in ET patients when compared to healthy donors, and in patients harboring JAK2V617F mutation in relation to JAK2WT. These evidence suggest that IRS2 participate in MPN cell signaling pathways through its interaction with JAK2. IRS2 pharmacological inhibition, alone or in combination with ruxolitinib, may be a potential tool in the treatment of PV, ET and PMF patients. In subproject 2, our main goal was to seek for KIT mutations in a case of systemic familial mastocytosis, followed in our outpatient clinics, in which the mother (case 1) and the daughter (case 2) had extensive skin and bone marrow infiltration by mast cells. Also, we aimed to evaluate in vitro sensitivity of neoplastic mast cells to the treatment with the tyrosine kinase inhibitors (TKI) imatinibe, dasatinibe and PKC412. Using Sanger sequencing analysis, we identified the KITK509I mutation in total bone marrow, peripheral blood CD3+ and oral mucosa cells in both patients. The parents of case 1 had wild type KIT. The in vitro treatment of total bone marrow cells of cases 1 and 2 with TKI for 4, 8 and 12 days resulted in reduced cell viability, as evaluated by MTT, and in reduced phosphorylation of P70S6K for all tested drugs. However, only imatinibe consistently induced apoptosis in both cases. Patients were started on imatinibe 400mg orally per day. Three months following imatinibe treatment, there was a complete reversion of skin and bone marrow mast cells infiltration; after two years of follow-up, cases 1 and 2 remain in complete remission of the systemic mastocytosis. Although rare, KITK509I mutation should be investigated in all cases of familial systemic mastocytosis. Imatinibe is a good first choice for the treatment of these cases / Doutorado / Fisiopatologia Médica / Doutora em Ciências

A síndrome de McCune Albrigth (SMA) é uma doença genética não hereditária, com incidência estimada entre 1/100.000 e 1/1.000.000 casos/ano. A SMA caracteriza-se clinicamente pela tríade: displasia óssea fibrosa (FD), manchas cutâneas café-com-leite e hiperfunção endócrina tais como: síndrome de Cushing, pseudo-puberdade precoce, hipertiroidismo, acromegalia. O diagnóstico da SMA clássica é usualmente baseado no quadro clínico associado a dosagens hormonais e exames de imagem, principalmente cintilografia do esqueleto. No entanto, quadros atípicos e formas parciais muitas vezes dificultam o diagnóstico preciso da síndrome. O objetivo deste estudo foi padronizar dentre as técnicas de PNA (peptide nucleic acid) e PCT em Tempo Real, para a detecção de polimorfismos de base única (SNPs), a técnica mais sensível para a discriminação das mutações ativadoras da subunidade da proteína G. Para este estudo foram selecionados 32 pacientes, 1 masculino e 31 femininos, com SMA, todos em seguimento no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP. Como resultado positivo, apresentamos nesse trabalho pela primeira vez o uso do RT-PCR genotipagem na detecção das mutações ativadoras da proteína G, em DNA extraído de tecidos afetados e em leucócitos de sangue periférico, sendo a técnica considerada sensível o suficiente para discriminar de forma simples e rápida as mutações ativadoras da PGs. Sugerimos nesse estudo o uso da técnica de discriminação alélica pelo sistema Taqman. Essa técnica possibilita a detecção destas mutações gsp no sangue periférico mesmo numa baixa porcentagem, uma vez que nem sempre o tecido afetado (gônada, osso, hipófise) é disponível. / The McCune-Albright Syndrome (MAS) is a genetic disease, with incidence estimated at 1/100.000 and 1/1000000 cases per year. MAS is clinically characterized by the triad: bone fibrous dysplasia (FD) café-au-lait skin spots and endocrine hyperfunction, such as: precocious puberty (PP), Cushing's syndrome, hyperthyroidism and acromegaly. The diagnosis of MAS is originally based on clinical characteristics associated with hormonal and imaging studies. However, atypical and partial forms often hamper the accurate diagnosis of the syndrome. For this study we selected 32 patients, 1male and 31 females, all being treated in Hospital das Clínicas, School of Medicine, University of São Paulo. As a positive result, we showed for the first time the use of Real Time PCR/genotyping for the detection of activating mutations of the stimulatory G protein, using blood leucocytes DNA. This technique was sensible and can bring fast results for the patient and the physician, making the diagnosis easier. Our study proposes the use of allelic discrimination by Taqman system, which can be used as a probe that allows the identification of specific genotypes. These techniques could help detect these mutations in peripheral blood when the affected tissue is not available.

