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Machine Learning for Anomaly Detection: From Surface to Deep
(2024)
papel vital nunha ampla gama de
aplicacións reais, como a medicina, a detección de fraudes bancarias, intrusións na
rede, ou o mantemento preditivo de sistemas industriais.
Esta tese centrouse no desenvolvemento de novos algoritmos de detección de...
Siderophores from Pathogenic Bacteria and Bioactive Peptides for the Development of New Antimicrobial and Antitumor Strategies
(2024)
[Resumen] Actualmente, el diseño y desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer e infecciones bacterianas resistentes a antibióticos es uno de los mayores retos
científicos. En este contexto, esta tesis doctoral pretende sentar las bases para el
desarrollo de nuevas estrategias antimicrobianas y antitumorales basadas en los
mecanismos de adquisición de hierro usados por las bacterias patógenas, y en el
diseño y modificación racional de péptidos bioactivos.
El capítulo 1 comienza con una discusión sobre la importancia de los
mecanismos de captación de hierro mediados por sideróforos, profundizando en su
relevancia para el desarrollo de nuevas estrategias antimicrobianas. A continuación,
se discuten detalladamente cuatros estudios enfocados en el aislamiento e
identificación de los sideróforos, así como de los genes implicados en su utilización,
de bacterias patógenas en humanos (Acientobacter baumannii) y en peces de
acuicultura (Vibrio neptunius, Tenacibaculum maritimum y Vibrio anguillarum).
Estos estudios buscan profundizar en el conocimiento de los factores de virulencia
de dichas bacterias y en la descripción de nuevas dianas terapéuticas.
El capítulo 2 comienza con una introducción sobre las características de los
péptidos antimicrobianos y péptidos penetrantes en células y su interés en el
desarrollo de nuevas terapias antimicrobianas y antitumorales. A continuación, se
describen dos proyectos de investigación, llevados a cabo durante una estancia de
investigación en la Universidad de Pensilvania (UPenn), centrados en el diseño
racional y evaluación biológica de nuevos péptidos antimicrobianos basados en
péptidos activos encontrados en distintos venenos. Por último, se discute un estudio
llevado a cabo en colaboración con la Universiti Teknologi MARA (Malasia) en el que
se modificó un péptido activo para aumentar su capacidad de permeabilizar la
membrana de células cancerígenas e introducir compuestos activos mediante una
estrategia caballo de Troya....
[Resumo] Actualmente, o deseño e desenvolvemento de novos tratamentos eficientes contra o cancro e a resistencia antimicrobiana é un dos maiores retos científicos.Neste contexto, esta tese doutoral pretende afondar e sentar as bases para o...
[Abstract] Currently, the design and development of novel and efficient treatments against cancer and antimicrobial resistant infections is one of the major scientific challenges. In this context, this thesis dissertation aims to set the basis for the development of new antimicrobial and antitumor strategies based on the iron (III) uptake mechanisms employed by pathogenic bacteria, as well as the rational design of bioactive peptides. In chapter 1 the relevance of the siderophore-mediated iron uptake mechanisms utilized by pathogenic bacteria is discussed, highlighting their relevance in the development of novel antimicrobial strategies. Subsequently, the isolation and identification of the siderophores, along with the description of their associated genes, from four critical pathogens affecting humans (Acinetobacter baumannii) and fish from aquaculture (Vibrio neptunius, Tenacibaculum maritimum, and Vibrio anguillarum) are carefully described. The primary goal of these studies was to provide an extensive understanding of the virulence factors associated with these bacteria and to delineate potential novel therapeutic targets. In Chapter 2 a comprehensive introduction about the main features of antimicrobial and cell-penetrating peptides and their promising role in the development of novel antimicrobial and antitumor therapies is provided. Subsequently, two research projects, conducted during a research stay at the University of Pennsylvania (UPenn), are detailed. These studies were focused on the rational design and biological evaluation of new antimicrobial peptides based on natural scaffolds found in various venoms. Finally, a collaborative study with Universiti Teknologi MARA (Malaysia) is discussed. In this study, a homing peptide was rationally modified to enhance its capacity to permeabilize the membrane of cancer cells and potentially introduce active cargoes through a Trojan horse strategy....
