Preparació de materials híbrids orgànico-inorgànics a partir de sals d'imidazoli

Estudi elaborat a partir d’una estada a l’ Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, França, durant 2006. S’han sintetitzat materials híbrids orgànico-inorgànics mitjançant el procés sol-gel i altres estratègies sintètiques. En alguns casos, s’ha intentat estructurar aquests materials, ja sigui per autoestructuració o per mitjà de tensioactius. Com a catalitzadors de les reaccions d'hidròlisi i policondensació s’han utilitzat àcids, bases i fluorurs. Els materials obtinguts s’han caracteritzat mitjançant diferents tècniques: BET (Brunauer-Emmett-Teller), TEM (microscopia electrònica de transmissió), SEM (microscòpia electrònica de rastreig), raigs X en pols , IR i RMN (ressonància magnètica nuclear) en estat sòlid. Amb aquests materials es pretén preparar catalitzadors heterogenis de Pd per reaccions d’acoblament creuat, i de Ru per reaccions de metàtesi. També s’han sintetitzat sals d'imidazoli amb cadenes hidrocarbonades llargues amb l'objectiu de preparar gels de sílice amb aquestes molècules atrapades dins la matriu inorgànica. Aquests materials s’utilitzaran com a organocatalitzadors i també es prepararan els corresponents catalitzadors de Pd per reaccions de Heck, Suzuki i Sonogashira. Les sals d’imidazoli s’han utilitzat com a tensioactius en la preparació de gels de sílice estructurats. Aquestes molècules han resultat ser cristalls líquids i s’han caracteritzar mitjançant DSC (differential scanning calorimetry), microscopia òptica i raigs X.

Diseño e implementación de un divisor de potencia en banda dual con estructuras metamateriales basadas en CSRRs

L'electromagnetisme és una branca de la física que està en continu estudi. Fins a mitjans de la dècada dels 60 es pensava que, per a la propagació de les ones electromagnètiques fos possible, els medis propagatius havien de presentar una permitivitat dielèctrica i una permeabilitat magnètica simultàniament positives. No obstant, Victor G. Veselago va revolucionar la teoria electromagnètica amb la idea dels medis amb ε i μ negatives i va donar amb això origen als medis metamaterials. En el present treball s'estudiaran els principis físics en els que es fonamenten els metamaterials. Es veuran algunes de les seves característiques que els converteixen en medis exòtics i com aquestes poden ser utilitzades en el desenvolupament de dispositius amb prestacions difícils d'obtenir amb les tecnologies convencionals. A continuació s'aplicaran els conceptes tractats en el disseny d'un inversor d'impedàncies implementat mitjançant ressonadors en anells oberts complementaris. Aquest dispositiu, que presentarà un funcionament en banda dual, serà utilitzat en el posterior disseny d'un divisor de potencia. Finalment es realitzarà la implementació física del divisor de potencia dissenyat i es verificarà el seu correcte funcionament amb les mesures pertinents.

Estudi GPGPU dedicat al processament de neuroimatges

La tecnologia GPGPU permet paral∙lelitzar càlculs executant operacions aritmètiques en els múltiples processadors de que disposen els xips gràfics. S'ha fet servir l'entorn de desenvolupament CUDA de la companyia NVIDIA, que actualment és la solució GPGPU més avançada del mercat. L'algorisme de neuroimatge implementat pertany a un estudi VBM desenvolupat amb l'eina SPM. Es tracta concretament del procés de segmentació d'imatges de ressonància magnètica cerebrals, en els diferents teixits dels quals es composa el cervell: matèria blanca, matèria grisa i líquid cefaloraquidi. S'han implementat models en els llenguatges Matlab, C i CUDA, i s'ha fet un estudi comparatiu per plataformes hardware diferents.

Nous derivats del 1-1'-bisnaftalè en el camp de l'enantioreconeixement: enantiodiferenciació i síntesi enantioselectiva

La línia principal d’investigació del nostre grup de recerca es basa en la síntesi i estudi de nous agents de solvatació quirals (CSAs), és a dir, compostos enantiopurs que s’utilitzen per a determinar la puresa enantiomèrica mitjançant la Ressonància Magnètica Nuclear (RMN). Al present treball volem sintetitzar i estudiar estructuralment la dicetona racèmica 14 amb la qual, mitjançant reaccions de reducció, podem obtenir el diol 12, el nou CSA que volem sintetitzar. També forma part del present treball la resolució de la dicetona racèmica 14, és a dir, aconseguir la separació dels seus dos enantiòmers mitjançant la formació de derivats diastereoisomèrics de 14 amb un reactiu enantiopur.

