Multifunctional ligands for application in Alzheimer’s Disease: molecular modelling and biological evaluation

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of British Columbia, Canadà, entre 2010 i 2012 La malaltia d'Alzheimer (MA) representa avui la forma més comuna de demència en la població envellida. Malgrat fa 100 anys que va ser descoberta, encara avui no existeix cap tractament preventiu i/o curatiu ni cap agent de diagnòstic que permeti valorar quantitativament l'evolució d'aquesta malaltia. L'objectiu en el que s'emmarca aquest treball és contribuir a aportar solucions al problema de la manca d'agents terapèutics i de diagnosi, unívocs i rigorosos, per a la MA. Des del camp de la química bioinorgànica és fàcil fixar-se en l'excessiva concentració d'ions Zn(II) i Cu(II) en els cervells de malalts de MA, plantejar-se la seva utilització com a dianes terapèutica i, en conseqüència, cercar agents quelants que evitin la formació de plaques senils o contribueixin a la seva dissolució. Si bé aquest va ser el punt de partida d’aquest projecte, els múltiples factors implicats en la patogènesi de la MA fan que el clàssic paradigma d’ ¨una molècula, una diana¨ limiti la capacitat de la molècula de combatre aquesta malaltia tan complexa. Per tant, un esforç considerable s’ha dedicat al disseny d’agentsmultifuncionals que combatin els múltiples factors que caracteritzen el desenvolupament de la MA. En el present treball s’han dissenyat agents multifuncionals inspirats en dos esquelets moleculars ben establers i coneguts en el camp de la química medicinal: la tioflavina-T (ThT) i la deferiprona (DFP). La utilització de tècniques in silico que inclouen càlculs farmacocinètics i modelatge molecular ha estat un procés cabdal per a l’avaluació dels millors candidats en base als següents requeriments: (a) compliment de determinades propietats farmacocinètiques que estableixin el seu possible ús com a fàrmac (b) hidrofobicitat adequada per travessar la BBB i (c) interacció amb el pèptid Aen solució.

Estudi teòric de nanotubs de nitrur de bor d'interès biomèdic

La integració dels materials biocompatibles en la nanotecnologia ha permès aquesta àrea tenir aplicacions en els camps de la biologia i la medicina, un fet que ha donat lloc a l'aparició de la nanobiotecnologia. La gran majoria d'aquestes aplicacions es basen en un aspecte fonamental: la interacció que es dóna entre els constituents biològics (normalment proteïnes) i els materials biocompatibles. Els nanotubs de carboni presenten una citotoxicitat inherent, mentre que els de nitrur de bor (BNNTs), isòsters amb els de carboni, són inherentment no-citotòxics i mostren una afinitat natural per les proteïnes. En aquesta memòria es presenten els resultats obtinguts de la interacció de BNNTs amb constituents bàsics biomoleculars (molècules que representen grups funcionals i aminoàcids) en absència de solvent mitjançant tècniques de modelatge i càlculs químic-quàntics amb tractament periòdic realitzats amb el codi CRYSTAL09. En primer lloc, s'ha trobat que els mètodes DFT basats en el GGA donen valors de band gap excessivament baixos (2.7 - 4.6 eV) comparat amb el valor experimental (5.5 eV), mentre que el funcional híbrid B3LYP dóna bons valors de band gap, el més acurat essent un BNNT amb índex (9,0), (5.4 eV). S'ha determinat que la interacció de BNNTs amb molècules pot venir guiat per: i) interaccions datives amb el B; ii) enllaç d'H amb el N; iii) interaccions pi-stacking. Les dues primeres forces d'interacció es veuen afavorides en BNNTs de radi petit, els quals interaccionen molt favorablement amb molècules polars, mentre que les terceres es veuen afavorides en BNNTs de radi gran, els quals interaccionen molt favorablement amb sistemes aromàtics o que continguin dobles enllaços. S'ha estudiat la interacció de BNNTs(6,0) amb molècules que contenen grups funcionals presents en residus aminoàcids i s'ha establert una escala d'afinitats relativa, la qual indica que tenen la major interacció aquelles molècules que estableixen interaccions datives B(nanotub)-N(molècula), seguit d’aquelles molècules que poden establir interaccions de tipus pi-stacking, i acabant amb aquelles molècules que estableixen interaccions datives B(nanotub)-O(molècula). Per últim s'ha estudiat la interacció de BNNTs amb diferents aminoàcids (glicina, lisina, àcid glutàmic i fenilalanina) i s'ha establert una escala d'afinitats relativa, la qual està d'acord amb les tendències observades per les molècules que contenen grups funcionals de residus aminoàcids.

