Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 10/06/2025

• DOROST, POROCHISTA: Nanoparticles made of poly(gamma-glutamic acid) derivatives for drug delivery systems
  
  Autor/a: DOROST, POROCHISTA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 14/03/2025
  Fecha de lectura: 10/06/2025
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Aula de audiovisuales del DEQ en la ETSEIB (Planta G-2)Campus Diagonal Sud, Edifici PIAvda. Diagonal, 64708028 Barcelonahttps://etseib.upc.edu/ca
  Director/a de tesis: MARTINEZ DE ILARDUYA SAEZ DE ASTEASU, DOMINGO | GARCIA ALVAREZ, MONTSERRAT
  Resumen de tesis: Los polímeros se han convertido en una opción principal en el campo biomédico debido a sus diversas propiedades, funcionalidades y aplicaciones. Características como la resistencia mecánica, la biocompatibilidad y biodegradabilidad los hacen atractivos para diversas aplicaciones médicas.Una de las aplicaciones más interesantes de estos polímeros es la liberación controlada de fármacos. Los polímeros y copolímeros biodegradables son los principales materiales para la producción de dispositivos médicos y farmacéuticos temporales. Estos polímeros pueden ser sintetizados químicamente o producidos de manera natural.Los polímeros biotecnológicos, obtenidos mediante procesos biotecnológicos, han atraído atención por dos ventajas principales: se derivan de recursos renovables y, al ser producidos biológicamente, son biocompatibles, biodegradables y bioabsorbibles. Modificar estos polímeros para ajustar sus propiedades es una estrategia para desarrollar materiales biomédicos.El poli(γ-ácido glutámico) (PGGAH) es un poli--péptido biocompatible y biodegradable con grupos carboxilo en su cadena lateral que pueden ser sustituidos para modificar las propiedades del polímero. En este estudio, PGGAH fue modificado hidrofóbica y catiónicamente. A través de modificaciones hidrofóbicas y alteraciones de propiedades hidrofílicas, se produjeron copolímeros anfifílicos capaces de autoensamblarse en sistemas de nanopartículas para la encapsulación y liberación controlada de fármacos. Esta modificación se realizó mediante esterificación parcial de los grupos carboxilato laterales con bromuro de 4-fenil-butilo (4-PhBBr). Se logró una funcionalización adicional para producir nanopartículas dirigidas mediante reacción de grupos carboxilato restantes con polietilenglicol amino-terminal (NH₂-PEG) y NH₂-PEG derivatizado con ácido fólico.La modificación catiónica de este polímero biodegradable permitió la formación de nanopoliplejos con ADN. Esta modificación se llevó a cabo mediante esterificación de grupos carboxilato laterales con bromuro de 2-bromoetil trimetilamonio (BrETABr). Los derivados obtenidos se utilizaron para preparar nanopartículas mediante técnicas de emulsión/evaporación o nanoprecipitación por diálisis. Se obtuvieron nanopartículas de 100 a 380 nm, demostrando su potencial como sistemas de liberación de fármacos capaces de encapsular doxorrubicina.La estructura química de los derivados fue caracterizada mediante RMN de protón y carbono-13 y sus propiedades fisicoquímicas mediante GPC y TGA. El análisis de grupos funcionales se realizó mediante FT-IR.La degradación hidrolítica se monitoreó mediante RMN de ¹H y la apariencia de las nanopartículas mediante SEM. Su tamaño y carga superficial fueron determinados mediante DLS y mediciones de potencial zeta, respectivamente.Para la serie de copolímeros hidrofóbicos, se realizaron ensayos de citotoxicidad, confirmando la baja toxicidad de los derivados sintetizados. La encapsulación y liberación de fármacos se evaluó en condiciones fisiológicas, revelando que la tasa de liberación era mayor en pH ácido y estaba influenciada por el grado de modificación del polímero. Las pruebas de encapsulamiento celular demostraron que las nanopartículas penetraron con éxito en células cancerígenas.Los resultados indican que el polímero biotecnológico PGGAH es un material prometedor para diseñar y desarrollar sistemas biodegradables de liberación de fármacos con aplicaciones terapéuticas en el tratamiento de enfermedades difíciles de manejar farmacológicamente.
  

Fecha de lectura: 11/06/2025

• AMUAH, EMMANUEL BAFFU: Probing structural coherence across a light-induced double phase transition
  