Monitorització de rendiment i accounting de centres de computació grid

El Port d'Informació Científica és un centre de Computació Grid de referència que dona suport a comunitats científiques, com el LHC (CERN). Al PIC, trobem una gran varietat de tecnologies que proporcionen serveis al centre. Des de l'arquitectura i elements de la xarxa, fins a recursos informàtics de computació, sistemes d'emmagatzematge a disc i cinta magnètica, bases de dades (ORACLE/PostgreSQL). El projecte consisteix en el disseny i implementació d'una base de dades col·lectora de tota la informació rellevant dels diferents sistemes del centre, i un portal web on mostrar tots els valors i gràfiques, tot basat en programari lliure.

Desarrollo de nuevos materiales sólidos para la captura de CO2 a alta temperatura

El efecto invernadero provocado por la emisión masiva de CO2 derivado de la combustión de derivados fósiles, entre otros, está provocando serios problemas ambientales que afectan a ecosistemas de todo el planeta. Para reducir las emisiones se emplea la ciencia para diseñar nuevos métodos para capturar CO2 proveniente de la industria, transporte, energía, etc., y así causar el mínimo impacto ambiental posible hasta que dispongamos de la tecnología suficiente para abastecer la demanda energética por fuentes renovables. Entre las distintas tecnologías existentes, el trabajo pretende desarrollar un material sintético basado en calcio para captura Post-Combustión de CO2 en condiciones de presión atmosférica y alta temperatura (750 ºC) para la principal aplicación en centrales termoeléctricas. El material ha sido sintetizado por duplicado aplicando una caracterización de área superficial BET, microestructura con MEB, detección de fases con XRD y finalmente un estudio de la captura de CO2 con microbalanza de suspensión magnética. También es objetivo del trabajo estudiar el comportamiento de captura del material cuando existe la presencia de agua y/o SO2 éste normalmente presente en los gases de salida procedentes de la combustión de combustibles fósiles, tal como carbón, petróleo o gas natural. De nuevo las técnicas mencionadas han sido utilizadas para el estudio del comportamiento de captura. El material, tiene una captura de CO2 superior a otros materiales utilizados con el mismo fin. Se comporta mejor en presencia de agua y se anula la capacidad de captura por la formación de CaSO4, si en el flujo de gases está presente SO2 en una concentración mínima del 0,95%. Finalmente se realiza una breve mención sobre el posible impacto ambiental de la implantación del material así como un pequeño análisis de costes asociados a la utilización del mismo en comparación con otro material utilizado actualmente.

Desarrollo de materiales sólidos para captura de CO2 a bajas temperaturas

Una vez comprobado el problema medioambiental existente en nuestro planeta en cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y con el objetivo de reducir dichas emisiones, se están desarrollando nuevos métodos y materiales sintéticos para la captura de CO2, entre otros. Este proyecto pretende estudiar una tecnología de captura de CO2, centrándose en el estudio postcombustión basado en materiales sólidos compuestos por sílice impregnados del grupo amino. El método experimental utilizado ha consistido en realizar las síntesis por duplicado de tres materiales diferentes basados en un soporte de sílices impregnadas con aminas diferentes: 3‐aminopropiltrimetoxisilano (APTMS), N‐3‐(trimetoxisil)propil)etano‐1,2‐ diamina) (AEAPTMS) y Polietilenimina (PEI). Estos materiales han sido caracterizados mediante las técnicas experimentales: Análisis de área superficial BET, pH, Análisis Termogravimétrico, Análisis Elemental y Microscopia Electrónica de Barrido (MEB). El estudio para evaluar la captura de CO2, se ha realizado mediante la Balanza de Suspensión Magnética en condiciones de presión atmosférica y bajas temperaturas (45‐105ºC). Con un 10 vol. % CO2 en N2 a 45ºC para la absorción CO2 y a 105ºC para la desorción. La capacidad de captura de CO2 para los materiales estudiados se sitúa entorno a un 3%, que difiere considerablemente de los estudios publicados en la bibliografía. En contrapartida el comportamiento de los materiales sometidos al proceso de captura de CO2 es constante, ya que perdura a lo largo de los ciclos, y reversible debido a la práctica totalidad de absorción y desorción de masa en este proceso.

