Synthesis, structural order and magnetic behavior of self-assembled epsilon-Co nanocrystal arrays

The synthesis of magnetic nanoparticles with monodispere size distributions, their self assembly into ordered arrays and their magnetic behavior as a function of structural order (ferrofluids and 2D assemblies) are presented. Magnetic colloids of monodispersed, passivated, cobalt nanocrystals were produced by the rapid pyrolysis of cobalt carbonyl in solution. The size, size distribution (std. dev.< 5%) and the shape of the nanocrystals were controlled by varying the surfactant, its concentration, the reaction rate and the reaction temperature. The Co particles are defect-free single crystals with a complex cubic structure related to the beta phase of manganese (epsilon-Co). In the 2D assembly, a collective behavior was observed in the low-field susceptibility measurements where the magnetization of the zero field cooled process increases steadily and the magnetization of the field cooling process is independent the temperature. This was different from the observed behavior in a sample comprised of disordered interacting particles. A strong paramagnetic contribution appears at very low temperatures where the magnetization increases drastically after field cooling the sample. This has been attributed to the Co surfactant-particle interface since no magnetic atomic impurities are present in these samples.

ParallelKnoppix - Rapid deployment of a linux cluster for MPI parallel processing using non-dedicated computers

This note describes ParallelKnoppix, a bootable CD that allows creation of a Linux cluster in very little time. An experienced user can create a cluster ready to execute MPI programs in less than 10 minutes. The computers used may be heterogeneous machines, of the IA-32 architecture. When the cluster is shut down, all machines except one are in their original state, and the last can be returned to its original state by deleting a directory. The system thus provides a means of using non-dedicated computers to create a cluster. An example session is documented.

Combinatorial Synthesis and Biological Evaluation of Inhibitors of D-Ala-D-Ala-Ligase

Report for the scientific sojourn carried out at the Max Planck Institut of Molecular Phisiology, Germany, from 2006 to 2008.The work carried out during this postdoctoral stage was focused on two different projects. Firstly, identification of D-Ala D-Ala Inhibitors and the development of new synthethic approaches to obtain lipidated peptides and proteins and the use of these lipidated proteins in biological and biophysical studies. In the first project, new D-Ala D-Ala inhibitors were identified by using structural alignments of the ATP binding sites of the bacterial ligase DDl and protein and lipid kinases in complex with ATP analogs. We tested a series of commercially available kinase inhibitors and found LFM-A13 and Tyrphostine derivatives to inhibit DDl enzyme activity. Based on the initial screening results we synthesized a series of malononitrilamide and salicylamide derivatives and were able to confirm the validity of these scaffolds as inhibitors of DDl. From this investigation we gained a better understanding of the structural requirements and limitations necessary for the preparation of ATP competitive DDl inhibitors. The compounds in this study may serve as starting points for the development of bi-substrate inhibitors that incorporate both, an ATP competitive and a substrate competitive moiety. Bisubstrate inhibitors that block the ATP and D-Ala binding sites should exhibit enhanced selectivity and potency profiles by preferentially inhibiting DDl over kinases. In the second project, an optimized synthesis for tha alkylation of cysteins using the thiol ene reaction was establisehd. This new protocol allowed us to obtain large amounts of hexadecylated cysteine that was required for the synthesis of differently lipidated peptides. Afterwards the synthesis of various N-ras peptides bearing different lipid anchors was performed and the peptides were ligated to a truncated N-ras protein. The influence of this differently lipidated N-ras proteins on the partioning and association of N-Ras in model membrane subdomains was studied using Atomic Force Microscopy.

Solid-phase synthesis and NMR studies of modified oligonucleotides forming triplex helix and of oligonucleopeptides mimicking the topoisomerase I-DNA covalent complex

Report for the scientific sojourn carried out at the Institut de Biologia Molecular de Barcelona of the CSIC –state agency – from april until september 2007. Topoisomerase I is an essential nuclear enzyme that modulates the topological status of DNA, facilitating DNA helix unwinding during replication and transcription. We have prepared the oligonucleotide-peptide conjugate Ac-NLeu-Asn-Tyr(p-3’TTCAGAAGC5’)-LeuC-CONH-(CH2)6-OH as model compound for NMR studies of the Topoisomerase I- DNA complex. Special attention was made on the synthetic aspects for the preparation of this challenging compound especially solid supports and protecting groups. The desired peptide was obtained although we did not achieve the amount of the conjugate needed for NMR studies. Most probably the low yield is due to the intrinsic sensitive to hydrolysis of the phosphate bond between oligonucleotide and tyrosine. We have started the synthesis and the structural characterization of oligonucleotides carrying intercalating compounds. At the present state we have obtained model duplex and quadruplex sequences modified with acridine and NMR studies are underway. In addition to this project we have successfully resolved the structure of a fusion peptide derived from hepatitis C virus envelope synthesized by the group of Dr. Haro and we have synthesized and started the characterization of a modified G-quadruplex.

