Field-induced coordinates for the determination of dynamic vibrational nonlinear optical properties

Three conjugated organic molecules that span a range of polarity and valence-bond/charge transfer characteristics were studied. It was found that dispersion can be insignificant, and that adequate treatment can be achieved with frequency-dependent field-induced vibrational coordinates (FD-FICs)

Nuclear relaxation contribution to static and dynamic (infinite frequency approximation) nonlinear optical properties by means of electrical property expansions: Application to HF, CH4, CF4, and SF6

Electrical property derivative expressions are presented for the nuclear relaxation contribution to static and dynamic (infinite frequency approximation) nonlinear optical properties. For CF4 and SF6, as opposed to HF and CH4, a term that is quadratic in the vibrational anharmonicity (and not previously evaluated for any molecule) makes an important contribution to the static second vibrational hyperpolarizability of CF4 and SF6. A comparison between calculated and experimental values for the difference between the (anisotropic) Kerr effect and electric field induced second-harmonic generation shows that, at the Hartree-Fock level, the nuclear relaxation/infinite frequency approximation gives the correct trend (in the series CH4, CF4, SF6) but is of the order of 50% too small

Factors psicosocials associats a Inexperiència de dolor crònic en adolescents

El dolor crònic pediàtric és un problema molt important. Malgrat que la informació disponible és molt menor que en adults, els informes publicats no deixen lloc a cap mena de dubte. Per una banda els treballs epidemiològics realitzats en la població general mostren que els problemes de dolor crònic són habituals entre la població infantil i adolescent, mentre que, per una altra, els estudis fets amb població clínica apunten que el dolor crònic pediàtric és causa important de desajust social i un dels problemes que més perjudiquen la qualitat de vida dels nens, i dels seus familiars, a tots els nivells. L’objectiu fonamental d’aquest treball era avançar en el oneixement dels factors psicosocials relacionats amb l’experiència del dolor crònic, de manera que a llarg termini aquesta informació ens permetés plantejar i contrastar programes de prevenció secundària pel dolor i la discapacitat crònics. Han participat un total de 92 joves amb edats compreses entre els 14 i 16 anys (79% de resposta positiva), dels quals el 64.2% eren noies. Majoritàriament experimentaven problemes de dolor abdominal. Els resultats han mostrat que, en efecte, els adolescents amb dolor crònic (dolor igual o superior a tres mesos) tenenuna pitjor qualitat de vida que els nois d’edat semblant però sense problemes crònics de dolor. Específicament, destaquen d’entre els factors estudiats: els pensaments catastròfics, l’estat afectiu, i certes actituds i alguns tipus d’estratègies d’afrontament dels nens. Les reaccions dels pares davant la conducta de dolor dels seus fills també resulta ser un factor de risc que cal considerar: les conductes dels pares tendents a minimitzar el problema estaven relacionades significativament amb el dolor i la discapacitat dels seus fills/es.

Acoustic transport of charge and spins in GaAs-based heterostructures

Report for the scientific sojourn carried out at the Paul Drude Institut für Festkörperelektronik of the Stanford University, USA, from 2010 to 2012. The objective of this project is the transport and control of electronic charge and spin along GaAs-based semiconductor heterostructures. The electronic transport has been achieved by taking advantage of the piezolectric field induced by surface acoustic waves in non-centrosymmetric materials like GaAs. This piezolectric field separates photogenerated electrons and holes at different positions along the acoustic wave, where they acummulate and are transported at the same velocity as the wave. Two different kinds of structures have been studied: quantum wells grown along the (110) direction, both intrinsic and n-doped, as well as GaAs nanowires. The analysis of the charge acoustic transport was performed by micro-photoluminescence, whereas the detection of the spin transport was done either by analyzing the polarization state of the emitted photoluminescence or by Kerr reflectometry. Our results in GaAs quantum wells show that charge and spin transport is clearly observed at the non-doped structures,obtaining spin lifetimes of the order of several nanoseconds, whereas no acoutically induced spin transport was detected for the n-doped quantum wells. In the GaAs nanowires, we were able of transporting successfully both electrons and holes along the nanowire axis, but no conservation of the spin polarization has been observed until now. The photoluminescence emitted by these structures after acoustic transport, however, shows anti-bunching characteristics, making this system a very good candidate for its use as single photon emitters.