Métodos automatizados de segmentación para cuantificar el grosor cortical en RM en pacientes con deterioro cognitivo y enfermedad de Parkinson

El objetivo del presente estudio es encontrar la relación que existe entre los síntomas de deterioro cognitivo y el grosor cortical cerebral en una muestra de 45 pacientes con Enfermedad de Parkinson diagnosticados y tratados en la consulta externa del Servicio de Neurología del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau de Barcelona, quienes fueron sometidos a tests neuropsicológicos que evaluaban su función mental y motora y a quienes se les realizó un estudio de Resonancia Magnética 3 Tesla para evaluar, mediante técnicas de postprocesados, su grosor cortical. Los resultados demostraron una clara disminución del grosor cortical en determinadas áreas que se correlacionaban con las funciones cognitivas afectadas en estos pacientes.

Sensitivity and specificity of the electrocardiogram to detect chronic myocardial infarction of the anteroseptal wall.

L`electrocardiograma és la primera eina diagnòstica fàcilment disponible per la detecció de l´infart a la práctica clínica. El seu valor va ser donat principalment amb estudis antics anatomopatològics. La ressonància magnètica cardíaca actualment és la tècnica d`elecció per la detecció de l`infart. Aquest estudi investiga el valor de l`electrocardiograma ( sensibilitat i especificitat) per detectar infarts de la zona anteroseptal. Conclusiò: la sensibilitat y la especificitat de quatre patents electrocardiogràfiques de la zona anteroseptal va ser valorada. Així mateix, encara que s`observin extenses ones Q en les derivacions anteriors la necrosis és usualment limitada si VL no está afectat. 3

Estudis estructurals dels canvis conformacionals de les E3 ubiquitin lligases per RMN

L'estudi a nivell molecular de la ruta de senyalització activada per TGF-B té un impacte notable en el panorama actual donada la seva implicació en processos autoimmunitaris i carcinogènics. D'altra banda, l'elucidació a nivell estructural dels mecanismes moleculars que permeten a les ubiquitin lligases de tipus E3 marcar específicament llurs dianes per a la degradació proteosòmica - entre d'altres - resulta fonamental donada la seva importància pel que fa al control sobre el turnover proteic a nivell intracel•lular. En aquest projecte es pretén elucidar els mecanismes d'activació i catlàlisi de les ubiquitin lligases E3 tipus HECT Smurf1 i Nedd4L al mateix temps que se n'estudia la implicació en la regulació dels agents missatgers de la ruta del TGF-B. Així, la tasca es divideix en tres sub-projectes els quals se centren en a) l'estudi de la interacció d'aquestes lligases amb llurs dianes; b) l'elucidació del mecanisme d'activació i c) del de catàlisi d'aquests enzims. Per tal d'assolir aquests objectius ens servim principalment dels avantatges que ens aporta la Ressonància Magnètica Nuclear i altres tècniques biofísiques, principalment la ITC. Durant el temps que he gaudit de la beca FI, m'he centrat principalment en la preparació de pèptids per SPPS, llur purificació per HPLC i caracterització per MS i RMN. Aquests pèptids representen diferents patrons de fosforilació de certes dianes de les lligases esmentades, de manera que han estat emprats per a l'estudi d'interaccions proteïna-proteïna per ITC i RMN. M'he iniciat doncs en l'ús d'aquestes tècniques. D'altra banda, també he preparat mostres protèiques mitjançant l'ús de sistemes d'expressió bacterians basats en E.coli, incloent l'amplificació i clonació del gen que codifica per la proteïna d'interés així com la seva expressió, purificació i caracterització per MS i RMN.

Estudio comparativo de los valores de difusión por RM de las radiaciones ópticas en pacientes diagnosticados de síndrome clínico aislado con pacientes controles.