[Resumo] Actualmente, o deseño e desenvolvemento de novos tratamentos eficientes contra o cancro e a resistencia antimicrobiana é un dos maiores retos científicos.Neste contexto, esta tese doutoral pretende afondar e sentar as bases para o...
[Abstract] Currently, the design and development of novel and efficient treatments against cancer and antimicrobial resistant infections is one of the major scientific challenges. In this context, this thesis dissertation aims to set the basis for the development of new antimicrobial and antitumor strategies based on the iron (III) uptake mechanisms employed by pathogenic bacteria, as well as the rational design of bioactive peptides. In chapter 1 the relevance of the siderophore-mediated iron uptake mechanisms utilized by pathogenic bacteria is discussed, highlighting their relevance in the development of novel antimicrobial strategies. Subsequently, the isolation and identification of the siderophores, along with the description of their associated genes, from four critical pathogens affecting humans (Acinetobacter baumannii) and fish from aquaculture (Vibrio neptunius, Tenacibaculum maritimum, and Vibrio anguillarum) are carefully described. The primary goal of these studies was to provide an extensive understanding of the virulence factors associated with these bacteria and to delineate potential novel therapeutic targets. In Chapter 2 a comprehensive introduction about the main features of antimicrobial and cell-penetrating peptides and their promising role in the development of novel antimicrobial and antitumor therapies is provided. Subsequently, two research projects, conducted during a research stay at the University of Pennsylvania (UPenn), are detailed. These studies were focused on the rational design and biological evaluation of new antimicrobial peptides based on natural scaffolds found in various venoms. Finally, a collaborative study with Universiti Teknologi MARA (Malaysia) is discussed. In this study, a homing peptide was rationally modified to enhance its capacity to permeabilize the membrane of cancer cells and potentially introduce active cargoes through a Trojan horse strategy....
New signaling pathways implicated in resistance to targeted therapy in tumors with alterations of the MAPK pathway
(2024)
[Abstract] Mutations in the oncogenic protein kinase BRAF are involved in the onset and progression of
several tumours, including more than 50% of melanoma cases and around 8% of all cancers
worldwide. Currently, BRAF/MEK ...
Relaciones familiares durante la juventud
(2024)
[Resumen] El presente trabajo se centra en una de las etapas que conforman la vida humana: la adultez emergente. Los objetivos fueron 1. Relacionar el divorcio de los progenitores con el estrés, la satisfacción familiar, ...
Digital Twins for the Thermal Analysis of Permanent Magnet Synchronous Motors
(2024)
[Abstract]: Thermal phenomena hold vital significance in automotive applications involvingpermanent-magnet synchronous motors (PMSMs). The accumulation of heat invulnerable regions, such as magnets or end windings, has the potential to impair device performance and inflict severe damage to components under extreme circumstances.Obtaining precise knowledge of the device temperatures is vital forimplementing preemptive measures. However, conducting direct measurements tomonitor thermal effects during production is often unfeasible. As an alternative,the development of real-time digital twins (DTs), capable of accurately representingthe motor’s thermal effects using a limited set of sensor data, emerges as a viablesolution. One of the approaches to building these electric motor DTs for thermalanalysis is lumped parameter thermal networks (LPTNs). LPTNs feature an excellenttradeoff between computational cost and accuracy and are an effective optionto model thermal phenomena in these devices and serve as the starting point forthe development of DTs. The key to obtaining a high-fidelity LPTN model residesin the identification of its parameters. This task is addressed with the developmentof custom LPTN architectures and methods to identify their parameters. Diversemodels have been built and their topology has evolved driven by the requirementsof the application of these models for DT formulation for thermal analysis. Additionally,some new alternatives arose in the context of this work, which were alsoinvestigated.However, the underlying models in the DTs may experience modifications overtime. Thermal ageing is one of the main causes of the gradual deterioration of theinsulation system in electric motors, which leads to changes in the thermophysicalproperties of its dielectric materials. This effect considerably decreases the expectedlifetime of the insulation. Hence, thermal ageing should be considered in order to increasethe fidelity of the LPTN models used in DTs of electric motors. This challengewas tackled with the execution of two experimental campaigns and the generationof a deterioration model to replicate the variations in the eMotor throughout itslifecycle.Moreover, Model-Based System Testing (MBST) is gaining traction in the developmentcycle, especially in the automotive sector. This innovative approachcombines computer simulations and real-world testing to detect and address issuesearly on. By minimizing resource expenditure on problem-solving and design revisions,MBST enables the timely detection of flaws before finalizing a full vehicleprototype. Under the vision of this approach, cyber-physical test benches (CPTBs)emerge as useful platforms for DT implementation. In the context of this thesis,two CPTBs have been built, one in GKN Automotive Zumaia and another one inthe Laboratorio de Ingenier´ıa Mec´anica at the University of La Coru˜na. These environmentsare vital for the tuning of DTs and are intensely advantageous for latervalidation during the operation of eMotors....