Modelització de les propietats òptiques de partícules metàl•liques en matriu dielèctrica

En el marc del projecte "Modelització de les propietats òptiques de partícules metàl•liques en matriu dielèctrica" s'han desenvolupat un conjunt d'eines numèriques que permeten avançar en l'ús de l'espectroscòpia òptica per a l'obtenció d'informació morfològica de materials compostos consistents en partícules metàl•liques en matriu dielèctrica. S'han implementat esquemes numèrics per a calcular les propietats òptiques de materials compostos on les partícules poden presentar una distribució de mides i formes i diferent graus d'ordenament espacial. Les simulacions s'han realitzat a dos nivells: i) amb l’aproximació quasi-estàtica, que permet descriure el comportament d'aquests materials en termes de constants òptiques efectives i ii) amb càlculs electrodinàmics exactes, que han servit per avaluar la validesa de l’aproximació anterior i que han permès d'estudiar la interacció de partícules amb feixos de llum focalitzats o amb polarització no homogènia. A través de l’anàlisi d'aquestes simulacions, s'han desenvolupat models senzills que permeten parametritzar la influència de diferents quantitats físiques en el comportament òptic del material. Aquests models s'han implementat en un programari de càlcul que permeten trobar el valor òptim dels paràmetres físics d'interès mitjançant l'ajust d'espectres òptics. Els models s'han avaluat amb l'anàlisi de dades experimentals subministrades per altres laboratoris.

Projecte desplegament d'una xarxa d'operador de fibra òptica al 22@ i a diverses ciutats del continent

En la primera fase s’interconnectarien a través d’un anell de fibra òptica tres hotels d’una mateixa cadena en l’àrea del 22@ de Barcelona. S’ofereixen els serveis de: intranet, telefonia IP amb interconnexió a la PSTN, videoconferència i internet. Utilitzem VLANs per gestionar la qualitat de servei i la seguretat. El nostre model teòric inclou estimacions de tràfic, comparativa de fabricants, valoració econòmica i diagrama de Gantt d’implantació. A més, ampliem la gamma de serveis amb una xarxa Wimax al 22@ en previsió de futur ús. I augmentem la disponibilitat del servei amb un enllaç ràdio dedicat de backup des d’un dels nodes cap a la torre de Collserola, en la banda dels 18GHz, amb antenes parabòliques. Hem fet càlculs d’atenuació. En la segona i successives fases s’amplia la xarxa de FO a nivell nacional i internacional per a treballar com a operador d’empreses, amb un acurat disseny i selecció dels aparells òptics.