A síndrome de McCune Albrigth (SMA) é uma doença genética não hereditária, com incidência estimada entre 1/100.000 e 1/1.000.000 casos/ano. A SMA caracteriza-se clinicamente pela tríade: displasia óssea fibrosa (FD), manchas cutâneas café-com-leite e hiperfunção endócrina tais como: síndrome de Cushing, pseudo-puberdade precoce, hipertiroidismo, acromegalia. O diagnóstico da SMA clássica é usualmente baseado no quadro clínico associado a dosagens hormonais e exames de imagem, principalmente cintilografia do esqueleto. No entanto, quadros atípicos e formas parciais muitas vezes dificultam o diagnóstico preciso da síndrome. O objetivo deste estudo foi padronizar dentre as técnicas de PNA (peptide nucleic acid) e PCT em Tempo Real, para a detecção de polimorfismos de base única (SNPs), a técnica mais sensível para a discriminação das mutações ativadoras da subunidade da proteína G. Para este estudo foram selecionados 32 pacientes, 1 masculino e 31 femininos, com SMA, todos em seguimento no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP. Como resultado positivo, apresentamos nesse trabalho pela primeira vez o uso do RT-PCR genotipagem na detecção das mutações ativadoras da proteína G, em DNA extraído de tecidos afetados e em leucócitos de sangue periférico, sendo a técnica considerada sensível o suficiente para discriminar de forma simples e rápida as mutações ativadoras da PGs. Sugerimos nesse estudo o uso da técnica de discriminação alélica pelo sistema Taqman. Essa técnica possibilita a detecção destas mutações gsp no sangue periférico mesmo numa baixa porcentagem, uma vez que nem sempre o tecido afetado (gônada, osso, hipófise) é disponível. / The McCune-Albright Syndrome (MAS) is a genetic disease, with incidence estimated at 1/100.000 and 1/1000000 cases per year. MAS is clinically characterized by the triad: bone fibrous dysplasia (FD) café-au-lait skin spots and endocrine hyperfunction, such as: precocious puberty (PP), Cushing's syndrome, hyperthyroidism and acromegaly. The diagnosis of MAS is originally based on clinical characteristics associated with hormonal and imaging studies. However, atypical and partial forms often hamper the accurate diagnosis of the syndrome. For this study we selected 32 patients, 1male and 31 females, all being treated in Hospital das Clínicas, School of Medicine, University of São Paulo. As a positive result, we showed for the first time the use of Real Time PCR/genotyping for the detection of activating mutations of the stimulatory G protein, using blood leucocytes DNA. This technique was sensible and can bring fast results for the patient and the physician, making the diagnosis easier. Our study proposes the use of allelic discrimination by Taqman system, which can be used as a probe that allows the identification of specific genotypes. These techniques could help detect these mutations in peripheral blood when the affected tissue is not available.