Preparació, estudi estructural i aplicabilitat de derivats de Poli-(4R)-hidroxi-L-prolina a la separació d’enantiòmers per tècniques cromatogràfiques o relacionades

La separació d’enantiòmers (isòmers òptics) és molt important en molts diversos camps, com les síntesis quirals, biologia, i en el camp de la farmacologia especialment. És per això, que es fa necessari de disposar de tècniques i mètodes analítics ràpids, fiables i sensibles per a la separació d’enantiòmers. La present tesi s’emmarca en el camp de la separació d’enantiòmers, concretament en la preparació de fases estacionàries quirals per al seu ús en cromatografia liquida. En aquest sentit, s’ha desenvolupat la síntesi i caracterització de molècules polimèriques quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina que incorporades en matrius de gel de sílice poden constituïr columnes quirals per a la separació d’enantiòmers per cromatografia liquida. S’han estudiat les característiques enantioselectives d’aquests nous materials en la separació de molècules quirals, trobant-se ésser satisfactòriament enantioselectius. L’interès que suscita l’obtenció d’enantiòmers a gran escala fa que la recerca s’orienti a la recerca de materials amb elevada capacitat de càrrega, és a dir, que puguin donar lloc a la separació d’elevades quantitats d’enantiòmers. Amb aquesta finalitat s’han dut a terme assaigs de capacitat de càrrega, que han posat de manifest la possible aplicació d’aquests materials a la separació preparativa d’enantiòmers. També s’ha parat especial atenció a l’estudi de les característiques de la matriu de gel de sílice, assajant-se altres materials de sílice més porosos i que permeten així treballar amb fluxos més elevats tot reduint-ne el temps d’anàlisi i els costos associats a la separació preparativa d’enantiòmers. L'estudi conformacional d'aquests nous selectors també ha estat contemplat per tal d'explicar l'enantioselectivitat específica que s'observa en certs dissolvents orgànics en els qual es duu a terme la separació dels enantiòmers.

RACE (Rapid Arterial oCclusion Evaluation): Diseño y validación prehospitalaria de una escala neurológica para la predicción de una oclusión arterial proximal en los pacientes con un ictus isquémico agudo de la circulación cerebral anterior

La Rapid Arterial oCclusion Evaluation és una escala neurològica prehospitalària que prediu la presència d’una oclusió arterial proximal (OAP) en els pacients amb un ictus isquèmic agut de la circulació cerebral anterior (IIACCA). Fou dissenyada valorant retrospectivament a 654 pacients amb un IIACCA, seleccionant la combinació dels ítems de la National Institutes of Health Stroke Scale que mostraven una major associació amb la presència d’una OAP: parèsia facial, parèsia braquial, parèsia crural, desviació oculocefàlica y agnòsia/afàsia. Fou validada valorant prospectivament a 93 activacions del Codi Ictus, mostrant una sensibilitat del 88% y una especificitat del 65% per una puntuació ≥ 4.

Target-guided synthesis of metal-based phosphatase inhibitors

Report for the scientific sojourn at the Imperial College of London, United Kingdom, from 2007 to 2009. PTEN is a tumour suppressor enzyme that plays important roles in the PI3K pathway which regulates growth, proliferation and survival and is thus related to many human disorders such as diabetes, neurodegenerative diseases, cardiovascular complications and cancer. It is hence of great interest to understand in detail its molecular behaviour and to find small molecules that can switch on/off its activity. For this purpose, metal complexes have been synthesized and preliminary studies in vivo show that all are capable of inhibiting PTEN.