L'Aeroport de Barcelona : projecció cap al futur

Els aeroports, des del seu inici, s’han pensat com centres de transport. Organitzen i permeten el desplaçament de la població mitjançant avions. És per això que la capacitat d’un aeroport d’establir connexions amb la resta del món influeix enormement amb el nombre d’empreses estrangeres decidies a establir-se a la regió, la quantitat de turistes quevinguin, la capacitat de les empreses nacionals a exportar o expandir-se a mercats estrangers, entre altres. És interessant veure que a Espanya el 70% del turisme, sector fonamental per al desenvolupament econòmic de l’estat, arriba via aèria. Una altra proba d’aquesta rellevància com a centre de transport és que el 90% de les empreses situades a Londres declaren, segons un estudi realitzat per BAA, que l’aeroport els hi resulta vital o molt important per al bon funcionament de llurs organitzacions.El sector aeroportuari i, de manera més general, el tràfic aeri tenen una importància fonamental per a l’economia global. En total es podrien definir tres tipus d’impacte econòmic que crea un aeroport. Un és l’impacte directe, el qual correspon a les activitats en les instal·lacions aeroportuàries; un altre és l’impacte indirecte, aquí ens referim al desenvolupament d’activitats logístiques properes a l’aeroport; i finalment tenim l’impacte induït que representa la despesa generada per els treballadors associats a l’activitat directe i indirecte. El sector aeroportuari s’estima que tingui un impacte econòmic total sobre els volts del 8% del PIB mundial. Traslladen entorn de 40 bilions de passatgers l’any i el 40% del valor de les exportacions totals; a més a més, el 25% de les vendes de les empreses depenen directe o indirectament del transport aeri. Aquest volum d’activitat genera, globalment, un total de 29 milions de llocs de treball. És important incidir en el fet que, com en totes les altres formes industrials, també existeixen externalitats negatives com són la contaminació atmosfèrica, acústica o lluminosa.Existeixen unes senzilles regles de transferència que ens ajudaran a veure la magnitud de l’impacte produït per a cada aeroport: 1 milió de passatgers transportats corresponen a 2,950 llocs de treball i representen en ingressos entre un 2% i un 3% del PIB de la regió on es troba localitzat. Així doncs fent els càlculs per a l’aeroport de Barcelona, que al 2008 va fer circular uns 30.2 milions de passatgers, veiem que aquest sector va suportar uns 89.090 llocs de treball. Com ja hem vist, l’impacte econòmic que realitza un aeroport sobre la localitat o regió en termes d’ocupació, impostos o inversió, entre altres,depèn directament del volum de passatgers transportats. És aquí on rau la idea d’aquest treball: buscar les estratègies que ens permetin passar d’un aeroport que actua únicament en clau de centre de transports cap a un que aconsegueixi ser un motor econòmic “per se”.En altres paraules, volem establir quines eines s’han d’emprar per poder potenciar al màxim el nombre de vols de l’aeroport de Barcelona i, d’aquesta manera, aconseguir un major impacte de l’aeroport sobre l’economia catalana i ajudar-la a prosperar. Cal remarcar que assolir una forta pujada del nombre de vols potenciaria el caràcter de centre de transport de l’aeroport. “Més de la meitat de les grans corporacions reporten que les connexions internacionals són absolutament essencials a l’hora de decidir a on establir-se” (Lord Clive Soley, Campaign Director of Future Heathrow).Amb l’objectiu fixat, el següent pas era esbrinar quins punts diferenciats, malgrat el tant marcat caràcter unitari d’una infraestructura com aquesta, devien ser tractats. D’aquesta manera varem establir que, tot buscant l’increment del número de vols de l’aeroport, hauríem d’analitzar:· La filosofia adoptada referent a la categoria de les companyies i els vols operats.· Les infraestructures i llurs potencialitats d’ampliació.· El sistema de gestió empleat.En cada un dels punts mencionats s’haurà d’establir si la situació actual és òptima o no, i en cas negatiu, què i com canviar per tal de millorar-la. És important tornar a remarcar que l’objectiu d’aquest anàlisi és establir les possibilitats de l’aeroport de Barcelona a realitzar un fort augment en llur número de vols. Per aconseguir això és necessari introduir l’aeroport de Barcelona en un mercat fort, estable i amb perspectives de creixement; dotar-lo d’unes infraestructures que siguin capaces d’absorbir l’increment de passatgers i, finalment, però no menys important, establir un sistema de gestió eficient.

6,5 · 10-9

Segons l’Institut Nacional d’Estadística, cada espanyol es gasta una mitjana de208 euros a l’any en loteries. L’objectiu principal és guanyar el primer premi, peròsaben realment quina probabilitat tenen d’aconseguir-ho?L’objectiu principal del treball és estudiar el funcionament, les probabilitats i lespreferències dels individus pel que fa a les loteries. Donat que és un sector molt ampli icomplex hem decidit centrar-nos en aquelles que tenen una major acceptació.Les loteries no només son un tema d’interès general sinó que ens han permès aprofundiren els coneixements estadístics adquirits a les assignatures de Probabilitat, Estadística iDecisió i Competència Estratègica.L’anàlisi del treball es centrarà en el càlcul de les probabilitats. Els ingressos de l’Estatprovinents dels impostos sobre la comercialització i sobre els beneficis generats per laloteria també es veuran reflectits en l’estudi. A més analitzarem les preferències de lapoblació a l’hora de jugar a la loteria mitjançant la realització d’enquestes. Després decomparar els resultats obtinguts en les enquestes amb les probabilitats calculadesinicialment, realitzarem una simulació que ens permetrà aprofundir més en el tema.El càlcul de les probabilitats de guanyar en cada joc no estan reflectits en cap documentoficial. Aquest fet resulta paradoxal ja que els càlculs no tenen una gran complicació,aleshores, per què no son públics? Segurament perquè el coneixement d’aquestes dadesfaria que la gent deixes de jugar, amb el que els extensos ingressos procedents de lacomercialització de loteries, disminuiria considerablement.