Acontecimientos como el colapso de las dos torres del Skyline Center Project en Virginia (1973), el colapso del puente I-35W sobre el río Mississipi en Mineapolis (2007) y, más recientemente, del puente colgante Kutai Kartanegara en Indonesia (2011) ponen de manifiesto la gran importancia y necesidad de monitorizar ciertas estructuras para poder evaluar su seguridad estructural en tiempo real. El éxito de esta tarea depende fundamentalmente de dos aspectos. Por un lado, los sistemas y sensores empleados deben ser precisos y fiables a la vez que posibiliten una instrumentación segura, fácil y económica. Por otro lado, es necesario contar con pautas generales de monitorización de distintas tipologías estructurales que proporcionen una guía sobre cómo debe instrumentarse una estructura. En este contexto general, esta tesis diseña y propone nuevos sensores para la monitorización estructural basados en la tecnología de la fibra óptica por las ventajas comparativas que ofrece este material. La investigación se justifica por las limitaciones de las tecnologías actualmente disponibles y ha comprendido las fases siguientes: - Desarrollo de un sensor óptico puntual basado en redes de Bragg para medir deformaciones y temperaturas. - Desarrollo de un sensor óptico de longitud basado en redes de Bragg para medir deformaciones - Estudio y calibración de sensores distibuidos para medir deformaciones, basados en el fenómeno de dispersión de la luz. - Ensayos con probetas en laboratorio de los sensores desarrollados. - Comprobación y optimización del funcionamiento de los sensores mediante modelos numéricos realizados con el método de elementos finitos. - Comprobación del comportamiento de los sensores en estructuras reales y mejora en su caso de su diseño. Las estructuras monitorizadas abarcan una gran variedad de materiales y tipologías como son el tablero de un puente empujado, una losa postesa de edificación, el encepado de cimentación de un puente atirantado de 318 m. de luz o / Torres Górriz, B. (2012). Definición de las pautas y condiciones de monitorización, encapsulado y fijación de sensores de fibra óptica para la medida de deformación y temperatura en estructuras [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17802

Tesis por compendio / [ES] La contaminación del agua representa un desafío ambiental crítico a nivel global y en la Unión Europea (UE), particularmente en la región mediterránea de España. El crecimiento poblacional, la demanda creciente de alimentos y combustibles, junto con el cambio climático, intensifican la contaminación por nutrientes en los cuerpos de agua. Esta contaminación amenaza la calidad del agua y los ecosistemas acuáticos, así como la salud humana. La complejidad de las vías de transporte de nutrientes hace que su monitoreo y mitigación sean complicados. Se requieren modelos integrales que vinculen procesos y relaciones de causa y efecto para controlar eficazmente la contaminación. En la región mediterránea, como la Demarcación Hidrográfica del Júcar (DHJ), la interacción entre agua superficial y subterránea es clave, pero los modelos tradicionales presentan limitaciones. Esta tesis aborda estos desafíos al caracterizar la contribución de nutrientes a las masas de agua superficiales de la DHJ, evaluar medidas de reducción de la contaminación, considerando el cambio climático a largo plazo y aplicar técnicas de aprendizaje supervisado para predecir la concentración de nitratos. El acoplamiento de modelos hidrológicos y de calidad del agua, junto con el aprendizaje automático, ofrece una comprensión profunda y valiosa de los factores detrás de la contaminación por nutrientes y proporciona una base sólida para la toma de decisiones y la gestión sostenible del agua en la DHJ y regiones similares. Esta tesis fue estructurada como un compendio de tres artículos que abarcan estos desafíos. El primer artículo profundiza en la compleja interacción entre las aguas superficiales y las subterráneas en las cuencas de la DHJ, centrándose en la dinámica de la contaminación por nitratos. Los resultados muestran una correlación directa entre las concentraciones de nitratos en ríos y acuíferos a lo largo del eje principal de los ríos Júcar y Turia, lo cual destaca el papel fundamental de las aportaciones de agua subterránea en la contribución a los niveles de nitratos de los ríos. Además, el estudio identifica regiones aguas abajo con actividades agrícolas y urbanas intensificadas como focos de contaminación por nitratos. El segundo artículo aborda la vulnerabilidad de la calidad de las aguas superficiales al cambio climático y escenarios de reducción de la contaminación difusa y puntual en las cuencas de la DHJ a largo plazo. Los resultados indican que, en los escenarios de cambio climático, se espera que aumenten significativamente las masas de agua con un mal estado de amonio, fósforo