  Autor/a: AMUAH, EMMANUEL BAFFU
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 14/04/2025
  Fecha de lectura: 11/06/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ICFO Auditorium
  Director/a de tesis: WALL, SIMON ELLIOT | JOHNSON, ALLAN STEWART
  Resumen de tesis: Los materiales fuertemente correlacionados han surgido como una de las áreas de investigación más activas en la Física de la Materia Condensada. El interés en estos materiales surge principalmente de la flexibilidad de sus propiedades, lo que ofrece la posibilidad de adaptar estos materiales para aplicaciones específicas. Esto se debe, a su vez, a la rica interacción entre los grados de libertad electrónicos, orbitales y de red. Sin embargo, este acoplamiento complejo entre los diferentes grados de libertad hace que los materiales fuertemente correlacionados sean difíciles de entender.La espectroscopía ultrarrápida ofrece la posibilidad de resolver este cuello de botella y proporcionar una visión más profunda de aspectos cruciales de los materiales correlacionados para mejorar nuestra comprensión de éstos. Uno de estos aspectos es la transición de fase fotoinducida, donde la luz provoca un cambio de simetría en un material. Hasta la fecha, la investigación se ha centrado en utilizar la luz para forzar a los materiales a atravesar una única transición estructural. En este trabajo, investigamos la posibilidad de realizar múltiples saltos de fase con un solo pulso de luz. Un sistema adecuado para tal estudio es el manganito Pr0.5Ca1.5Mn04, que, a pesar de su potencial, sigue siendo poco explorado. Este manganito en capas exhibe múltiples transiciones de fase de origen electrónico, orbital y estructural en función de la temperatura. La presencia de más de una transición de fase en el Pr0.5Ca1.5Mn04 nos permite examinar la posibilidad y el mecanismo de la transición de fase múltiple, un aspecto de la transición de fase fotoinducida que hasta ahora no ha recibido mucha atención. La física de los manganitos está fuertemente dictada por la dinámica de los fonones de Jahn-Teller, que ocurren a una frecuencia muy alta (>15 THz). Por lo tanto, los estudios que involucran estos fonones requieren configuraciones con una resolución temporal muy alta.Esta tesis primero discute la construcción de un novedoso sistema que hace uso de pulsos de pocos ciclos desde la región visible hasta la del infrarrojo cercano. Luego, aprovechando las capacidades de este sistema, realizamos mediciones ultrarrápidas sobre Pr0.5Ca1.5Mn04 en dos partes: los regímenes de bombeo lineal y no lineal. En el régimen lineal, realizamos mediciones de baja fluencia de banda ancha para caracterizar la muestra. A partir de éstas, identificamos cambios estructurales y electrónicos clave que ocurren durante la vía de transición térmica, lo que nos permite mapear la muestra en diferentes regiones de simetría, en concordancia con la literatura. En el régimen de bombeo no lineal, estudiamos la dependencia de los cambios identificados en el régimen lineal con la fluencia. Al analizar la respuesta coherente de la red, encontramos indicios de transiciones de fase simples y dobles.
  

Fecha de lectura: 12/06/2025

• GARRIDO ATIENZA, ALEJANDRA: Qualitative Algorithm for Microwave Colonoscopy
  
  Autor/a: GARRIDO ATIENZA, ALEJANDRA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 30/04/2025
  Fecha de lectura: 12/06/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Aula de Teleensenyament (Edifici B3 - Ricardo Valle Sala 103 Planta 1, Campus Nord)
  Director/a de tesis: ROMEU ROBERT, JORDI | GUARDIOLA GARCIA, MARTA
  Resumen de tesis: Esta tesis desarrolla y valida un algoritmo innovador para la detección del cáncer colorrectal (CRC) mediante microondas, integrándolo en endoscopias. Su validación incluye pruebas ex-vivo, in-vivo y ensayos clínicos. El algoritmo mejora la detección de pólipos aprovechando la diferencia dieléctrica entre tejidos sanos y cancerosos, superando las limitaciones de la colonoscopia. Para ello, normaliza señales, calibra artefactos, reconstruye imágenes y aplica detección automática para aumentar sensibilidad y especificidad.Las estrategias de calibración incluyen First Frame Subtraction, Similar Frame Subtraction, Antenna-Pair Subtraction y Previous Frames Averaging para aislar la dispersión de pólipos. Métodos avanzados como Exponential Smoothing y Target-to-Clutter Ratio Thresholding permiten la detección automática independientemente de la anatomía. El algoritmo se evalúa en estudios preclínicos con modelos fantoma, tejidos ex-vivo y ensayos in-vivo en cerdos, midiendo sensibilidad, especificidad y desajuste. Un ensayo clínico piloto valida su uso en endoscopias reales.La optimización se centra en mejorar un modelo fantoma que simule con precisión una colonoscopia y en ajustar parámetros para un segundo ensayo clínico. Estos avances posicionan la detección con microondas como una alternativa prometedora para el cribado del CRC, contribuyendo al diagnóstico en tiempo real y mejorando la eficiencia en salud.
  

