On the strongly subdifferentiable points in Lipschitz-free spaces

[EN] In this paper, we present some sufficient conditions on a metric space M for which every molecule is a strongly subdifferentiable (SSD, for short) point in the Lipschitz- free space F(M) over M. Our main result reads as follows: if (M , d) is a metric space and gamma > 0, then there exists a (not necessarily equivalent) metric d(gamma) in M such that every finitely supported element in F(M, d(gamma)) is an SSD point. As an application of the main result, it follows that if M is uniformly discrete and epsilon > 0 is given, there exists a metric space N and a (1 + e)-bi-Lipschitz map Phi : M -> N such that the set of all SSD points in F(N) is dense.Christian Cobollo was supported by The grants PID2021-122126NB-C33, PID2019-105011GB- I00 and PID2022-139449NB-I00 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and by ERDF/EU, Generalitat Valenciana (through Project PROMETEU/2021/070 and the predoctoral contract CIACIF/2021/378). Sheldon Dantas was supported by The Spanish AEI Project PID2019-106529GB-I00/AEI/10.13039/501100011033, Generalitat Valenciana project CIGE/2022/97 and The grant PID2021-122126NB-C33 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and by ERDF/EU. Petr Hajek was supported by GA23-04776 S and SGS24/052/OHK3/1T/13 of CTU in Prague. Mingu Jung was supported by June E Huh Center for Mathematical Challenges (HP086601) at Korea Institute for Advanced Study.Cobollo-Gómez, C.; Sheldon Dantas; Hájek, P.; Jung, M. (2025). On the strongly subdifferentiable points in Lipschitz-free spaces. Banach Journal of Mathematical Analysis. 19(1). https://doi.org/10.1007/s43037-024-00389-z19

La música clásica en directo y la respuesta frente a la enfermedad y su evolución en pacientes con tratamiento de hemodiálisis