Effect of Dexamethasone on cytolkine secretion in CD4+T cells in steroid refractori uveitis

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la facultat de Medical Sciences de la Universitat de Bristol, Alemanya, entre 2011 i 2012. Aquest treball s'ha realitzat a la facultat de Medical Sciences de la Universitat de Bristol, al laboratori del Prof. Andrew Di cks,o ta la seva supe1visi6. Ei treball s'ha realitzat amb els seus col.laboradors, el Dr Richard Lee i Lauren Schew:tz. Objectiu: Els glucocorticoids (GCs) tenen diversos efectes sobre les cèl.lules T CD4+ per modular la resposta immune principalment mitjançant els seus efectes anti-proliferatius. Tot i això la dexametasona (Dex, glucocorticoid sintètic) també indueix la secreció de la citocina immunosupressora IL-10 . L'objectiu d'aquest treball ha estat comparar la capacitat dels glucocorticoids en modular la producció de citocines en cèl.lules T CD4+ en pacients uveítics sensibles (SS), i resistents (SR) a esteroids. Metodologia: Es van aïllar cèl• lules T CD4+ de pacients uveítics SS i SR. Es va induir la producció de cèl.lules T regulatories (Tregs) i mitjançant I'estimulació amb anti- CD3/CD28 en presència d'lL-2 i Després del cultiu es van analitzar els nivells d’expressió intracel•lular de les citocines IL-10, IL-4, IL-9, IL-17 i IFN-y per citometria de flux. D'altra banda, també es van separar cèl.lules T CD4t de pacients uveïtis segons I'expressió de CCR6 i es van polaritzar per obtenir els fenotips ThO i Th17 per estudiar I'efecte de Dex i ciclosporina (CsA) en aquests subtipus cel.lulars. Resultats: Les cèl.lules T CD4+ de pacients SR no van ser capaces de produir IL-10 en resposta al tractament amb Dex. Dex no va afectar els nivells d'expressió d'11-17, però va reduir els nivells de IL-4 i IFN-V. Els nivells d'lL-9 (marcador d'un subtipus cel.lular recentment descrit, Th9) v ise r sempre inferiors a 11%. En canvi, el traclament a amb CsA va reduir significativament els nivells d'lL-17 i IFN-y en cèl.lules Th17 i ThO. Conclusions: La Dex no és capaç d'induir cèl.lules Treg funcionalment supresores en pacients veiticsS R. Aquest fenòmen és Independent dels efectes en I'expressió d'altres citocines. Aquests resultats suggereixen que I'efecte de la Dex sobre la funció de cél.lules Treg és clau en el desenvolupament del fenotip SR en la uveïtis . D'altra banda, al llarg d'aquest temps he iniciat un nou projecte que ha donat lloc a un futur projecte de col elaboració. Resumidament, degut a que els nivells elevats de proteïna C-reactiva (CRP) són un factor de risc en la degeneració macular, malaltia inflamatòria crònica principal causa de ceguera en països industrialitzats, I'objectiu d'aquest altre treball ha estat iniciar un projecte per avaluar els efectes de les diferents isoformes de la CRP sobre la resposta inflamatòria d’epiteli pigmentari retinià.

The effect of atmospheric absorption of sunlight on the runaway greenhouse point

The longwave emission of planetary atmospheres that contain a condensable absorbing gas in the infrared (i.e., longwave), which is in equilibrium with its liquid phase at the surface, may exhibit an upper bound. Here we analyze the effect of the atmospheric absorption of sunlight on this radiation limit. We assume that the atmospheric absorption of infrared radiation is independent of wavelength except within the spectral width of the atmospheric window, where it is zero. The temperature profile in radiative equilibrium is obtained analytically as a function of the longwave optical thickness. For illustrative purposes, numerical values for the infrared atmospheric absorption (i.e., greenhouse effect) and the liquid vapor equilibrium curve of the condensable absorbing gas refer to water. Values for the atmospheric absorption of sunlight (i.e., antigreenhouse effect) take a wide range since our aim is to provide a qualitative view of their effects. We find that atmospheres with a transparent region in the infrared spectrum do not present an absolute upper bound on the infrared emission. This result may be also found in atmospheres opaque at all infrared wavelengths if the fraction of absorbed sunlight in the atmosphere increases with the longwave opacity

