Microsensors químics: ISFET i MEMFET

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. La nanobiotecnologia és una branca de la nanoci��ncia i/o nanotecnologia que previsiblement tindrà un gran creixement i impacte durant els propers anys en molts camps i especialment en el de la diagnosi i tractament de malalties. Això requereix disposar de biosensors a escala nanomètrica que siguin molt sensibles i selectius enfront d’agents químics i biològics, a fi de poder obtenir dades en temps real “in situ” a nivell cel•lular i facilitar tractaments específics i personalitzats. Un petit pas previ als nanobiosensors són els microsensors químics, que poden ser fàcilment implantats en teixits humans sense lesionar-los i proporcionar mesures freqüents o contínues del pH o de la concentraci�� de diversos ions que són dades importants per determinar l’estat de salut d’una persona. Els sensors ISFET tenen una configuraci�� que els permet detectar i mesurar les concentracions de ions H+, per tant mesuren el pH. Entre les seves aplicacions hi destaca la gran eficàcia en la detecci�� del i�� H+ en petites concentracions, que, entre altres usos com els biomèdics, és de gran importància en la mesura de la qualitat dels terrenys de cultiu. Si el sensor tipus ISFET és modificat mitjançant una membrana, com es fa en el present treball, pot desenvolupar moltes aplicacions en el camp de la salut, com és el cas de la detecci�� de cèl•lules mortes dins el cos humà, i per tant detectar de manera precoç la necrosi.

Cronobiologia aplicada al treball nocturn i a torns

Treball de recerca realitzat per una alumna d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. La cronobiologia és la ci��ncia que s’encarrega d’estudiar els mecanismes que permeten als éssers vius anticipar-se a les condicions cícliques de l’ambient i assolir la major eficàcia possible: màxim rendiment i mínima despesa energètica. S’ha estudiat aquesta disciplina posant en pràctica una recerca dels els processos d’alteraci�� dels ritmes biològics en persones sotmeses a canvis d’horari motivats pel treball nocturn i per tandes. Després d’una recerca bibliogràfica sobre el tema, es va dissenyar una enquesta per valorar en els afectats les condicions de treball, els ritmes més alterats, els trastorns físics i psíquics de més incidència, les pertorbacions en la vida social, familiar, cultural i d’oci... L’enquesta es va passar a una àmplia mostra corresponent al món sanitari, industrial i de serveis. La recerca es va completar amb entrevistes a tres experts de l’àmbit medicofarmacèutic en cronobiologia i alimentaci��, membres del grup de recerca internacional de cronobiologia vinculats a la UB. Si es modifiquen els ritmes circadiaris, s’inicia un procés d’encarrilament al nou horari, i s’ha pogut comprovar que mai no es pot assolir completament. Les tandes setmanals i mensuals provoquen un desordre intern més gran que les di��ries i permanents, i incideixen en la salut del treballador, en el grau d’adaptaci��, de cansament, etc. Les persones que malgrat les tandes segueixen hàbits alimentaris regulars pateixen menys trastorns físics i psíquics i gaudeixen de més bona salut. Els trastorns de més incidència són els relacionats amb el son, gairebé la meitat dels enquestats, destacant l’insomni.

De la paraula a la imatge: "Casa tomada" i Corcs

Treball de recerca realitzat per alumnes d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Adaptaci�� del relat breu “Casa tomada” de Julio Cortázar al llenguatge cinematogràfic.

Métodes d'aprenentatge per reforç basats en la política i la seva aplicaci�� a la robótica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Robot Locomotion Group del Massachusetts Institute of Technology, Estats Units, entre març i agost del 2006. Es descriu la feina portada a terme en el camp de l'aprenentatge per reforç (RL), una metodologia molt utilitzada en aprenentatge artificial. En RL, un agent intenta maximitzar un valor escalar (càstig o premi) obtingut com a resultat de la seva interacci�� amb l'entorn. L'objectiu d'un sistema basat en RL és el de trobar una política d'actuaci�� òptima que relaciona l'estat de l'entorn amb una acci�� determinada que maximitzi la suma de reforços futurs. El principal avantatge és que no utilitza cap base de dades conegudes, així que l'agent no rep informaci�� sobre quina decisi�� triar, com succeeix en molts tipus d'aprenentatge, sinó que ha de triar per descobrir aquelles accions que tenen un valor més alt, sent molt adient en robòtica aplicada. Els principals desavantatges són uns temps de convergència sovint elevats i la manca de generalitzaci�� quan tractem variables contínues. Principalment, el treball s’ha centrat en l'estudi de noves i més complexes metodologies basades en RL que combinessin dos tipus d'algorismes: els basats en funcions de valor i els representats únicament per una política d'actuaci��. Posteriorment s'analitzà la seva aplicabilitat en aplicacions robòtiques reals. En tots els estudis i les simulacions s’ha utilitzat un braç robòtic dissenyat i contruït al laboratori. El tipus de robot, anomenat Acrobot, és un banc de proves molt utilitzat en els camps de teoria de control i aprenentatge.