Tesis por compendio[ES] Esta tesis representa una parte de lo que ha sido un minucioso y extenso trabajo de investigación entre dos grandes disciplinas, música y medicina, que se han abrazado para intentar aliviar y mejorar la salud de los pacientes. Parte de una visión general de la importancia de la música en el ámbito sanitario y se focaliza en el estudio del impacto que tiene al ser administrada como adyuvante en el tratamiento del enfermo renal, con el propósito de aportar nuevos datos al objetivo principal de la tesis: verificar el efecto que produce sobre los pacientes con insuficiencia renal crónica, la música clásica escuchada en directo en el hospital, como ayuda al tratamiento durante los procesos de hemodiálisis. Se realiza una revisión de la literatura actual para identificar y clasificar estudios que utilizan la música en vivo en hospitales, con el objetivo de ofrecer un análisis de la relevancia que tiene al ser aplicada como ayuda en diferentes tratamientos médicos. Comprobamos si los niveles de ansiedad y depresión del paciente renal, mejoran después de escuchar música en directo mientras reciben el tratamiento. Los resultados se plasman con la publicación de dos artículos: "Hemodiálisis musical para mejorar la ansiedad y depresión". Itamar. Revista de investigación musical: territorios para el arte. Y "Effect of live music on anxiety and depression in haemodialysis patients: a randomised clinical trial pilot study". Psychology of Music. En paralelo y de manera complementaria se lleva a cabo una segunda investigación que pretende verificar si estas intervenciones de música clásica en directo e "in situ" durante el tratamiento de Hemodiálisis tienen efectos sobre la Calidad de Vida de los pacientes. Estos resultados se publican en un tercer artículo "Estudio de intervención para comprobar el efecto de la música clásica en directo durante hemodiálisis sobre la calidad de vida de pacientes con enfermedad renal crónica". Nefrología. Para cerrar la tesis se inicia la discusión del valor que aporta la música en vivo en los hospitales, se identifican y clasifican todos los estudios revisados con el objetivo de determinar el valor que aportan. Los resultados se recogen en una cuarta publicación "El valor de la música en vivo en los hospitales: Revisión bibliográfica de alcance". Revista musical Chilena.[CA] Aquesta tesi representa una part del que ha sigut un minuciós i extens treball de recerca entre dues grans disciplines, música i medicina, que s'han abraçat per a intentar alleujar i millorar la salut dels pacients. Part d'una visió general de la importància de la música en l'àmbit sanitari i es focalitza en l'estudi de l'impacte que té en ser administrada com a adjuvant en el tractament del malalt renal, amb el propòsit d'aportar noves dades a l'objectiu principal de la tesi: verificar l'efecte que produeix sobre els pacients amb insuficiència renal crònica, la música clàssica escoltada en directe a l'hospital, com a ajuda al tractament durant els processo d'hemodiàlisis. Es realitza una revisió de la literatura actual per a identificar i classificar estudis que utilitzen la música en viu en hospitals, amb l'objectiu d'oferir una anàlisi de la rellevància que té en ser aplicada com a ajuda en diferents tractaments mèdics. Comprovem si els nivells d'ansietat i depressió del pacient renal, milloren després d'escoltar música en directe mentre reben el tractament. Els resultats es plasmen amb la publicació de dos articles: "Hemodiálisis musical para mejorar la ansiedad y depresión". Itamar. Revista de investigación musical: territorios para el arte. Y "Effect of live music on anxiety and depression in haemodialysis patients: a randomised clinical trial pilot study". Psychology of Music. En paral¿lel i de manera complementària es duu a terme una segona investigació la qual pretén verificar si aquestes intervencions de música clàssica en directe i "in situ" durant el tractament d'Hemodiàlisi tenen efectes sobre la Qualitat de Vida dels pacients. Aquests resultats es publiquen en un tercer article "Estudio de intervención para comprobar el efecto de la música clásica en directo durante hemodiálisis sobre la calidad de vida de pacientes con enfermedad renal crónica". Nefrología. Per a tancar la tesi s'inicia la discussió del valor que aporta la música en viu als hospitals, s'identifiquen i classifiquen tots els estudis revisats amb l'objectiu de determinar el valor que aporten a l'àmbit hospitalari. Els resultats es recullen en una quarta publicació "El valor de la música en vivo en los hospitales: Revisión bibliográfica de alcance". Revista musical Chilena[EN] This thesis represents a part of a meticulous and extensive research work between two great disciplines, music and medicine, which have embraced each other to try to alleviate and improve patients' health. It starts from a general vision of the importance of music in the health field and focuses on the study of its impact when administered as an adjuvant in the treatment of kidney patients to provide new data for the main objective of the thesis. : verify the effect that classical music listened to live in the hospital has on patients with chronic kidney failure as an aid to treatment during hemodialysis processes. A review of the current literature is carried out to identify and classify studies that use live music in hospitals, with the aim of offering an analysis of the relevance it has when applied as an aid in different medical treatments. We check whether the kidney patient's anxiety and depression levels improve after listening to live music while receiving treatment. The results are reflected in the publication of two articles: "Hemodiálisis musical para mejorar la ansiedad y depresión". Itamar. Revista de investigación musical: territorios para el arte. Y "Effect of live music on anxiety and depression in haemodialysis patients: a randomised clinical trial pilot study". Psychology of Music. In parallel and complementary a second investigation is carried out which aims to verify whether these live and "in situ" classical music interventions during Hemodialysis treatment have effects on the patients' Quality of Life. These results are published in a third article "Estudio de intervención para comprobar el efecto de la música clásica en directo durante hemodiálisis sobre la calidad de vida de pacientes con enfermedad renal crónica". Nefrología. To close the thesis, the discussion of the value that live music provides in hospitals begins. All the studies reviewed are identified and classified to determine the value they contribute to the hospital environment. The results are collected in a fourth publication "El valor de la música en vivo en los hospitales: Revisión bibliográfica de alcance". Revista musical ChilenaSerrano Soliva, M. (2024). La música clásica en directo y la respuesta frente a la enfermedad y su evolución en pacientes con tratamiento de hemodiálisis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203528Compendi

Tandem Catalysis for Selective C1-to-C3 Chain Propagations towards Platform Chemicals Production