Greenhouse gases and climatic states of minimum entropy production

The hypothesis of minimum entropy production is applied to a simple one-dimensional energy balance model and is analysed for different values of the radiative forcing due to greenhouse gases. The extremum principle is used to determine the planetary “conductivity” and to avoid the “diffusive” approximation, which is commonly assumed in this type of model. For present conditions the result at minimum radiative entropy production is similar to that obtained by applying the classical model. Other climatic scenarios show visible differences, with better behaviour for the extremal case

Proteostasis of aging and stem cells

Estudi realitzat a partir d’una estada a la the Salk Institute, Estats Units, entre 2010 i 2012. L'estabilitat del genoma és essencial per a la supervivència de les cèl • lules mare, però, l'estabilitat del proteoma pot tenir un paper igualment important en la identitat de cèl • lules mare i la seva funció. La nostra hipòtesi és que les cèl • lules mare tenen la capacitat de proteostasis augmentada en comparació amb els seus homòlegs diferenciats i ens varem preguntar si l'activitat del proteasoma és diferent a les cèl • lules mare embrionàries humanes (hESCs). En particular, els nostres resultats mostren que les poblacions de cèl• lules mare presenten una activitat del proteasoma que es correlaciona amb majors nivells de la subunitat 19S del proteasoma PSMD11/RPN-6 i un corresponent augment del ensamblatge del 26S/30S proteasoma. L'expressió ectòpica de PSMD11 és suficient per augmentar l'activitat del proteasoma. Sorprenentment, varem trobar que la llarga vida del GLP-1 C. elegans mutant té també un augment dramàtic en l'activitat del proteasoma associat a nivells augmentats en l'expressió de RPN-6. El factor de transcripció DAF-16 és essencial per l'augment de la longevitat de GLP-1 i els cucs mutants que trobem DAF-16 necessari per a l'augment d'expressió de RPN-6 i, per tant, per l'activació de l'activitat del proteasoma en GLP-1 mutant animals. Una possibilitat interessant és que els gens que regulen la vida i la resistència a l'estrès en C. elegans poden també regular la funció hESCs de mamífer, cèl • lules que son considerades immortals. Aquests resultats ens van portar a la conclusió de que FOXO4, un factor de transcripció sensible a la insulina/IGF-1, regula l'activitat del proteasoma en hESCs, el que suggereix un paper per FOXO4 en la funció d’aquestes cèl • lules. En efecte, FOXO4 es necessari per a la diferenciació en llinatges neuronals de les hESCs. Els nostres resultats estableixen una nova regulació de laproteostasis en hESCs que uneix la longevitat i la resistència a l'estrès en invertebrats amb la funció i identitat de les hESCs.

Síntesi i propietats de vidres metàl•lics massissos i materials nanocomposites basats en Fe per aplicacions com a materials magnètics tous