[Resumen]: Los fenómenos térmicos tienen una importancia vital en aplicaciones automotrices que involucran motores síncronos de imanes permanentes (PMSMs). La acumulaciónd e calor en regiones vulnerables, como imanes o devanados finales, puede deteriorar el rendimiento del dispositivo e infligir daños graves a los componentes en circunstancias extremas. Obtener un conocimiento preciso de las temperaturas del dispositivo es vital para implementar medidas preventivas. Sin embargo, realizar mediciones directas para monitorear efectos térmicos durante la producción a menudo es poco factible. Como alternativa, el desarrollo de gemelos digitales (DTs) en tiempo real,capaces de representar con precisión los efectos térmicos del motor utilizando un conjunto limitado de datos de sensores, emerge como una solución viable. Uno delos enfoques para construir estos DTs de motores eléctricos para análisis térmico es mediante redes térmicas de parámetros concentrados (LPTNs). Las LPTNs presentan un excelente equilibrio entre costo computacional y precisión y son una opción eficaz para modelar fenómenos térmicos en estos dispositivos y servir como punto departida para el desarrollo de DTs. La clave para obtener un modelo LPTN de alta fidelidad reside en la identificación de sus parámetros. Esta tarea se aborda con el desarrollo de arquitecturas LPTN adaptadas a aplicaciones particulares y métodos para identificar sus parámetros. Se han construido diversos modelos y su topología ha evolucionado impulsada por los requisitos de aplicación de estos modelos parala formulación de DTs para análisis térmico. Además, surgieron algunas nuevas alternativas en el contexto de este trabajo, que también fueron investigadas. Sin embargo, los modelos subyacentes en los DTs pueden experimentar modificaciones con el tiempo. El envejecimiento térmico es una de las principales causas del deterioro gradual del sistema de aislamiento en motores eléctricos, lo que conduce a cambios en las propiedades termofísicas de sus materiales dieléctricos. Este efecto disminuye considerablemente la vida útil esperada del aislamiento. Por lo tanto, el envejecimiento térmico debe considerarse para aumentar la fidelidad de los modelos LPTN utilizados en DTs de motores eléctricos. Este desafío se abordó con la ejecución de dos campañas experimentales y la generación de un modelo de deterioro para replicar las variaciones en el eMotor a lo largo de su ciclo de vida. Además, el Ensayo de Sistemas Basado en Modelos (MBST) está ganando impulso en el ciclo de desarrollo, especialmente en el sector automotriz. Este enfoque innovador combina simulaciones por computadora y pruebas en el mundo real para detectar y abordar problemas desde el principio. Al minimizar el gasto de recursosen resoluci´on de problemas y revisiones de diseño, el MBST permite la detección oportuna de defectos antes de finalizar un prototipo completo de vehículo. Bajo la visión de este enfoque, los bancos de pruebas ciberfísicos (CPTBs) emergen como plataformas ´útiles para la implementación de DTs. En el contexto de esta tesis, se han construido dos CPTBs, uno en GKN Automotive Zumaia y otro en el Laboratorio de Ingenieíıa Mecánica de la Universidad de La Coruña. Estos entornos son vitales para la ajuste de los DTs y son muy ventajosos para su posterior validación durante la operación de los eMotors....
detección oportuna de defectos antes de finalizar un prototipo completo de vehículo. Baixo a visión deste enfoque, os bancos de probas ciberfísicos (CPTBs)emerxen como plataformas ´atiles para a implementación de DTs. No contexto desta tese, construíronse...