El Ciutadà ecològic

El nostre treball consisteix en un estudi sobre la rendibilitat econòmicad’apostar per certes mesures importants de caire ecològic. Es tracta, per tant, d’untreball d’actualitat però que evita la retòrica ‘ecologista’ que intenta convèncer per laconsciència de cadascú. En efecte, el nostre estudi té per objectiu fer veure als que elllegeixin que una altra manera de fer és, més que possible, rentable. Així doncs,al·ludim a la butxaca de la gent, mètode que s’ha demostrat força reeixit i que resultamolt convincent.Què trobarà el lector en el nostre treball? Trobarà, possiblement, l’empenta finalnecessària per decidir-se a invertir fort al principi. És quelcom difícil, acostumem a tenirreticències sobretot per l’elevada quantitat de diners que comporta aquesta inversió.Però finalment, aquells 200 euros que pagàrem de més pel rentaplats o per larentadora, no només acaben sent el nostre granet de sorra a fer un món sostenible,sinó que resulten rendibles en un futur pròxim.Els càlculs del treball es troben distribuïts en tres parts diferents. Analitzem lesmillores en el consum elèctric, en el consum d’aigua i en el tractament de residus queprovenen de l’activitat humana. Aquest estudi consisteix en una comparacióexhaustiva entre electrodomèstics ecològics i no ecològics en cada un dels tresàmbits.Aquesta comparació es podrà dur a terme una vegada trobada la funció de costper a cada tipus d’electrodomèstic (ecològic i no ecològic). D’aquesta manera trobaremel punt a partir del qual es comença a amortitzar (o no) la inversió ecològica. Això enspermetrà trobar l’estalvi total al llarg de la vida útil de l’electrodomèstic.Una vegada obtinguts els resultats de cada mesura ecològica elaborarem unafunció d’estalvi global per analitzar la rendibilitat a llarg termini d’un comportamentecològic a la llar representativa o estàndard del ciutadà barceloní.

Estudio clínico y mutacional de una cohorte de pacientes con mutación en el gen hnf1b

HNF1B (Hepatocyte Nuclear Factor 1-B localizado en el cromosoma 17q21.3) es un factor de transcripción con un papel fundamental en los primeros estadios del desarrollo y en la organogénesis de diferentes tejidos como el renal, hepático, pancreático o genital. Las mutaciones de este gen se heredan con un patrón autosómico dominante. A nivel renal acostumbran a haber alteraciones morfológicas y grados variables de afectación tubular. A nivel extrarenal se ha relacionado con la diabetes tipo MODY, malformaciones genitales o alteraciones hepáticas. La gran variabilidad de formas de presentación hace que la sospecha clínica resulte en muchas ocasiones dificultosa. En el presente estudio, se realiza una descripción clínica y génètica de los pacientes identificados en nuestro centro con mutación en el gen HNF1b. Observamos, en consonancia con lo descrito en la literatura, una gran variabilidad interfamiliar y intrafamiliar, así como una ausencia de relación fenotipo-genotipo en cuanto la forma de presentación o evolución de la enfermedad. Se recomienda el estudio de HNF1b en pacientes pediátricos o adultos con patología estructural renal, especialmente si se asocia a diabetes tipo MODY, malformaciones genitales, hipomagnesemia, hiperuricemia o antecedentes familiares de nefropatía.

