Avenços en l'estudi de la litiasi renal: mètodes de chemical imaging i intel·ligencia artificial (ANN) per la caracterització de càlculs renals

La litiasi urinària és un trastorn que implica la formació de precipitats en qualsevol part del tracte urinari. Aquest és un desordre comú que afecta aproximadament a una desena part de la població de la Unió Europea al llarg de la seva vida. A més, durant els cinc anys posteriors a un episodi litiàsic el percentatge de recurrència dels pacients és del 45 al 75%. Aquest trastorn urinari està influït per una gran quantitat de variables, d’origen fisiològic, psicològic i ambiental. Els episodis litiàsics, es poden solucionar espontàniament, amb l’expulsió del càlcul renal, o bé a través de diverses intervencions mèdiques. Els tractaments mèdics derivats de la litiasi urinària; és a dir, la fragmentació del càlcul, intervencions quirúrgiques i tractaments posteriors generen unes grans despeses als sistemes mèdics. Pels motius exposats, la identificació del desordre que ha originat l’episodi litiàsic és de radical importància, per tal de minimitzar el risc de reincidència. Els mètodes més usuals per determinar les causes que desencadenen la formació del càlcul renal són les anàlisis d’orina i l’estudi del càlcul generat. La correcta descripció de la composició i, especialment, l’estructura del càlcul renal pot aportar informació clau sobre les possibles causes de la seva formació, tant de l’inici de nucleació del càlcul com de les successives etapes de creixement cristal·lí. Tenint en compte aquest darrer aspecte, el present estudi s’ha dirigit a la caracterització de càlculs urinaris mitjançant l’aplicació de metodologies d’imatge química (Hyperspectral Imaging), el que va contribuir a determinar les principals característiques espectrals de cada compost majoritari als càlculs renals. D’altra banda, la utilització de mostres de composició coneguda ha possibilitat la creació d’un model amb Xarxes Neuronals Artificials, que permet la classificació de noves mostres de composició desconeguda, de manera més ràpida que el procediment actual. Aquest treball constitueix una nova contribució a la comprensió de l’estructura de les pedres de ronyó, així com les condicions de la seva formació. Els resultats obtinguts destaquen les possibilitats que presenten les tècniques emprades al camp de la litiasi renal, que permeten complementar els coneixements existents enfocats a millorar la qualitat de vida dels pacients.

Seguiment d'objectes amb un sistema de visió artificial

Aquest projecte s’ha centrat en tractar la part de la Visió per Computador que s’encarrega del seguiment d’objectes dins d'una seqüència d’imatges. Concretament, s’ha fet una aproximació al seguiment d’objectes dins d’una escena qualsevol.

Estudi comparatiu de l'algorisme basat en una colònia artificial d'abelles

La finalitat d'aquest projecte és la realització d'un estudi comparatiu de l'algoritme basat en una colònia artificial d'abelles, Artificial Bee Colony (ABC), comparat amb un conjunt d'algoritmes fonamentats en el paradigma de la computació evolutiva. S'utilitzarà l'eficàcia a l'hora d'optimitzar diverses funcions com a mesura comparativa. Els algoritmes amb els quals es comparara l'algoritme ABC són: algoritmes genètics, evolució diferencial i optimització amb eixam de partícules.

Inteligencia artificial en vehiculo

Desarrollo de un robot seguidor de líneas, en el que se implementan diversas soluciones de las áreas de sistemas embebidos e inteligencia artificial.

Volatility smile extrapolation with an artificial neural network

I use a multi-layer feedforward perceptron, with backpropagation learning implemented via stochastic gradient descent, to extrapolate the volatility smile of Euribor derivatives over low-strikes by training the network on parametric prices.