y DBO5, y en menor proporción las masas en mal estado de nitratos. En concreto, las concentraciones medias de amonio y fósforo podrían duplicarse durante los meses de bajo caudal. Para mantener la calidad actual del agua, se requieren reducciones sustanciales de al menos el 25% de la contaminación difusa por nitratos y del 50% de las cargas puntuales de amonio, fósforo y DBO5. El tercer artículo presenta un enfoque innovador para simular la concentración de nitratos en masas de agua superficiales mediante modelos de aprendizaje automático. Aprovechando los métodos de selección de características y los algoritmos random forest (RF) y eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), el estudio logró una gran precisión en la predicción de la concentración de nitratos. Estos modelos analizaron 19 variables de entrada, que abarcan factores ecológicos, hidrológicos y ambientales, junto con datos de concentración de nitratos procedentes de estaciones de aforo de la calidad de las aguas superficiales. En particular, la investigación destaco que la localización desempeña un papel dominante, explicando el 87% de la variabilidad de los nitratos en relación con la concentración de nitrógeno y fósforo. Esta investigación destaco el potencial del aprendizaje automático en la predicción de la calidad del agua y la evaluación de riesgos. / [CA] La contaminació de l'aigua representa un desafiament ambiental crític a nivell global i a la Unió Europea (UE), particularment a la regió mediterrània d'Espanya. El creixement poblacional, la demanda creixent d'aliments i combustibles, juntament amb el canvi climàtic, intensifiquen la contaminació per nutrients en els cossos d'aigua. Aquesta contaminació amenaça la qualitat de l'aigua i els ecosistemes aquàtics, així com la salut humana. La complexitat de les vies de transport de nutrients fa que el seu monitoratge i mitigació siguin complicats. Es requereixen models integrals que vinculin processos i relacions de causa i efecte per a controlar eficaçment la contaminació. A la regió mediterrània, com la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer (DHJ), la interacció entre aigua superficial i subterrània és clau, però els models tradicionals presenten limitacions. Aquesta tesi aborda aquests desafiaments en caracteritzar la contribució de nutrients a les masses d'aigua superficials de la DHJ, avaluar mesures de reducció de la contaminació, considerant el canvi climàtic a llarg termini i aplicar tècniques d'aprenentatge supervisat per a predir la concentració de nitrats. L'acoblament de models hidrològics i de qualitat de l'aigua, juntament amb l'aprenentatge automàtic, ofereix una comprensió profunda i valuosa dels factors darrere de la contaminació per nutrients i proporciona una base sòlida per a la presa de decisions i la gestió sostenible de l'aigua en la DHJ i regions similars. Aquesta tesi va ser estructurada com un compendi de tres articles que abasten aquests desafiaments. El primer article aprofundeix en la complexa interacció entre les aigües superficials i les subterrànies en les conques de la DHJ, centrant-se en la dinàmica de la contaminació per nitrats. Els resultats mostren una correlació directa entre les concentracions de nitrats en rius i aqüífers al llarg de l'eix principal dels rius Xúquer i Túria, la qual cosa destaca el paper fonamental de les aportacions d'aigua subterrània en la contribució als nivells de nitrats dels rius. A més, l'estudi identifica regions aigües avall amb activitats agrícoles i urbanes intensificades com a focus de contaminació per nitrats. El segon article aborda la vulnerabilitat de la qualitat de les aigües superficials al canvi climàtic i escenaris de reducció de la contaminació difusa i puntual en les conques de la DHJ a llarg termini. Els resultats indiquen que, en els escenaris de canvi climàtic, s'espera que augmentin significativament les masses d'aigua amb un mal estat d'amoni, fòsfor i DBO5, i en menor proporció les masses en mal estat de nitrats. En concret, les concentracions mitjanes d'amoni i fòsfor podrien duplicar-se durant els mesos de baix cabal. Per a mantenir la qualitat actual de l'aigua, es requereixen reduccions substancials d'almenys el 25% de la contaminació difusa per nitrats i del 50% de les càrregues puntuals d'amoni, fòsfor i DBO5. El tercer article presenta un enfocament innovador per a simular la concentració de nitrats en masses d'aigua superficials mitjançant models d'aprenentatge automàtic. Aprofitant els mètodes de selecció de característiques i els algorismes random forest (RF) i extremi Gradient Boosting (XGBoost), l'estudi va aconseguir una gran precisió en la predicció de la concentració de nitrats. Aquests models van analitzar 19 variables d'entrada, que abasten factors ecològics, hidrològics i ambientals, juntament amb dades de concentració de nitrats