Estudi realitzat a partir d’una estada a l’ Institut für Komplexe Materialien, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, entre 2010 i 2011. S'ha explorat l'efecte de les condicions i influència dels elements d'aleació en la capacitat de formació de vidre, l'estructura i les propietats tèrmiques i magnètiques de vidres metàl•lics massissos i materials nanocristal•lins en base Fe. La producció d'aquests materials en forma de cintes de unes 20 micres de gruix ha estat àmpliament estudiada i s'ha vist que presenten unes propietats excel•lents com a materials magnètics tous. El propòsit general d'aquest projecte era l'obtenció de composicions òptimes amb alta capacitat de formar vidre i amb excel•lents propietats magnètiques com a materials magnètics tous combinat amb bones propietats mecàniques. El projecte prenia com a punt de partida l'aliatge [FeCoBSi]96Nb4 ja que és el que presenta millor capacitat de formar vidre i presenta una alta imantació de saturació i baix camp coercitiu. S'ha fet un estudi dels factors fonamentals que intervenen en la formació de l'estat vitri. La composició abans esmentada ha estat variada amb l'addició d'altres elements per estudiar com afecten aquests nous elements a les propietats, la formació de vidre i l'estructura dels aliatges resultants amb l'objectiu de millorar-ne les propietats magnètiques i la capacitat de formació de vidre. Entre altres s'ha usat el Zr, Mo, Y i el Gd per millorar la formació de vidre; i el Co i el Ni per millorar les propietats magnètiques a alta temperatura. S'han estudiat les relacions entre la capacitat de formació de vidre i la seva estabilitat tèrmica, la resistència a la cristal•lització i la estructura de l'aliatge resultant després del procés de solidificació. Per aquest estudi s'han determinat els mecanismes que controlen la transformació i la seva cinètica així com les fases que es formen durant el tractament tèrmic permetent la formulació de models predictius.

Slope processes in changing permafrost environments: a geomorphological and sedimentological approach

Estudi realitzat a partir d’una estada al Centro de Estudos Geograficos de la Universidade de Lisboa, Portugal, entre 2011 i 2012. En aquest grup he desenvolupat la meva recerca focalitzada en ambients polars en presència de permafrost, concretament centrada en l’extrem nord-occidental de la Península Antàrtica (Shetland del Sud) i a l’Alt Àrtic (Svalvard). Ambdós àrees han registrat un augment de temperatura molt significatiu les darreres dècades. La meva recerca ha contemplat l’anàlisi de registres sedimentaris (lacustres, eòlics, vessant) i la monitorització de processos geomorfològics actuals a fi efecte d’entendre la dinàmica ambiental present i passada (i.e. clima). Amb aquesta finalitat he realitzat tres campanyes de treball de camp a l’Antàrtida i dues a l’Àrtic. El posterior treball de laboratori i d’oficina està propiciant nombroses publicacions que donen fe dels èxits assolits. A més, cal enfatitzar altres activitats desenvolupades durant la BP-A: coneixement de com organitzar i gestionar una campanya antàrtica, docència universitària, participació en comitès, associacions i tribunals de tesis doctorals, organització i participació en nombroses conferències, treball de camp en noves àrees d’estudi, referee per revistes internacionals, etc. Tanmateix, la concessió del projecte de recerca HOLOANTAR, del qual en sóc l’Investigador Responsable, ha estat l’èxit més important d’aquesta estada. Aquest projecte m’està conferint la capacitat de gestionar i integrar la recerca de 16 investigadors de diferents nacionalitats des d’una perspectiva multidisciplinar. Tothora, cal remarcar que no s’ha assolit un dels èxits que pretenia el meu projecte de BP-A: la transferència del bagatge i coneixement adquirit al sistema de recerca català. Malgrat haver presentat la meva candidatura per un contracte BP-B per tal que aquest background après a l’estranger revertís a Catalunya, el procés de selecció emprat en la convocatòria ho ha impedit i m’obliga a continuar la meva recerca a l’estranger.

Hypoxia and vasculature in models of lung cancer: implications for targeted therapeutics