Entorn de programació pel robot Stäubli mitjantçant MatLab, aplicació a un sistema de recol·lecció de peces basat en visió artificial

Els objectius del projecte són: realitzar un intèrpret de comandes en VAL3 que rebi les ordres a través d’una connexió TCP/IP; realitzar una toolbox de Matlab per enviar diferents ordres mitjançant una connexió TCP/IP; adquirir i processar mitjançant Matlab imatges de la càmera en temps real i detectar la posició d’objectes artificials mitjançant la segmentació per color i dissenyar i realitzar una aplicació amb Matlab que reculli peces detectades amb la càmera. L’abast del projecte inclou: l’estudi del llenguatge de programació VAL3 i disseny de l’ intèrpret de comandes, l’estudi de les llibreries de Matlab per comunicació mitjançant TCP/IP, per l’adquisició d’imatges, pel processament d’imatges i per la programació en C; el disseny de la aplicació recol·lectora de peces i la implementació de: un intèrpret de comandes en VAL3, la toolbox pel control del robot STAUBLI en Matlab i la aplicació recol·lectora de peces mitjançant el processament d’imatges en temps real també en Matlab

On the artificial creation of the EL2 center by means of boron implantation in gallium arsenide

In the present work, an analysis of the dark and optical capacitance transients obtained from Schottky Au:GaAs barriers implanted with boron has been carried out by means of the isothermal transient spectroscopy (ITS) and differential and optical ITS techniques. Unlike deep level transient spectroscopy, the use of these techniques allows one to easily distinguish contributions to the transients different from those of the usual deep trap emission kinetics. The results obtained show the artificial creation of the EL2, EL6, and EL5 defects by the boron implantation process. Moreover, the interaction mechanism between the EL2 and other defects, which gives rise to the U band, has been analyzed. The existence of a reorganization process of the defects involved has been observed, which prevents the interaction as the temperature increases. The activation energy of this process has been found to be dependent on the temperature of the annealing treatment after implantation, with values of 0.51 and 0.26 eV for the as‐implanted and 400 °C annealed samples, respectively. The analysis of the optical data has corroborated the existence of such interactions involving all the observed defects that affect their optical parameters

Integer filling facfor phases and isospin in vertical diatomic artificial molecules

Integer filling factor phases of many-electron vertically coupled diatomic artificial quantum dot molecules are investigated for different values of the interdot coupling. The experimental results are analyzed within local-spin density functional theory for which we have determined a simple lateral confining potential law that can be scaled for the different coupling regimes, and Hartree-Fock theory. Maximum density droplets composed of electrons in both bonding and antibonding or just bonding states are revealed, and interesting isospin-flip physics appears for weak interdot coupling when the systematic depopulation of antibonding states leads to changes in isospin.

Dissociation of vertical semiconductor diatomic artificial molecules

We investigate the dissociation of few-electron circular vertical semiconductor double quantum dot artificial molecules at 0 T as a function of interdot distance. A slight mismatch introduced in the fabrication of the artificial molecules from nominally identical constituent quantum wells induces localization by offsetting the energy levels in the quantum dots by up to 2 meV, and this plays a crucial role in the appearance of the addition energy spectra as a function of coupling strength particularly in the weak coupling limit.

Magnetoresistance at artificial interfaces in the itinerant SrRuO3 ferromagnet

The magnetoresistance across interfaces in the itinerant ferromagnetic oxide SrRuO3 have been studied. To define appropriately the interfaces, epitaxial thin films have been grown on bicrystalline and laser-patterned SrTiO3 substrates. Comparison is made with results obtained on similar experiments using the double-exchange ferromagnetic oxide La2/3Sr1/3MnO3. It is found that in SrRuO3, interfaces induce a substantial negative magnetoresistance, although no traces of the low-field spin tunneling magnetoresistance are found. We discuss these results on the basis of the distinct degree of spin polarization in ruthenates and manganites and the different nature of the surface magnetic layer formed at interfaces.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

Enhanced polyhydroxyalkanoates accumulation by Halomonas spp. in artificial biofilms of alginate beads.