[Resumen]: Los fenómenos térmicos tienen una importancia vital en aplicaciones automotrices que involucran motores síncronos de imanes permanentes (PMSMs). La acumulaciónd e calor en regiones vulnerables, como imanes o devanados finales, puede deteriorar el rendimiento del dispositivo e infligir daños graves a los componentes en circunstancias extremas. Obtener un conocimiento preciso de las temperaturas del dispositivo es vital para implementar medidas preventivas. Sin embargo, realizar mediciones directas para monitorear efectos térmicos durante la producción a menudo es poco factible. Como alternativa, el desarrollo de gemelos digitales (DTs) en tiempo real,capaces de representar con precisión los efectos térmicos del motor utilizando un conjunto limitado de datos de sensores, emerge como una solución viable. Uno delos enfoques para construir estos DTs de motores eléctricos para análisis térmico es mediante redes térmicas de parámetros concentrados (LPTNs). Las LPTNs presentan un excelente equilibrio entre costo computacional y precisión y son una opción eficaz para modelar fenómenos térmicos en estos dispositivos y servir como punto departida para el desarrollo de DTs. La clave para obtener un modelo LPTN de alta fidelidad reside en la identificación de sus parámetros. Esta tarea se aborda con el desarrollo de arquitecturas LPTN adaptadas a aplicaciones particulares y métodos para identificar sus parámetros. Se han construido diversos modelos y su topología ha evolucionado impulsada por los requisitos de aplicación de estos modelos parala formulación de DTs para análisis térmico. Además, surgieron algunas nuevas alternativas en el contexto de este trabajo, que también fueron investigadas. Sin embargo, los modelos subyacentes en los DTs pueden experimentar modificaciones con el tiempo. El envejecimiento térmico es una de las principales causas del deterioro gradual del sistema de aislamiento en motores eléctricos, lo que conduce a cambios en las propiedades termofísicas de sus materiales dieléctricos. Este efecto disminuye considerablemente la vida útil esperada del aislamiento. Por lo tanto, el envejecimiento térmico debe considerarse para aumentar la fidelidad de los modelos LPTN utilizados en DTs de motores eléctricos. Este desafío se abordó con la ejecución de dos campañas experimentales y la generación de un modelo de deterioro para replicar las variaciones en el eMotor a lo largo de su ciclo de vida. Además, el Ensayo de Sistemas Basado en Modelos (MBST) está ganando impulso en el ciclo de desarrollo, especialmente en el sector automotriz. Este enfoque innovador combina simulaciones por computadora y pruebas en el mundo real para detectar y abordar problemas desde el principio. Al minimizar el gasto de recursosen resoluci´on de problemas y revisiones de diseño, el MBST permite la detección oportuna de defectos antes de finalizar un prototipo completo de vehículo. Bajo la visión de este enfoque, los bancos de pruebas ciberfísicos (CPTBs) emergen como plataformas ´útiles para la implementación de DTs. En el contexto de esta tesis, se han construido dos CPTBs, uno en GKN Automotive Zumaia y otro en el Laboratorio de Ingenieíıa Mecánica de la Universidad de La Coruña. Estos entornos son vitales para la ajuste de los DTs y son muy ventajosos para su posterior validación durante la operación de los eMotors....
detección oportuna de defectos antes de finalizar un prototipo completo de vehículo. Baixo a visión deste enfoque, os bancos de probas ciberfísicos (CPTBs)emerxen como plataformas ´atiles para a implementación de DTs. No contexto desta tese, construíronse...