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Stanford University School of Medicine. Division of Radiation Oncology, Estats Units, entre 2010 i 2012. Durant els dos anys de beca postdoctoral he estat treballant en dos projectes diferents. En primer lloc, i com a continuació d'estudis previs del grup, volíem estudiar la causa de les diferències en nivells d'hipòxia que havíem observat en models de càncer de pulmó. La nostra hipòtesi es basava en el fet que aquestes diferències es devien a la funcionalitat de la vasculatura. Vam utilitzar dos models preclínics: un en què els tumors es formaven espontàniament als pulmons i l'altre on nosaltres injectàvem les cèl•lules de manera subcutània. Vam utilitzar tècniques com la ressonància magnètica dinàmica amb agent de contrast (DCE-MRI) i l'assaig de perfusió amb el Hoeschst 33342 i ambdues van demostrar que la funcionalitat de la vasculatura dels tumors espontanis era molt més elevada comparada amb la dels tumors subcutanis. D'aquest estudi, en podem concloure que les diferències en els nivells d'hipòxia en els diferents models tumorals de càncer de pulmó podrien ser deguts a la variació en la formació i funcionalitat de la vasculatura. Per tant, la selecció de models preclínics és essencial, tant pels estudi d'hipòxia i angiogènesi, com per a teràpies adreçades a aquests fenòmens. L'altre projecte que he estat desenvolupant es basa en l'estudi de la radioteràpia i els seus possibles efectes a l’hora de potenciar l'autoregeneració del tumor a partir de les cèl•lules tumorals circulants (CTC). Aquest efecte s'ha descrit en alguns models tumorals preclínics. Per tal de dur a terme els nostres estudis, vam utilitzar una línia tumoral de càncer de mama de ratolí, marcada permanentment amb el gen de Photinus pyralis o sense marcar i vam fer estudis in vitro i in vivo. Ambdós estudis han demostrat que la radiació tumoral promou la invasió cel•lular i l'autoregeneració del tumor per CTC. Aquest descobriment s'ha de considerar dins d'un context de radioteràpia clínica per tal d'aconseguir el millor tractament en pacients amb nivells de CTC elevats.

Anàlisi sòcio-demogràfica del reagrupament familiar a Catalunya 2004-2010

Aquest treball parteix de l’anàlisi de les dades sobre informes d’adequació de l’habitatge per a l’obtenció d’una autorització de reagrupament familiar realitzats per l’Ajuntament de Barcelona des de 2005 fins 2009, i del registre administratiu de les sol•licituds de reagrupament familiar presentades a les quatre subdelegacions del Govern a Catalunya des de 2004 fins 2010. Per a procedir a la seva anàlisi s’ha hagut de fer un important treball de depuració, harmonització i anonimització d’unes dades procedents de registres administratius no pensades per la seva explotació estadística. L’anàlisi demogràfica ha posat en relleu la importància dels rols de gènere en les estratègies familiars que acabaran conformant el perfil sociodemogràfic tant de les persones reagrupades com de les reagrupadores. També s’ha pogut veure com no hi ha una relació directa entre les persones estrangeres residents en cada municipi i les pautes de reagrupament familiar. La davallada del reagrupament familiar és deguda en bona part a la crisi econòmica, no obstant per a entendre la seva evolució en conjunt cal tenir en compte a més els factors legislatius (la Normalització del 2005 que explica el creixement de 2006 i 2007, però també l’entrada dels romanesos a la UE en 2007), així com la pròpia dinàmica familiar de la població immigrada, amb un esgotament del potencial reagrupadors per a les nacionalitats que precisament protagonitzaren el boom migratori (llatinoamericans). La legislació en matèria de reagrupament familiar s’ha basat en tres principis que han tingut un efecte indubtable i de vegades contrari a l’esperat: 1) la discriminació entre raons econòmiques i familiars en les migracions; 2) La restricció del dret de reagrupar a la definició nuclear de la família; i, 3) L’assumpció de la formació pre-migratòria de la família a reagrupar. Els resultats d’aquest informe aporten indicis que aquesta aproximació apriorística ha tingut efectes perversos, començant pel volum considerable de reagrupacions de facto.

Determinants sociodemogràfics, incentius i rendiments econòmics de l'aprenentage de l'idioma Català per part de la població immigrant a Catalunya