procedents d'estacions d'aforament de la qualitat de les aigües superficials. En particular, la recerca destaco que la localització exerceix un paper dominant, explicant el 87% de la variabilitat dels nitrats en relació amb la concentració de nitrogen i fòsfor. Aquesta recerca destaco el potencial de l'aprenentatge automàtic en la predicció de la qualitat de l'aigua i l'avaluació de riscos. / [EN] Water pollution poses a critical environmental challenge globally and in the European Union (EU), particularly in the Mediterranean region of Spain. Population growth, increasing demand for food and fuels, coupled with climate change, intensify nutrient pollution in water bodies. This pollution threatens water quality, aquatic ecosystems, and human health. The complexity of nutrient transport pathways makes monitoring and mitigation challenging. Comprehensive models that link processes and cause-and-effect relationships are required to effectively control pollution. In the Mediterranean region, such as the Júcar River Basin District (RBD), the interaction between surface and groundwater is crucial, but traditional models have limitations. This thesis addresses these challenges by characterising the contribution of nutrients to surface waters in the Júcar RBD, evaluating pollution reduction measures considering long-term climate change, and applying supervised learning techniques to predict nitrate concentrations. The coupling of hydrological and water quality models, along with machine learning, provides a deep and valuable understanding of the factors behind nutrient pollution and establishes a solid foundation for decision-making and sustainable water management in the Júcar RBD and similar regions. This thesis is structured as a compendium of three articles that encompass these challenges. The first article delves into the complex interaction between surface and groundwater in the Júcar RBD basins, focusing on nitrate pollution dynamics.The results reveal a direct linear correlation between nitrate concentrations in rivers and aquifers along the main axes of the Júcar and Turia rivers, highlighting the fundamental role of groundwater contributions to river nitrate levels. Additionally, the study identifies downstream regions with intensified agricultural and urban activities as nitrate pollution hotspots. This research not only identifies pollution sources but also offers a means to predict nitrate concentrations and assess the effectiveness of pollution prevention measures. The second article addresses the vulnerability of surface water quality to climate change and long-term diffuse and point source pollution reduction scenarios in the Júcar RBD basins. In a region where nutrient concentrations are of particular concern, the study investigates how changing climatic conditions, including rising temperatures and altered precipitation patterns, affect nitrate, ammonium, phosphorus, and biochemical oxygen demand (BOD5) levels. The results indicate that under climate change scenarios, significantly more water bodies are expected to be in poor condition for ammonium, phosphorus, and BOD5, and to a lesser extent, nitrate. Specifically, average concentrations of ammonium and phosphorus could double during low-flow months. To maintain current water quality, substantial reductions of at least 25% in diffuse nitrate pollution and 50% in point source loads of ammonium, phosphorus, and BOD5 are required. This research underscores the importance of water quality management strategies. The third article introduces an innovative approach to simulate nitrate concentrations in surface water bodies using machine learning models. Leveraging feature selection methods and artificial intelligence algorithms, including random forest (RF) and eXtreme Gradient Boosting (XGBoost), the study achieved high precision in predicting nitrate concentrations. These models analysed 19 input variables spanning ecological, hydrological, and environmental factors, along with nitrate concentration data from surface water quality gauging stations. In particular, the research highlighted the dominant role of location, explaining 87% of nitrate variability in relation to nitrogen and phosphorus concentration. This research showcased the potential of machine learning in water quality prediction and risk assessment. / We appreciate the help provided by the Júcar River Basin District Authority (CHJ), who gathered field data. The first author’s research was partially funded by a PhD scholarship from the food research stream of the programme “Colombia Científica—Pasaporte a la Ciencia”, granted by the Colombian Institute for Educational Technical Studies Abroad (Instituto Colombiano de Crédito Educativo y Estudios Técnicos en el Exterior, ICETEX). The authors thank the Spanish Research Agency (AEI) for the financial support to RESPHIRA project (PID2019-106322RB- 100)/AEI/10.13039/501100011033. The contributors gratefully acknowledge funding for open access charge: CRUE-Universitat Politècnica de València / Dorado Guerra, DY. (2024). Modelización integrada con aprendizaje automático para evaluar la contaminación por nutrientes en las masas de agua actual y bajo el efecto del cambio climático. Aplicación a la Demarcación Hidrográfica del Júcar [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202898 / Compendio