Coração de Atleta vs. Miocardiopatia Hipertrófica e Marcadores de Necrose Miocárdica em Jogadores de Voleibol, Andebol e Futebol
(2024)
[Resumem]: Los deportistas de alto nivel están sometidos a un entrenamiento cada vez más prolongado e intenso que puede inducir cambios cardíacos estructurales y funcionales adaptativos. El síndrome del corazón de atleta ...
Instalaciones interactivas digitales en museos: un marco para la evaluación desde la perspectiva del profesional del patrimonio cultural
(2024)
[Resumo] Este estudo enfócase en optimizar o deseño das instalacións multimedia interactivas dixitais ou IMI en museos, tomando como punto de partida a perspectiva do profesional do patrimonio cultural. Inicialmente, ...
Resistencia antibiótica en Acinetobacter spp. y Enterobacter cloacae complex: epidemiología, mecanismos y tratamiento
(2024)
resistente a carbapenémicos en España. Esta resistencia, mediada na súa maioría por carbapenemasas de clase D, queda aplacada polo inhibidor LN-1-255, o cal restaura o potencial de antibióticos como imipenem ou sulbactam. Doutra banda, nesta Tese...
[Resumen] La resistencia antibiótica, con Acinetobacter baumannii y Enterobacter cloacae complex (ECC) como microorganismos clave, constituye una causa importante de morbimortalidad a nivel global. El estudio de estas poblaciones es esencial para desarrollar estrategias que mitiguen el impacto de sus infecciones en la salud pública. En la presente Tesis Doctoral se analizan dos colecciones multicéntricas nacionales de cepas clínicas, una de Acinetobacter spp. y otra de ECC, con el propósito de determinar su epidemiología, sus patrones y mecanismos de resistencia antibiótica, así como de explorar la actividad de nuevas alternativas terapéuticas. En este sentido, cefiderocol se posiciona como el antibiótico más activo contra A. baumannii, seguido de colistina, a pesar de la disminución significativa en la eficacia de esta en la última década. Se subraya asimismo la problemática relacionada con el ST2, con numerosos aislados XDR, y una representación destacada de OXA-23, que evidencia un cambio paradigmático en la epidemiología de A. baumannii resistente a carbapenémicos en España. Esta resistencia, mediada en su mayoría por carbapenemasas de clase D, queda aplacada por el inhibidor LN-1-255, que recupera el potencial de compuestos como imipenem o sulbactam. Por otro lado, en esta Tesis se caracteriza por primera vez la diseminación plasmídica de la carbapenemasa OXA-24/40 entre aislados de Acinetobacter no-baumannii pertenecientes a la colección, así como su propagación internacional. Finalmente, en referencia a ECC, se demuestra la asociación de VIM-1 con la reducción de la sensibilidad a cefiderocol, abordando aspectos microbiológicos, bioquímicos y moleculares. Además, se destaca la influencia de factores adicionales en la restricción de la actividad de esta cefalosporina de última generación en ECC....
[Abstract] Antibiotic resistance, involving Acinetobacter baumannii and the Enterobacter cloacae complex (ECC) as pivotal microorganisms, significantly contributes to global morbimortality. Studying these populations is crucial for developing effective strategies to lessen the impact of the resulting infections on public health. In this Doctoral Thesis two multicentric national collections of clinical strains, one comprising Acinetobacter spp. and the other ECC isolates, are examined to discern their epidemiology, resistance patterns and mechanisms, and to ultimately explore the activity of new therapeutic alternatives. Cefiderocol emerges as the most potent antibiotic against A. baumannii, followed by colistin, despite its notable decrease in efficacy over the past decade. Attention is drawn to the issue of ST2, characterized by numerous XDR isolates and a notable representation of OXA-23, signaling a paradigm shift in carbapenem-resistant A. baumannii epidemiology in Spain. This resistance, largely mediated by class D carbapenemases, is mitigated by the LN-1-255 inhibitor, restoring the potential of compounds like imipenem or sulbactam. On another note, in this Thesis, plasmid-mediated dissemination of the carbapenemase OXA-24/40 among isolates of Acinetobacter non-baumannii belonging to the collection is characterized for the first time, highlighting its international spread. Concerning ECC, the association of VIM-1 with diminished susceptibility to cefiderocol is demonstrated, addressing microbiological, biochemical, and molecular factors. Furthermore, emphasis is placed on the influence of additional factors restricting the activity of this latest generation cephalosporin in ECC....