Microbial mats are complex but stable, multi-layered and multi-functional biofilms, which are the most frequent bacterial formations in nature. The functional strategies and physiological versatility of the bacterial populations growing in microbial mats allow bacteria to resist changing conditions within their environment. One of these strategies is the accumulation of carbon- and energy-rich polymers that permit the recovery of metabolic activities when favorable conditions are restored. In the present study, we systematically screened microbial mats for bacteria able to accumulate large amounts of the ester carbon polymers polyhydroxyalkanoates (PHA). Several of these strains were isolated from Ebro Delta microbial mats and their ability to accumulate PHA up to 40-60 % of their dry weight was confirmed. According to two identification approaches (16S rRNA and ropD genes), these strains were identified as Halomonas alkaliphila (MAT-7, -13, -16), H. neptunia (MAT-17), and H. venusta (MAT-28). To determine the mode of growth yielding maximum PHA accumulation, these three different species were cultured in an artificial biofilm in which the cells were immobilized on alginate beads. PHA accumulation by cells that had detached from the biofilm was compared with that of their planktonic counterparts. Experiments in different culture media showed that PHA accumulation, measured as the relative fluorescence intensity after 48 h of incubation at 30 °C, was higher in immobilized than in planktonic cells, with the exception of cells growing in 5 % NaCl, in which PHA accumulation was drastically lower in both. Therefore, for obtaining high PHA concentrations, the use of immobilized cells may be a good alternative to the PHA accumulation by bacteria growing in the classical, planktonic mode. From the ecological point of view, increased PHA accumulation in detached cells from biofilms would be a natural strategy to improve bacterial dispersion capacity and, consequently, to increase survival in stressed environments.

Mecánica de la succión: comparación entre la lactancia artificial y la lactancia materna

Introducción: Hay poco conocimiento sobre la similitud de la mecánica entre la lactancia materna y la artificial. Evaluamos la mecánica de la succión en neonatos con lactancia materna exclusiva, lactancia artificial exclusiva y lactancia mixta. Nuestra hipótesis fue que el patrón fisiológico de los movimientos de succión varía según el tipo de alimentación. Según esta hipótesis, los niños con lactancia materna exclusiva realizan unos movimientos al mamar distintos a los de la succión de una tetina, realizados por niños con lactancia artificial. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos de succión. Métodos: Estudio transversal de neonatos de 21-28 días de edad con lactancia materna o artificial exclusiva (124 parejas madre-hijo), y ensayo de campo, abierto, cruzado y aleatorizado, realizado en neonatos de 21-28 días (110 parejas madre-hijo) y en lactantes de 3-5 meses de edad (125 parejas madre-hijo) con lactancia mixta. Las variables principales fueron los movimientos de succión y las pausas. Resultados: Los neonatos de 21-28 días de edad alimentados con lactancia artificial exclusiva mostraron un menor número de movimientos de succión y el mismo número de pausas, pero de mayor duración, que los neonatos con lactancia materna exclusiva. Entre los niños que recibieron lactancia mixta, el número de movimientos de succión al recibir alimentación con biberón fue similar y las pausas menos numerosas y de menor duración respecto a lo observado al amamantar, tanto a los 21-28 días como a los 3-5 meses de edad. En este grupo de lactancia mixta, la cifra media de tomas de lactancia materna fue de 5,83 ± 1,93 a los 21-28 días de vida y de 4,42 ± 1,67 a los 3-5 meses de edad. En el análisis de equivalencia, realizado sobre los niños que recibieron lactancia mixta, el intervalo de confianza del 95% de la razón de movimientos con lactancia artificial y con lactancia materna se situó fuera del rango de equivalencia, indicó un número de movimientos de succión menor en un 5,9-8,7% al tomar el biberón, así como un menor número de pausas y una duración más breve de ellas en este mismo grupo. Conclusiones: En la lactancia mixta, la comparación entre las tomas de biberón y las de pecho se situó fuera del rango de equivalencia, aunque las diferencias fueron pequeñas. Los niños con lactancia mixta mezclan ambos tipos de movimientos (lactancia materna y lactancia artificial) durante la fase de aprendizaje y adoptan su propio patrón.