The Network Company in Catalonia : ICT, Productivity, Competitiveness, Salaries and Performance in Catalonia's Companies. Research report (synthesis document)

Resum en anglès del projecte de recerca L'empresa xarxa a Catalunya. TIC, productivitat, competitivitat, salaris i beneficis a l'empresa catalana té com a objectiu principal constatar que la consolidació d'un nou model estratègic, organitzatiu i d'activitat empresarial, vinculat amb la inversió i l'ús de les TIC (o empresa xarxa), modifica substancialment els patrons de comportament dels resultats empresarials, en especial la productivitat, la competitivitat, les retribucions dels treballadors i el benefici. La contrastació empírica de les hipòtesis de treball l'hem feta per mitjà de les dades d'una enquesta a una mostra representativa de 2.038 empreses catalanes. Amb la perspectiva de l'impacte de la inversió i l'ús de les TIC no s'aprecia una relació directa entre els processos d'innovació digital i els resultats de l'activitat de l'empresa catalana. En aquest sentit, hem hagut de segmentar el teixit productiu català per a buscar les organitzacions en què el procés de coinnovació tecnològica digital i organitzativa és més present i en què la intensitat de l'ús del coneixement és un recurs molt freqüent per a poder copsar impactes rellevants en els principals resultats empresarials. Això és així perquè l'economia catalana, avui, presenta una estructura productiva dual.

E-Governance and Citizen Information : The Generalitat of Catalonia in the International Context. Research report (synthesis document)

Aquest estudi té com a objectiu principal analitzar les transformacions que s'esdevenen al voltant de la incorporació d'innovacions tecnològiques de l'entorn de les TIC en els processos d'atenció al ciutadà per part de les administracions públiques. Les transformacions que hem analitzat tenen a veure amb tres dimensions que hem considerat bàsiques. D'una banda, ens hem centrat en els canvis que es produeixen en la forma en què els ciutadans (com a principals, tot i que no únics, usuaris) i l'administració es relacionen entre sí. De l'altra hem analitzat les transformacions que s'esdevenen en el funcionament intern i en la pròpia organització de l'administració arran de les transformacions dels canals de comunicació amb els usuaris. Per últim, hem considerat els canvis en la forma de gestionar (dissenyar, planificar, organitzar i dur a terme) el canvi i la innovació, tenint en compte especialment els rols dels diferents actors (no només públics) que hi participen. La recerca es recolza en un ampli estudi empíric sobre la Generalitat de Catalunya i en un estudi compartiu internacional sobre el Quebec, Emillia-Romagna i Escòcia.

Schooling in the Network Society : Internet in Primary and Secondary Education. Research report (synthesis document)

Aquest projecte té la intenció d'identificar i analitzar els efectes de la introducció d'Internet a les escoles catalanes (educació primària i secundària). L'objectiu és posar de manifest la manera com s'utilitza la xarxa en aquest àmbit i en quina mesura contribueix a l'aparició, en els centres educatius, d'una nova cultura adaptada a les necessitats de la societat xarxa. Amb aquest propòsit, aquest projecte desplega les seves línies d'anàlisi per a fer atenció al procés d'incorporació d'Internet, principalment, en tres direccions: la pràctica pedagògica, les formes d'organització i gestió dels centres educatius i la seva vinculació amb la comunitat i el territori. Aquesta investigació ha estat desenvolupada pel grup de recerca ENS (Education and Network Society). Amb una perspectiva comparativa, el treball d'aquest grup vol contribuir, sobre la base de dades empíriques, a interpretar la transformació de l'àmbit educatiu no universitari en els paràmetres que estableix, avui dia, la nostra societat.

Internet and the Catalan Universities Network. Research report (synthesis document)

El desenvolupament de les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) durant els darrers quaranta anys del segle XX i la seva incorporació en els diferents àmbits de l'activitat humana ens porten a plantejar-nos, al començament del segle XXI, quines són les transformacions profundes que acompanyen aquests fets i quines són les conseqüències que, com a mínim a curt termini, comporten. El focus d'aquest projecte és l'anàlisi dels processos de transformació de la vida acadèmica universitària en l'àmbit català, la seva vinculació amb la realitat actual i les repercussions que els processos esmentats tenen en la societat en general. De manera més específica, l'objectiu és, en primer lloc, explorar amb una perspectiva global la incorporació d'Internet a les universitats catalanes i, en segon lloc, analitzar els processos de canvi que aquest fet comporta en els processos de formació i recerca de la Universitat Rovira i Virgili (URV). Aquest informe presenta els resultats de tres estudis concrets, cadascun dels quals té uns objectius, una metodologia i una discussió particulars: Configuració de la xarxa d'universitats catalanes: connexió física i projectes compartits, Presència de les universitats catalanes a Internet, i Estudi de cas: la URV.