Algunas rocas débiles son frecuentemente utilizadas como material de construcción en la ejecución de obra nueva o en la restauración de construcciones patrimoniales y constituyen el cimiento de numerosas edificaciones y vías de comunicación en el sudeste de España. Estos materiales suelen estar expuestos a ambientes húmedos y/o en contacto directo con el agua. Sin embargo, su caracterización mecánica suele realizarse en laboratorio en estado seco o sin control de la humedad. A este respecto, investigaciones recientes han demostrado que propiedades mecánicas como la resistencia a compresión uniaxial o el módulo de elasticidad estático de este tipo de rocas pueden sufrir importantes reducciones cuando se saturan completamente. Sin embargo, los efectos de la saturación parcial, de la humedad relativa ambiental o de la distribución del agua intersticial sobre éstos y otros parámetros mecánicos han sido escasamente estudiados. En esta tesis se realiza un estudio detallado de estos aspectos en varios tipos de rocas sedimentarias débiles presentes en la provincia de Alicante. Por un lado, se han empleado tres variedades de la denominada “Piedra Bateig”, que es una biocalcarenita que se utilizado en el pasado para la construcción de una gran cantidad de edificios históricos y emblemáticos de toda de España (especialmente de la Comunidad Valenciana y Madrid) y que actualmente se comercializa a nivel mundial debido a su abundancia, belleza y calidad para su empleo en revestimientos de fachadas, muros de mampostería o elementos ornamentales. Por otro lado, se han estudiado otras rocas carbonáticas (calcarenitas y limolitas amarillentas) y yesíferas, que se utilizan mayoritariamente en obra civil, principalmente para la construcción de muros de contención o como escollera. Los objetivos principales de la presente tesis doctoral son: (1) la caracterización petrológica y físico-mecánica de estos materiales pétreos sedimentarios porosos; (2) el análisis de los procedimientos de humectación existentes y el desarrollo de nuevas técnicas de saturación parcial; (3) la evaluación de la variación de las propiedades mecánicas de estos materiales con el grado de saturación y la humedad relativa ambiental; (4) el estudio del efecto de la distribución del agua intersticial en su comportamiento mecánico; (5) la propuesta de correlaciones entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas u otros parámetros de fácil y rápida determinación y; (6) la discusión de los principales mecanismos de deterioro mecánico causados por el agua que afectan a estos materiales. En primer lugar, se realizó un estudio petrológico y físico general de estas rocas mediante la determinación de: su composición química y mineralógica empleando las técnicas de difracción y fluorescencia de rayos X o el calcímetro de Bernard; su distribución del tamaño de poros, superficie específica, tortuosidad, porosidades intrapartícula e interpartícula y otras características de su red porosa mediante la realización de porosimetrías de intrusión de mercurio; su textura, ordenación de granos y cristales y morfología de los poros utilizando las técnicas de microscopía óptica y electrónica; sus densidades real y aparente, porosidades abierta y total, y capacidad de absorción de agua usando métodos tradicionales. En segundo lugar, se obtuvieron diversas propiedades físicas y mecánicas de estos materiales en los estados seco y completamente saturado, tales como: la velocidad de paso de las ondas P y S, el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson dinámicos, las resistencias a compresión uniaxial y triaxial, el módulo de elasticidad estático, la resistencia a tracción indirecta, el índice de resistencia frente a carga puntual, el índice de resistencia frente a la penetración de aguja y los parámetros de resistencia al corte de la matriz rocosa. En tercer lugar, se evaluó la influencia de la saturación parcial y la distribución del agua intersticial en las propiedades mecánicas de algunas de estas rocas. Para ello, se prepararon probetas parcialmente saturadas con diferentes grados de saturación utilizando dos procedimientos distintos: (1) la inmersión de probetas completamente secas en agua a presión atmosférica durante diferentes periodos de tiempo, y (2) el secado progresivo de probetas inicialmente completamente saturadas en estufa a 50º C durante diferentes periodos de