nàlisi de les modificacions produïdes per llops en conjunts ossis actuals a Bialowieza i Biezcady (Polonia)

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Université Toulouse-Le Mirail, França, entre octubre i novembre del 2006. Estudi experimental que s’emmarca en un projecte predoctoral que té com a objectius principals caracteritzar les modificacions produïdes per carnívors en conjunts ossis actuals, establir una metodologia que permeti identificar el predador o predadors que han intervingut i aplicar aquesta metodologia al registre arqueològic. S’han analitzat les modificacions produïdes per llops (Canis lupus) en conjunts ossis actuals procedents del Parc Nacional de Bialowieza y Biezcady a Polonia i que formen part de la neotafoteca amb dipòsit a la Universitat de Toulouse. L'anàlisi de les fractures i les mossegades als ossos fetes pels llops (Canis lupus) durant el consum, han revelat la important capacitat destructiva i modificadora d'aquests agents tafonòmics. Les dades obtingudes, d'aquest i altres estudis, serviran per confeccionar una metodologia vàlida per a l’estudi de la intervenci�� de llops en conjunts arqueològics. També serà possible crear un model del tipus de modificaci�� que produeixen els llops. Aquest model estarà reforçat per experiments realitzats per altres investigadors i es podran aplicar als estudis tafonòmics de jaciments arqueo-paleontològics.

Desenvolupament de la tecnica de deteccio d'HPV en frotis de pell i bulbs pilosos de la cella per a l'aplicaci�� com a marcador de risc en carcinogènesi cutània

Estudi realitzat a partir d’una estada al Department of Pathology de la Vrije Universiteit Medical Center, Holanda, entre agost del 2006 i gener del 2007. Es parteix de la hipòtesi principal que el virus del papil•loma humà (VPH) està implicat com a cofactor en la carcinogènesi del càncer cutani no-melanoma associat a l'exposici�� solar i a la immunosupressi��. L'objectiu principal era la validaci�� d'una tècnica de detecci�� del VPH en frotis cutanis per a determinar el paper d'aquest en el càncer cutani en pacients trasplantats renals. Es pretenia desenvolupar l'ús dels frotis cutanis per a la detecci�� del VPH en pell no tumoral i posteriorment establir quines són les mostres més adequades (en quan a localitzaci�� i tipus d'extracci��) per tal de definir el concepte de "portador de VPH". Es recolliren frotis cutanis de zones exposades (front i mà) i no exposades (part interna del braç) al sol, de la zona perilesional així com pèls de cella. Les mostres pertanyen tant a pacients trasplantats renals (immunodeprimits) com a pacients no trasplantats (immunocompetents), de pell normal i de pell cancerosa. Es van emprar diferents tècniques d'extracci�� de DNA. El DNA del VPH va ser amplificat amb una tècnica de reacci�� en cadena de la polimerasa (PCR ) específica de tipus cutanis (Beta-Gamma Cutaneous HPV PCR) i es va tipificar amb una hibridaci�� reversa amb sondes específiques (Reverse Line Blotting). Tots els assajos es van fer per triplicat, per tal de poder avaluar la reproduibilitat dels resultats en aquestes mostres. Com a control de la qualitat i la quantitat del DNA les mostres van ser testades per la PCR del gen de la beta-globina. S’ha dectectat el VPH present tant en pell com en pell cancerosa. La tècnica aporta resultats reproduïbes. S’aprecia una bona correlaci�� tant entre els resultats obtinguts dels frotis i el bulbs pilosos, així com de diferents zones raspades d'un mateix pacient.