Association between HIV status and HIV knowledge in the population attending Non-Governmental Organizations to perform the rapid HIV test in Catalonia

Human Immunodeficiency Virus continues to be a pandemic. Spain is one of the European countries with the highest incidence of HIV. Within Catalonia, Spain many projects have been implemented with the intention of improving HIV knowledge and lowering the incidence. HIV knowledge is also known to have a positive effect on lowering stigma and discrimination of the people living with HIV. However, few studies study the distribution of HIV knowledge and its association to HIV status, age, sex, geographical zone of origin and level of education within the same study. Objectives: To identify if HIV knowledge is associated with HIV status, age, sex, geographical zone of origin and level of education. Method: Quantitative, cross-sectional, centre-based study comprising of people receiving an HIV test in Catalonia, Spain. Data will be collected from the 11 HIV Non-Governmental Organisations in Catalonia, Spain. The Brief HIV Knowledge Scale will be used to assess HIV knowledge; information from the HIV test session will be used to assess HIV status, age, sex, geographic zone of origin and level of education. The association between HIV knowledge and the afore mentioned variables will then be calculated.

University and Network Society : research report (synthesis document)

Document de síntesi d'aquest estudi que analitza -seguint una metodologia quantitativa basada en una mostra representativa de 2.093 professors i 23.864 estudiants i reforçada amb elements qualitatius- la transició que es produeix en el sistema universitari públic català cap a un model més adaptat a les noves necessitats de la societat xarxa. Per a això, es posa especial èmfasi en l'anàlisi dels usos que es fa d'Internet (l'eina clau de la societat xarxa) en el món universitari i en les transformacions que es donen o es donaran com a conseqüència d'aquests usos.

Synthesis and characterization of kraft lignin-based epoxy resins

Epoxidization is an interesting way to develop a new application of lignin and therefore to improve its application potential. In this work, kraft lignin-based epoxy resins were obtained by the epoxidization reaction, using the kraft lignin recovered directly from pulping liquor and modified by a methylolation reaction. The methylolated lignins were obtained by the reaction of original kraft lignin with formaldehyde and glyoxal, which is a less volatile and less toxic aldehyde. 1H-NMR spectroscopy showed that methylolated kraft lignin has more hydroxymethyl groups than glyoxalated kraft lignin. For the epoxidization reaction we studied the influence of the lignin:NaOH (w/w) ratio, temperature, and time of the reaction on the properties of the prepared epoxidized lignins. The structures of lignin-based epoxy resins were followed by epoxy index test and FTIR spectroscopy. Optimal conditions were obtained for lignin-based epoxy resin produced at lignin/NaOH = 1/3 at 70 ºC for 3h. Thermogravimetry analysis (TGA) revealed that the epoxidization enhances the thermal stability of lignins and may allow a wider temperature range for applications with lignin epoxy-PF blends

Experimental and computational study on the synthesis and characterization of self-assembling meso/macroporous materials in highly concentrated emulsions

Report for the scientific sojourn carried out at Massachusetts General Hospital Cancer Center-Harvard Medical School, Estats Units, from 2010 to 2011. The project aims to study the aggregation behavior of amphiphilic molecules in the continuous phase of highly concentrated emulsions, which can be used as templates for the synthesis of meso/macroporous materials. At this stage of the project, we have investigated the self-assembly of diblock and triblock surfactants under the effect of a confined geometry being surrounded by the droplets of the dispersed phase. These droplets limit the growth of the aggregates, deeply modify their orientation and hence alter their spatial arrangement as compared to the self-assembly taking place far enough from any boundary surface, that is in the bulk. By performing Monte Carlo simulations, we have showed that the interface between the dispersed and continuous phases as well as its shape has a significant impact on the structural order of the resulting aggregates and hence on the potential applications of highly concentrated emulsions as reaction media, drug delivery systems, or templates for meso/macroporous materials. Due to the combined effect of symmetry breaking and morphological frustration, very intriguing structures, such as square columnar liquid crystals, twisted X-shaped aggregates, and helical phases of cylindrical aggregates, never observed in the bulk for the same model surfactant, have been found. The presence of other more conventional structures, such as micelles and cubic and hexagonal liquid crystals, formed at low and high amphiphilic concentrations, respectively, further enhance the interest on this already rich aggregation behavior.