tiempo. A continuación, se determinó la distribución del agua intersticial en las probetas acondicionadas mediante ambos métodos a través de la obtención de imágenes de resonancia magnética nuclear (RMN) y se ensayaron mecánicamente para obtener su resistencia a compresión uniaxial, su módulo de elasticidad estático, su resistencia a tracción indirecta y su resistencia frente a carga puntual. En cuarto lugar, se estudió el impacto de la humedad relativa ambiental en el comportamiento mecánico de los materiales pétreos. Con este propósito, las muestras se sometieron a ambientes de humedad relativa controlada del 20, 40, 60, 80 y 98% usando una modificación de la técnica de equilibrio de vapor (VET). El método consistió en introducir las probetas de roca junto con disoluciones de glicerol de diferente concentración en recipientes cerrados herméticamente dentro de una estufa a temperatura constante, promoviendo el intercambio de agua en forma de vapor entre la atmósfera creada y las probetas hasta que se alcanzó el contenido de agua de equilibrio en las mismas. Tras ello, las muestras se ensayaron mecánicamente. Finalmente, se realizó un análisis de regresión para establecer relaciones entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas u otros parámetros de fácil obtención, menos costosos o no destructivos que pudiesen ser útiles desde un punto de vista ingenieril. Los resultados obtenidos mostraron que, en las rocas estudiadas, la saturación total generaba importantes variaciones de propiedades físicas como la velocidad de paso de las ondas P y S y de los parámetros dinámicos asociados, así como una reducción muy significativa de todas las propiedades mecánicas analizadas. Además, se observó que ocurría una importante caída de estos parámetros mecánicos cuando estos materiales se saturaban con contenidos de agua pequeños (grados de saturación inferiores al 50%) y que, posteriormente, el valor de estas propiedades se mantenía constante para contenidos de agua superiores (grados de saturación iguales o superiores al 75%). En consecuencia, las variaciones de las propiedades mecánicas con el contenido de agua se modelaron de manera precisa empleando funciones exponenciales decrecientes. Otro resultado relevante de la investigación fue que la distribución del agua intersticial y, por ende, el procedimiento empleado para saturar parcialmente las probetas jugaba un papel importante en el comportamiento mecánico observado. En concreto, para pequeños contenidos de agua, el debilitamiento mecánico experimentado por las muestras preparadas mediante el procedimiento de secado era frecuentemente superior al de las muestras acondicionadas a través del procedimiento de inmersión. Este hallazgo pudo explicarse en base a que en el primer caso las moléculas de agua ocupaban una región más amplia de la probeta (incluyendo la zona central de la misma), mientras que en el segundo caso el agua se encontraba concentrada exclusivamente en la zona más externa, permaneciendo el núcleo de la probeta en estado seco. En cambio, para elevados contenidos de agua, los valores de las propiedades mecánicas en las muestras preparadas por ambos procedimientos fueron parecidos, debido a que el agua intersticial ocupaba una región más amplia y similar. Además, se observó que las propiedades mecánicas de las rocas se reducían linealmente conforme aumentaba la humedad relativa del ambiente al que estaban expuestas, pues esto generaba un incremento del contenido de agua dentro de su red porosa. Por otro lado, el análisis de regresión realizado permitió obtener correlaciones entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas u otros índices de fácil determinación en los estados seco y saturado. Estas relaciones son de gran utilidad para seleccionar bloques de roca de alta calidad a nivel de cantera o para realizar auscultaciones preventivas en edificaciones patrimoniales de piedra de una forma rápida, sencilla, barata y no destructiva. Finalmente, el análisis conjunto de las características petrológicas y el impacto de la saturación total y parcial y la distribución de agua intersticial sobre las propiedades mecánicas permitió esclarecer que las causas del debilitamiento ocasionadas por el agua que afectaban a estos materiales eran variadas. Se podrían destacar la reducción de la succión capilar y efectos físico-químicos como el deterioro de la cementación entre los granos, la disolución de algunos minerales (calcita y clorita), el hinchamiento de la fracción arcillosa, la reducción de la energía superficial de fractura o la corrosión bajo tensión del cuarzo presente en estos materiales. / Esta tesis ha sido financiada por el Vicerrectorado de Investigación y Transferencia del Conocimiento de la Universidad de Alicante a través del Contrato Predoctoral FPUUA53-2018 y las Ayudas UAEEBB2018-09, UAUSTI18-21 y UAUSTI19-25.