Disseny, fabricaci�� i caracteritzaci�� d'amplificadors de baix soroll per instrumentaci��

Aquest projecte consisteix en l’estudi, disseny i fabricaci�� d’un amplificador de baix soroll per instrumentaci��, el qual es basarà en uns requisits de guany, ample de banda i de mides a complir. Un vegada vistos els requisits i fet un estudi previ de la situaci��, el primer pas serà realitzar el disseny principal de l’amplificador, el qual s’anirà millorant a mesura que avanci el projecte. Un cop dissenyat i avaluat el circuit amb el software ADS, el següent pas serà intentar fer un model de layout, el qual serà fabricat i analitzat, per tal d'intentar aconseguir el resultat esperat de les especificacions. Finalment, es detallaran les conclusions a les quals s’ha arribat desprès d’haver realitzat aquest projecte.

Models i formes de la pintura catalana del Barroc: el mirall de l'art francès

Estudi elaborat a partir d’una estada a l’Institut National d'Histoire de l'Art- Bibliothèque Nationale de France entre l'1 i el 31 de juliol de 2007. S’ha treballat en la recerca documental sobre les relacions artístiques entre França i Catalunya a l’Època Moderna. Els materials o fons documentals d’interès han estat dos: els fons gràfics d’estampes i gravats de la Bibliothèque Nationale, no tant en el sentit de consulta dels originals –que en alguna ocasi�� també- com sí en el la visualitzaci�� de les vastíssimes fototeques, que ha permès a l’autor aplegar un bon nombre d’imatges que en el futur serviran per posar en relaci�� la cultura figurativa francesa –sobretot de la pintura i de l’escultura, però també de la tractadística arquitectònica- amb la catalana de l’època, ja sigui per constatar les semblances com per fer notar les diferències en els usos dels models figuratius. S’ha buidat material bibliogràfic difícil de localitzar a Catalunya. Són publicacions referides a gravat, d’una banda, i a patrimoni artístic. Aquest darrer aspecte s’ha treballat des de dos vessants: en seguir notícies de la presència d’artistes catalans a França i viceversa, i en buscar dades sobre l’espoli d’obres d’art portat a terme a Catalunya durant el període napoleònic.

Desenvolupament d'una xarxa de sensors i actuadors sense fils de propòsit industrial

Aquesta memòria de projecte final de carrera és un estudi i implementaci�� bàsica de l’estat actual en quant a les tecnologies/protocols sense fils existents, en particular centrat en ZigBee sobre la plataforma CC2430 de Texas Instruments, per a una aplicaci�� industrial amb una taxa de transferència de dades baixa, que no presenta un alt grau de complexitat, però que requereix gran versatilitat i fiabilitat.

Paper de les técniques d’imatge en la sel•leccio i seguiment dels pacients amb insuficiencia cardiaca candidats a terapia de reisincronitzaci�� cardiaca

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Leiden University Medical Center durant l’any 2007. La teràpia de resincronitzaci�� cardíaca (TRC), mitjançant l'estimulaci�� biventricular, millora el pronòstic dels pacients amb insufici��ncia cardíaca i asincronia ventricular. Tot i així, fins a una tercera part dels pacients que reben TRC no presenten cap milloria clínica ni en la funci�� cardíaca. L'absència d'asincronia ventricular és una de les raons que explicarien la falta de resposta. Les tècniques actuals d'ecocardiografia permeten caracteritzar la mecànica ventricular i definir l'asincronia ventricular acuradament. Mitjançant tècniques ecocardiogràfiques s’ha estudiat la mecànica i sincronia ventriculars dels pacients amb insufici��ncia cardíaca tractats amb TRC per obtenir predictors de resposta a aquesta teràpia per optimitzar la seva relaci�� cost-eficàcia. En 161 pacients tractats amb TRC es varen realitzar ecocardiografies seriades (abans i després de la implantaci�� del marcapàs biventricular, amb el dispossitiu activat i desactivat). Els volums i la fracci�� d'ejecci�� ventriculars esquerres varen ser quantificats. L'asincronia ventricular esquerra va ser estudiada amb imatge en 2D strain, calculant el retard d'activaci�� entre diferents segments ventriculars en diferents direccions: longitudinal, circumferencial i radial. Tanmateix, els efectes de la TRC sobre el remodelat i la mecànica ventricular esquerra es varen avaluar amb tècniques de 2D strain, mesurant el pic sistòlic d'escurçament longitudinal (GLPSS). Una reducci�� d'un 15% o més del volum telesistòlic del ventricle esquerre al final del seguiment va ser considerat com a marcador de resposta favorable a la TRC. Els resultats han mostrat que les tècniques de 2D strain permeten estudiar àmpliament la sincronia i mecànica ventriculars esquerres per identificar pacients que potencialment responedors a la TRC.