Diversos estudis han demostrat que, en pacients amb esclerosi múltiple, existeixen alteracions als paràmetres de difusió mesurats amb Resonància Magnètica als tractes de substància blanca que es mostren aparentment normals en les seqüències convencionals. Amb l’objectiu de demostrar si aquestes alteracions apareixen precoçment en la fase de síndrome clínic aïllada, es van analitzar una sèrie d’estudis de Resonància Magnètica cerebral amb seqüències potenciades en difusió i tractografia de les radiacions òptiques, de pacients amb el diagnòstic de síndrome clínic aïllada i pacients controls, mesurant en tots ells els valors dels paràmetres principals de difusió: coeficient de difusió aparent y fracció d’anisotropia. Amb aquestes exploracions no es van demostrar alteracions als paràmetres de difusió en fases tan precoces de la malaltia als pacients casos davant els controls.

Neuroimagen en epilepsia

El objetivo de este estudio es describir las alteraciones interictales de perfusión en RM por técnica de arterial spin labelled (ASL) y difusión, en pacientes con epilepsia focal y analizar su posible valor lateralizador/localizador del foco epileptógeno. Se trata de un estudio transversal de 53 pacientes adultos con epilepsia focal diagnosticados por semiología, RM y EEG. En todos ellos se realizó una RM de 3 TESLA con protocolo de epilepsia, que incluía secuencias de ASL. Las imágenes fueron sometidas a un análisis visual por un neurorradiólogo, clasificándolas en alteraciones de perfusión hemisféricas o focales. La muestra tenía un 51% de hombres y una edad media de 42.9 años (±16.5). El 60% tenían epilepsias sintomáticas. El 64% eran fármacorresistentes. Las etiologías más frecuentes fueron vascular (15%), malformaciones del desarrollo cortical (15%) y tumoral (13%). Un 45% se clasificaron como epilepsia temporal, 32% frontal y 13% temporal posterior, 8% occipital y 2% parietal. El 45% presentaban crisis parciales complejas, entre las que la semiología automotora era la más frecuente (36%). El ASL mostró, en un 74% de los pacientes, alteraciones de la perfusión interhemisféricas, observándose un valor lateralizador de éstas, especialmente cuando se observa hiperperfusión en la localización del foco y cuando se trata de epilepsia sintomática. Se observaron alteraciones focales en ASL que a pesar de encontrarse en un bajo porcentaje podrían tener valor localizador del área epileptógena.

Valor diagnòstic de les lesions medul·lars a les síndromes neurològiques aïllades.

L’objectiu del treball és determinar la prevalença de lesions desmielinitzants a la medul·la espinal a les síndromes neurològiques aïllades i el valor afegit de la ressonància magnètica medul·lar. Es van incloure 113 pacients amb síndromes neurològiques aïllades a l’estudi. Els criteris diagnòstics d’esclerosi múltiple de McDonald 2005 es complien en un 43% dels pacients quan només eren valorades les lesions cerebrals, incrementant-se fins el 46% quan les lesions medul·lars eren també valorades. Aquests percentatges, en pacients amb síndromes neurològiques aïllades variaven del 47% al 53%. Com a conclusió considerem que la realització d’RM medul·lar als pacients amb síndromes neurològiques aïllades té una escassa contribució en la demostració de disseminació en l’espai, suggerint que no caldria realitzar una RM medul·lar als pacients amb síndrome neurològica aïllada no medul·lar, però es podria considerar quan les troballes cerebrals per RM no siguin concluents per a establir el diagnòstic d’Esclerosi Múltiple segons els criteris de McDonald 2005.

Optimización de la secuencia de difusión en RM 3T con modelo multifactorial IVIM en el estudio de la próstata.

La utilització de la seqüència de difusió en RM 3T amb un model multifactorial IVIM (Intravoxel Incoherent Motion) ofereix la possibilitat d'estudiar per separat la caiguda del senyal deguda a la difusió pròpiament dita, de la deguda als nuclis d'H de l'aigua lliure que es mouen en la xarxa de microcapil•lars del volum estudiat. Mostrem la nostra experiència en la implementació del model IVIM en l'estudi de la pròstata, demostrant que pot resultar útil en la comparació del teixit prostàtic respecte al teixit patològic amb diferències inicials estadísticament significatives, sent superior al càlcul de l'ADC.