• GONZÁLEZ CURBELO, MIGUEL ÁNGEL: Plastic Pollution in Marine Ecosystems: Spatiotemporal Assessment in Beach Sediments of Protected Coastal Areas
  
  Autor/a: GONZÁLEZ CURBELO, MIGUEL ÁNGEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 15/05/2025
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis:
  Resumen de tesis: La contaminación por plásticos se ha convertido en una amenaza crítica para los ecosistemas marinos, particularmente en áreas costeras protegidas y ecológicamente sensibles. Esta tesis doctoral presenta una evaluación espaciotemporal de los residuos de partículas plásticas, incluidos los microplásticos, en sedimentos de playa de áreas marinas protegidas (AMPs) en la costa caribeña de La Guajira, Colombia, y en Zonas Especiales de Conservación (ZEC) marinas de Tenerife, Islas Canarias, España. El trabajo de campo incluyó un muestreo sistemático en 13 playas (siete en La Guajira y seis en Tenerife), representando una variedad de condiciones ambientales. El estudio en La Guajira, el primero de su tipo en la región, reveló una abundancia de microplásticos que varió entre 2,4 ± 0,6 y 22 ± 7 microplásticos/m2, con concentraciones que variaron estadísticamente según el uso de la playa, pero sin diferencias significativas entre los dos periodos de muestreo. Los filamentos, principalmente de actividades pesqueras, fueron el tipo más prevalente (38,5 %). En las ZEC marinas de Tenerife, una evaluación integral durante 12 semanas de macro-, meso- y microplásticos reveló una variabilidad espacial y temporal significativa. La Playa de Montaña Roja destacó como un punto crítico de contaminación, con 64 ± 36 mesoplásticos/m2 y 506 ± 364 microplásticos/m2. Los fragmentos dominaron las muestras (80 %), especialmente los de color blanco y tonos claros, lo que indica su probable origen como partículas secundarias derivadas de productos de consumo. En ambos escenarios, los polímeros más comunes detectados fueron polietileno (PE), polipropileno (PP) y poliestireno, debido a su flotabilidad en ambientes marinos, lo cual también refleja las tendencias globales de producción. Un análisis adicional de la presencia de metales pesados en microplásticos de las ZEC de Tenerife, mediante digestión ácida asistida por microondas y espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente, identificó dieciséis elementos, incluidos niveles apreciables de seis metales pesados prioritarios según la Agencia de Protección Ambiental (EPA): cromo, níquel, cobre, zinc, cadmio y plomo. El análisis comparativo mostró una acumulación preferente de cromo, cobre, plomo y cadmio en fragmentos de PE respecto a pellets de PP, destacando el papel del tipo de polímero. La concentración de cadmio fue particularmente alta (105 ± 15 mg/kg) en fragmentos de PE procedentes de la ZEC Playa de Montaña Roja. En resumen, esta tesis doctoral proporciona evidencia empírica sólida sobre la abundancia, distribución espaciotemporal y características (forma, color y tipo de polímero) de los microplásticos en AMPs, así como sobre las concentraciones asociadas de metales pesados. Los hallazgos aquí presentados no solo refuerzan la urgencia de abordar la contaminación por plásticos, sino que también ofrecen herramientas e ideas prácticas para orientar el desarrollo de políticas públicas destinadas a proteger los ecosistemas marinos más vulnerables frente a las amenazas relacionadas con los microplásticos.
  

• SEYGHALY, RASOOL: A Federated Learning Approach to Smart Advertising
  
  Autor/a: SEYGHALY, RASOOL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 17/03/2025
  Fecha de lectura: 12/06/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Sala VGE205 - NEÀPOLIS Building
  Director/a de tesis: GARCÍA ALMIÑANA, JORDI | MASIP BRUIN, XAVIER
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta un sistema de publicidad inteligente basado en Aprendizaje Federado, diseñado para mejorar la participación del usuario, optimizar la eficiencia de la red y garantizar la privacidad de los datos en la publicidad digital. Los sistemas publicitarios tradicionales enfrentan desafíos significativos para equilibrar la personalización con la privacidad, gestionar la sobrecarga de la red y escalar de manera eficiente. Este estudio aborda estos problemas integrando Computación en el Borde y Aprendizaje Federado (FL) para permitir una segmentación de anuncios en tiempo real y descentralizada, manteniendo los datos del usuario seguros.El sistema propuesto consta de un motor de recomendación descentralizado, donde los modelos locales se entrenan en los dispositivos de los usuarios y se agregan utilizando técnicas de optimización metaheurística, en particular, el Algoritmo de Optimización de Ballena (WOA). Los resultados experimentales demuestran que WOA supera a otras técnicas de agregación, como el Algoritmo de Luciérnagas (FA) y el Algoritmo de Murciélago (BA), en términos de velocidad de convergencia y eficiencia general. El sistema también aprovecha técnicas de verificación formal, incluyendo model checking, para garantizar corrección, seguridad y cumplimiento de regulaciones de privacidad.Una evaluación integral a través de estudios de caso simulados y del mundo real (como el sistema AROUND) muestra que la arquitectura propuesta reduce el tráfico de red, minimiza la sobrecarga computacional y mejora significativamente las tasas de clics (CTR) y la participación del usuario en comparación con los modelos centralizados tradicionales. El sistema es particularmente beneficioso para aplicaciones en museos, centros comerciales y cadenas minoristas, proporcionando seguimiento en tiempo real, mapeo en interiores y entrega de contenido personalizado.Los hallazgos destacan el potencial del Aprendizaje Federado y la Computación en el Borde en la publicidad inteligente con preservación de la privacidad, ofreciendo una solución escalable, rentable y centrada en el usuario para el futuro del marketing digital.