Síntesi i caracteritzaci�� de membranes electrolítiques d'oxo-vanadi-sulfats per aplicacions en la reducci�� d'emissions de SO2

La recerca de nous materials pel desenvolupament de membranes per a la reducci�� d’emissions de SO2 ha estat en el punt de mira de nombrosos estudis recents, degut al seu gran potencial per a dur a terme aquests processos i pel gran impacte mediambiental causat pel SO2. La temàtica d’aquest projecte consisteix en la síntesi i caracteritzaci�� de nous materials basats en compostos d’Oxo-Vanadi-Sulfats de metalls alcalins per tal de preparar aquestes membranes supressores de SO2.

Avaluaci�� i definici�� del desplegament de programari a un grup empresarial: procés de migraci�� d'un entorn corporatiu

Aprofitant una migraci�� de l’entorn corporatiu d’un gran grup empresarial, es pren la decisi�� de canviar el sistema de desplegament de programari. Aquest anàlisi compren l’estudi i la definici�� de l’empaquetat d’aplicacions, la posterior distribuci�� a la xarxa corporativa i finalment la instal·laci�� a les màquines.

La devoci�� als sants eremites i la seva instrumentalitzaci��. Traducci�� en les arts plàstics del gòtic a Catalunya

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Centre d’Études Supérieures de Civilisation Médi��vale de Poitiers, França, entre març i maig de 2007. La recerca s’enmarca en el desenvolupament la tesi “La devoci�� als sants eremites i la seva instrumentalitzaci��. Traducci�� en les arts plàstiques del gòtic a Catalunya”. S’ha investigat en tres línies. Primerament, sobre l’eremitisme i la santedat eremítica, la recerca es va centrar en consultar aquelles obres dedicades a l’eremitisme o a l’hagiografia. En segon i tercer lloc, sobre el culte als sants eremites i les representacions plàstiques gòtiques catalanes d’aquests, la recerca es va centrar especialment en sant Antoni Abat, per ser el sant eremita que gaudí de més culte durant la baixa Edat Mitjana a Catalunya. No obstant això, no s’han deixat de banda l’estudi d’altres sants eremites -com poden ser Maria Magdalena, Amador, Gil- per tal de poder establir possibles paral•lels i comparacions.

Consum de productes de les màquines de vending i hàbits alimentaris entre els estudiants de la Universitat de Vic

Introducci��: Entre els comportaments alimentaris que poden contribuir a una ingesta dietètica inadequada hi ha el consum d’aliments de conveni��ncia, aliments que es caracteritzen per ser d’elevat contingut calòric, riquesa en greixos saturats i sucres. Les màquines de vending són un dels principals exemples de disponibilitat d’aliments de conveni��ncia. Objectius: Avaluar entre els estudiants de la Universitat de Vic (UVic) els hàbits de consum de productes de les màquines de vending i estudiar les característiques generals dels seus hàbits alimentaris. Materials i mètodes: Enquesta realitzada a 253 estudiants de la UVic durant el curs 07/08. Resultats: Un 72.7% dels enquestats consumeixen productes de les Màquines Expenedores d’Aliments i Begudes (MEAB), fonamentalment com a complement dels àpats i un 63.8% dels enquestats refereix que els agradaria rebre informaci�� nutricional sobre els productes ofertats. Els hàbits alimentaris dels estudiants són bastant adequats ja que un 81.4% realitza almenys 4 àpats diaris. La qualitat de l’esmorzar és bona en el 12.3% dels casos i entre aquells que prenen algun aliment a mig matí la qualitat total de l’esmorzar millora (55.7% bona qualitat). Segons el Kidmed un 39.9% realitzen una dieta mediterrània i s’observen diferències segons la qualitat total de l’esmorzar (p&0.001). Conclusions: El consum de productes de les MEAB en l’entorn universitari és molt important, per la qual cosa la millora del perfil nutricional i la implantaci�� d’estratègies informatives sobre els productes, permetrà que els consumidors estiguin més informats i puguin fer una elecci�� alimentària més saludable. Els hàbits alimentaris de la poblaci�� d’estudi reflexen que la qualitat de la dieta dels universitaris és bastant bona, tot i que diferents factors podrien millorar-se. Paraules clau: màquines expenedores d’aliments i begudes (MEAB), hàbits alimentaris, universitaris.