[Resumen] La resistencia antibiótica, con Acinetobacter baumannii y Enterobacter cloacae complex (ECC) como microorganismos clave, constituye una causa importante de morbimortalidad a nivel global. El estudio de estas poblaciones es esencial para desarrollar estrategias que mitiguen el impacto de sus infecciones en la salud pública. En la presente Tesis Doctoral se analizan dos colecciones multicéntricas nacionales de cepas clínicas, una de Acinetobacter spp. y otra de ECC, con el propósito de determinar su epidemiología, sus patrones y mecanismos de resistencia antibiótica, así como de explorar la actividad de nuevas alternativas terapéuticas. En este sentido, cefiderocol se posiciona como el antibiótico más activo contra A. baumannii, seguido de colistina, a pesar de la disminución significativa en la eficacia de esta en la última década. Se subraya asimismo la problemática relacionada con el ST2, con numerosos aislados XDR, y una representación destacada de OXA-23, que evidencia un cambio paradigmático en la epidemiología de A. baumannii resistente a carbapenémicos en España. Esta resistencia, mediada en su mayoría por carbapenemasas de clase D, queda aplacada por el inhibidor LN-1-255, que recupera el potencial de compuestos como imipenem o sulbactam. Por otro lado, en esta Tesis se caracteriza por primera vez la diseminación plasmídica de la carbapenemasa OXA-24/40 entre aislados de Acinetobacter no-baumannii pertenecientes a la colección, así como su propagación internacional. Finalmente, en referencia a ECC, se demuestra la asociación de VIM-1 con la reducción de la sensibilidad a cefiderocol, abordando aspectos microbiológicos, bioquímicos y moleculares. Además, se destaca la influencia de factores adicionales en la restricción de la actividad de esta cefalosporina de última generación en ECC....
[Abstract] Antibiotic resistance, involving Acinetobacter baumannii and the Enterobacter cloacae complex (ECC) as pivotal microorganisms, significantly contributes to global morbimortality. Studying these populations is crucial for developing effective strategies to lessen the impact of the resulting infections on public health. In this Doctoral Thesis two multicentric national collections of clinical strains, one comprising Acinetobacter spp. and the other ECC isolates, are examined to discern their epidemiology, resistance patterns and mechanisms, and to ultimately explore the activity of new therapeutic alternatives. Cefiderocol emerges as the most potent antibiotic against A. baumannii, followed by colistin, despite its notable decrease in efficacy over the past decade. Attention is drawn to the issue of ST2, characterized by numerous XDR isolates and a notable representation of OXA-23, signaling a paradigm shift in carbapenem-resistant A. baumannii epidemiology in Spain. This resistance, largely mediated by class D carbapenemases, is mitigated by the LN-1-255 inhibitor, restoring the potential of compounds like imipenem or sulbactam. On another note, in this Thesis, plasmid-mediated dissemination of the carbapenemase OXA-24/40 among isolates of Acinetobacter non-baumannii belonging to the collection is characterized for the first time, highlighting its international spread. Concerning ECC, the association of VIM-1 with diminished susceptibility to cefiderocol is demonstrated, addressing microbiological, biochemical, and molecular factors. Furthermore, emphasis is placed on the influence of additional factors restricting the activity of this latest generation cephalosporin in ECC....
Research on Cancer Risk and Drug Treatment Efficacy Based on Database Construction and IFPTML Prediction Model
(2024)
[Abstract] In the field of cancer research, the construction of databases and predictive models have become essential work tools. The hallmark of cancer is the uncontrolled proliferation of abnormal cells. It necessitates ...
Risco de queda em indivíduos com linfedema de membro inferior
(2024)
[Resumo] Introdução: A queda é um evento traumático com grande impacto na saúde, qualidade
de vida e gastos dos sistemas de saúde. O linfedema é uma condição crónica que requer
gerenciamento ao longo da vida. O linfedema ...