Contribución al diseño de GNSS-SDR, un receptor GNSS de código abierto

[ANGLÈS] This project introduces GNSS-SDR, an open source Global Navigation Satellite System software-defined receiver. The lack of reconfigurability of current commercial-of-the-shelf receivers and the advent of new radionavigation signals and systems make software receivers an appealing approach to design new architectures and signal processing algorithms. With the aim of exploring the full potential of this forthcoming scenario with a plurality of new signal structures and frequency bands available for positioning, this paper describes the software architecture design and provides details about its implementation, targeting a multiband, multisystem GNSS receiver. The result is a testbed for GNSS signal processing that allows any kind of customization, including interchangeability of signal sources, signal processing algorithms, interoperability with other systems, output formats, and the offering of interfaces to all the intermediate signals, parameters and variables. The source code release under the GNU General Public License (GPL) secures practical usability, inspection, and continuous improvement by the research community, allowing the discussion based on tangible code and the analysis of results obtained with real signals. The source code is complemented by a development ecosystem, consisting of a website (http://gnss-sdr.org), as well as a revision control system, instructions for users and developers, and communication tools. The project shows in detail the design of the initial blocks of the Signal Processing Plane of the receiver: signal conditioner, the acquisition block and the receiver channel, the project also extends the functionality of the acquisition and tracking modules of the GNSS-SDR receiver to track the new Galileo E1 signals available. Each section provides a theoretical analysis, implementation details of each block and subsequent testing to confirm the calculations with both synthetically generated signals and with real signals from satellites in space.

Disseny d'una màquina carregadora de planxa a l'empresa Serralleria i Alumini Vilaró (S.A.V)

Les empreses sempre han buscat com optimitzar el màxim els seus recursos i ser més eficients a la hora de realitzar les tasques que li han estat encomanades. És per aquest motiu que constantment les empreses realitzen estudis i valoracions de com poder millorar dia a dia. Aquest fet no és diferenciador a l’empresa Serralleria i Alumini Vilaró (S.A.V), que dia a dia estudia com optimitzar els seus processos o de vegades introduir-ne de nous per tal d’expandir la seva oferta de serveis. L’empresa és dedica a la fabricació de peces metàl•liques el procés ja sigui només de tall i mecanitzat, plegat, soldadura, acabats en inoxidable, pintura i fins i tot embalatge pel que fa a la part productiva, respecte a la part d’oficina tècnica també ofereix serveis de desenvolupament de productes segons especificacions del client i reenginyeria de qualsevol producte, analitzant la part que és vol millorar. En l’actualitat l’empresa ha detectat una mancança que creu que es podria solucionar, el problema és que l’empresa disposa de varies màquines de tall, entre les quals hi ha una màquina de tall làser i el problema principal és que la càrrega de les planxes del calaix de magatzem a la bancada de la màquina es realitza o bé manualment o a través d’un gripper sostingut al pont grua, depenent del pes de la planxa a transportar. L’objectiu principal d’aquest treball és fer el disseny d’una màquina que permeti automatitzar el procés de transportar la planxa metàl•lica del calaix de magatzem dipositat sobre una taula mòbil a la bancada de la màquina de tall. El disseny que pretenem fer és complet començant per fer un disseny estructural de la màquina més els seus respectius càlculs, moviments que volem aconseguir, tria de components ( motors, sensors ...), elaboració d’un pressupost per poder fer una estimació i finalment la elaboració del programa de control de tota la màquina més la interacció amb la màquina a través d’una pantalla tàctil. Es a dir, el que pretenem és realitzar un projecte que puguem fabricar en la realitat utilitzant tota la informació continguda dins del mateix

The prediction of chemical reactivity from first principles: Collision and reaction dynamics

Aquest treball fa una revisió de mesures experimentals i càlculs teòrics sobre la dinàmica de col·lisions i reaccions moleculars. Els experiments se centren en col·lisions, a energies intermèdies, que involucren sistemes del tipus ió-àtom i iómolècula, per les quals es mesuren seccions eficaces totals, estat a estat, així com aquelles que discerneixen les diferents contribucions del moment angular d'espín. Els resultats obtinguts s'interpreten satisfactòriament en termes d'acoblaments no adiabàtics entre els diferents estats electrònics dels sistemes col·lisionants. Els càlculs teòrics utilitzen la metodologia quasiclàssica, així com metodologies mecanoquàntiques recentment desenvolupades, tant aproximades com exactes. S'han obtingut resultats totalment convergits per sistemes tipus, mentre que s'han analitzat, de manera detallada i extensiva, les característiques dinàmiques de sistemes triatòmic, tetraatòmic i pentaatòmic.

Eina on-line, per al dimensionament de l'allotjament de granges porcines

Aplicació web per exposar de forma didàctica a l'usuari, els càculs de dimensionament de granges porcines. S'accedeix a la informació mitjançant internet i l'usuari registrat identificat, pot interactuar amb el simulador de càlculs.