En aquest projecte s’han estudiat diferents aspectes relacionats amb l’aprenentatge del català per part de la població immigrant. Aquest es un tema rellevant donat que les habilitats idiomàtiques dels immigrants es una altra forma de capital humà, que no només facilita la seva integració social, sinó que també incrementa les seves oportunitats laborals. En aquest estudi s’ha enfocat l’aprenentatge de l’idioma català per part de la població immigrant com una inversió de la qual es deriven costos i beneficis. Una qüestió rellevant és quins son els incentius que els immigrants que ja parlen el castellà, bé per que és la seva llengua materna o per que l’han après amb posterioritat, tenen per aprendre la llengua catalana. Aquest estudi es encara més interessant si considerem aquells immigrants que no tenen un nivell fluït del castellà, i encara més els que arriben a Catalunya sense conèixer cap de les dues llegües oficials. Aquest estudi es centra en els determinants econòmics i demogràfics del nivell de coneixement del català entre els immigrants a Catalunya. En aquest sentit, és clau determinar el rol que juguen variables com el grau d’exposició, eficiència i els incentius econòmics, com per exemple les conseqüències laborals (salaris i oportunitat de treball). Tanmateix, també es important determinar si viure en entorns on hi ha una gran concentració d’immigrants d’un mateix país exerceix un efecte depressor en l’aprenentatge del català per part dels immigrants. La segona part del projecte ha consistit en estimar un model per contrastar la hipòtesi de si el coneixement del català per part dels immigrants implica un millor salari. Per altra banda, també analitzarem si aquest coneixement del català implícita tenir accés a millors oportunitats de treball. La confirmació d’aquestes hipòtesis implicaria que els immigrants realment tenen un incentiu econòmic per invertir en l’aprenentatge del català.     

Xarxes interculturals als instituts: efectes de la composició social sobre el rendiment i les expectatives de l’alumnat d’origen estranger

El present informe aborda les variables que expliquen el rendiment acadèmic (entès com a obtenció del graduat escolar) per part de l’alumnat estranger en els centres d’educació secundària de Catalunya. L’anàlisi inclou dos tipus de variables: en primer lloc, les variables individuals (procedència i capital instructiu familiar) i, en segon terme, les variables relacionals (tipus de xarxa d’amistat segons capital instructiu i segons procedència). Al llarg de l’informe es detallen els efectes que aquestes variables, controlant per la composició social dels centres, tenen sobre les probabilitats d’obtenir el graduat escolar de l’alumnat estranger, en comparació amb l’alumnat autòcton. Les anàlisis han mostrat un pes central de les variables individuals en l’obtenció del graduat escolar, pes que és matisat per la composició social dels centres on s’escolaritza l’alumne. Alhora, s’ha observat l’existència d’un efecte de les variables relacionals basades en el capital instructiu, focalitzat especialment en l’alumnat estranger (independendentment del capital instructiu ) i l’alumnat autòcton de famílies poc instruïdes. Per la seva banda, les xarxes per procedència semblen incidir només en l’alumnat (autòcton i estranger) de capital instructiu familiar. En una segona part, l’estudi analitza l’efecte d’aquestes variables sobre les probabilitats d’escollir o Cicles Formatius de Grau Mitjà com a itineraris d’educació post obligatòria, fent esment alhora de les vies escollides per aquells que no han obtingut el graduat escolar (incorporació al món laboral, repetició de curs o realització d’un Programa de Qualificació Professional Inicial). L’anàlisi mostra de nou l’impacte del capital instructiu familiar a l’hora d’escollir itinerari, essent en aquest cas menys intens l’efecte de la procedència. Apareix com a peça especialment significativa el perfil de centre educatiu i les diferents polítiques d’orientació a l’educació post obligatòria. Les xarxes relacionals per capital instructiu apareixen com a significatives per a tots els alumnes, mentre que les xarxes relacionals segons procedència tenen efectes només sobre l’alumnat estranger.

A unified treatment of optimum pilot overhead in multipath fading channels

The optimization of the pilot overhead in single-user wireless fading channels is investigated, and the dependence of this overhead on various system parameters of interest (e.g., fading rate, signal-to-noise ratio) is quantified. The achievable pilot-based spectral efficiency is expanded with respect to the fading rate about the no-fading point, which leads to an accurate order expansion for the pilot overhead. This expansion identifies that the pilot overhead, as well as the spectral efficiency penalty with respect to a reference system with genie-aided CSI (channel state information) at the receiver, depend on the square root of the normalized Doppler frequency. It is also shown that the widely-used block fading model is a special case of more accurate continuous fading models in terms of the achievable pilot-based spectral efficiency. Furthermore, it is established that the overhead optimization for multiantenna systems is effectively the same as for single-antenna systems with the normalized Doppler frequency multiplied by the number of transmit antennas.