[ES] El objetivo de esta tesis es estudiar distintas propiedades de los operadores de composición ponderados en diferentes espacios ponderados de funciones analíticas. Dado un peso v estrictamente positivo y continuo en el disco complejo, consideramos unos ciertos espacios de Banach de funciones analíticas en el discto complejo. Estos espacios son los conjuntos de las funciones holomorfas en el disco f tales que el supremo, de los z en el disco, de v(z)|f(z)| es finito. También consideramos los espacios de las funciones holorfas f que cumplen que v(z)|f(z)| tiende a cero cuando |z| se acerca a 1. Dada una sucesión de pesos, trabajamos con los espacios formados por las intersecciones y uniones de los espacios de Banach ponderados determinados por los pesos de la sucesión. El espacio resultante de la intersección es un espacio de Fréchet y es el límite proyectivo de los espacios de Banach citados. Este espacio está provisto de la topología del límite proyectivo. El espacio resultante de la unión es un espacio LB (límite de Banach), y es el límite inductivo de los espacios citados, con la topología del límite inductivo. Cuando la sucesión de pesos viene determinada por los pesos (1-|z|)^n con n natural, el espacio resultante de la unión se llama espacio de Korenblum, que también es un límite inductivo. En la tesis estudiamos la continuidad, compacidad e invertibilidad de los operadores de composición ponderados en los espacios descritos arriba. También estudiamos algunas propiedades de su espectro y de su espectro puntual. / [CA] L'objectiu d'aquesta tesi és estudiar distintes propietats dels operadors de composició ponderats en diferents espais ponderats de funcions analítiques. Donat un pes v estrictament positiu i continu en el disc del pla complex, considerem uns certs espais de Banach de funcions analítiques en el disc complex. Aquests espais són els conjunts de les funcions holomorfes en el disc f tals que el suprem, dels z en el disc, de v(z)|f(z)| és finit. També considerem els espai de les funcions que verifiquen que v(z)|f(z)| tendeix a zero quan |z| s'apropa a 1. Donada una successió de pesos, treballem amb els espais formats per les interseccions i unions dels espais de Banach ponderats determinats pels pesos de la successió. L'espai resultant de la intersecció és un espai de Fréchet, i és el límit projectiu dels espais de Banach esmentats. Aquest espai està prove ̈ıt de la topologia del l ́ımit projectiu. L'espai resultant de la unió és un espai LB (límit de Banach), i és el límit inductiu dels espais esmentats, amb la topologia del límit inductiu. Quan la successió de pesos està determinada pels pesos (1-|z|)^n amb n natural, l'espai resultant de la unió s'anomena espai de Korenblum, que també és un límit inductiu. En al tesi estudiem la continu ̈ıtat, , compacitat i invertibilitat de l'operador de composició ponderat en els espais descrits abans. També estudiem algunes propietats del seu espectre i del seu espectre puntual. / [EN] The aim of this thesis is to study some properties of the weighted composition operators on different weighted spaces of analytic functions. Given a weight v strictly positive and continuous on the complex disc, we consider certain Banach spaces of analytic functions on the complex disc. These spaces are the sets of the holomorphic functions on the disc f such that the supremum, when z is in the disc, of v(z)|f(z)| is finite. We also consider the spaces of the holomorphic functions f such that v(z)|f(z)| tends to 0 whenever |z| goes to 1. Given a sequence of weights, we work with the spaces described by the intersection or union of the weighted Banach spaces determined by the weights in the sequence. The space of the intersection is a Fréchet space and it is the projective limit of the mentioned Banach spaces. This space is endowed with the projective limit topology. The space given by the union is an LB-space (limit of Banach), and it is the inductive limit of the mentioned spaces, with the inductive limit topology. When the sequence is given by the weights (1-|z|)^n with n natural, the space of the union is called Korenblum space, which is also an inductive limit. In the thesis we study the continuity, compactness and invertibility of the weighted composition operators on the spaces described above. We also study some properties of the spectrum and point spectrum. / Gomez Orts, E. (2022). Weighted Composition Operators on Spaces of Analytic Functions [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183028