[ES] El actual enfoque hacia la desfosilización de la industria química acentúa la necesidad de desarrollar procesos químicos medioambientalmente más sostenibles. El diseño de sistemas catalíticos en tándem para llevar a cabo reacciones mecanísticamente desacopladas en un solo reactor, representa una estrategia prometedora para potencialmente reducir el tamaño de las instalaciones y alcanzar mayores eficiencias energéticas y económicas. El gas de síntesis y sus derivados directos C1 (metanol, DME) representan una atractiva fuente de carbono no derivada del petróleo para la producción de productos químicos. La propagación selectiva de cadena desde compuestos C1 hasta específicamente productos sigue siendo un desafío importante en el campo de la catálisis heterogénea. En esta tesis, se presenta cómo el diseño racional de un sistema catalítico en tándem, multifuncional y heterogéneo, proporciona una ruta novedosa y alternativa para la síntesis directa de productos C3 de interés a partir de compuestos C1. En este trabajo, se ha estudiado la integración en tándem de la reacción de carbonilación de compuestos metoxi (DME) con CO, con la posterior cetonización de los productos carboxílicos C2 intermedios correspondientes en un sistema catalítico multifuncional. La integración de los catalizadores Ag/MOR y Pd/ZrCeOx respectivamente, permite la síntesis directa de acetona a partir de mezclas de DME/gas de síntesis a 548 K y 20 bares. La incorporación de H-FER nanocristalina en un catalizador multifuncional metal/óxido/zeolita Pd/ZrCeOx:FER, como funcionalidad específica de hidrólisis del acetato de metilo, ha permitido la obtención de rendimientos a acetona hasta tres veces mayores en comparación con los obtenidos utilizando solamente el catalizador metal/óxido. La funcionalidad específica de hidrólisis se ha incorporado en base a los resultados de estudios cinéticos realizados para las etapas de reacción por separado, que revelan una limitación general de la velocidad de cetonización a partir del paso de hidrólisis ácida del intermedio acetato de metilo. A una distancia intercatalítica en el rango de micrómetros, se ha mantenido una conversión de DME estable (superior al 94%), junto con una selectividad de acetona del 65-70% (entre los productos orgánicos) durante al menos 10 días de operación continua. Además, la atmósfera de gas de síntesis a alta presión permite la integración de la hidrogenación de grupos carbonilo, abriendo la puerta para la producción de 2-propanol en un solo reactor. En particular, la incorporación del catalizador de hidrogenación Ag-Pt/¿-Al2O3 ha permitido alcanzar una selectividad de 2-propanol del 51% dentro de la fracción de productos C3. Finalmente, el concepto de conversión en tándem mencionado anteriormente se ha extendido a la conversión directa de mezclas de DME/gas de síntesis a propileno. Con este fin, se han desarrollado catalizadores basados en Ag/SiO2 como una funcionalidad de hidrodeshidratación de acetona y se han acoplado al sistema catalítico multifuncional en tándem desarrollado para la producción de acetona. A una temperatura de reacción en el rango de 548-578 K y una presión total de 15 bares, el sistema catalítico en tándem proporciona ratios propileno-a-etileno en el rango 6-9, y selectividades de propileno de hasta el 40%, para una conversión de DME >97%, demostrando que esta ruta de producción es intrínsecamente más selectiva hacia propileno que la mayoría de los procesos de metanol-a-propileno reportados. Además, la temperatura de reacción relativamente suave y el carácter reductor de la atmósfera de gas de síntesis inhiben la deposición de coque, proporcionando un comportamiento estable durante períodos de operación superiores a 214 horas. Aunque se requiere mayor optimización en cuanto al rendimiento a propileno, los resultados abren la puerta a un nuevo proceso para la producción de propileno a partir de materias primas C1, alternativo a los procesos de metanol-a-hidrocarburos.[CA] L'actual enfocament cap a la desfossilització de la indústria química accentua la necessitat de desenvolupar processos químics mediambientalment més sostenibles. En aquest context, el disseny de sistemes catalítics en tàndem per a dur a terme reaccions mecanísticamente desacoblades en un sol reactor, representa una estratègia prometedora per potencialment reduir la grandària de les instal·lacions i aconseguir majors eficiències energètiques i econòmiques. El gas de síntesi i els seus derivats directes C1 (metanol, DME) representen una atractiva font de carboni no derivada del petroli. La propagació selectiva de cadena des de compostos C1 fins específicament productes C3 continua sent un desafiament important en el camp de la catàlisi heterogènia. En aquesta tesi, es presenta com el disseny racional d'un sistema catalític en tàndem, multifuncional i heterogeni, proporciona una ruta nova i alternativa per a la síntesi directa de productes C3 d'interés a partir de compostos C1. En aquest treball, s'ha estudiat la integració en tàndem de la reacció de carbonilació de compostos metoxi (DME) amb CO, amb la posterior cetonització dels productes carboxílics C2 intermedis corresponents en un sistema catalític multifuncional. La integració dels catalitzadors Ag/MOR i Pd/ZrCeOx respectivament, permet la síntesi directa d'acetona a partir de mescles de DME/gas de síntesi a 548 K i 20 bars. La incorporació d'H-FER nanocristalina en un catalitzador multifuncional metall/òxid/zeolita Pd/ZrCeOx:FER, com a funcionalitat específica d'hidròlisi de l'acetat de metil, intermedi en el procés global, ha permés l'obtenció de rendiments a acetona fins a tres vegades majors en comparació amb els obtinguts utilitzant solament el catalitzador metall/òxid, Pd/ZrCeOx. La funcionalitat específica d'hidròlisi s'ha incorporat sobre la base dels resultats d'estudis cinètics realitzats per a les etapes de reacció per separat, que revelen una limitació general de la velocitat de cetonització a partir del pas d'hidròlisi àcida de l'intermediari acetat de metil. A una distància intercatalítica en el rang de micròmetres, s'ha mantingut una conversió de DME estable (superior al 94%), juntament amb una selectivitat d'acetona del 65-70% (entre tots els productes orgànics) durant almenys 10 dies d'operació contínua. A més, l'atmosfera de gas de síntesi a alta pressió permet la integració de la hidrogenació de grups carbonil, obrint la porta per a la producció no sols d'acetona, sinó també de 2-propanol en un sol reactor. En particular, la incorporació del catalitzador d'hidrogenació Ag-Pt/¿-Al2O3 ha permés aconseguir una selectivitat de 2-propanol del 51% dins de la fracció de productes C3 (és a dir, acetona, 2-propanol, propà i propilé). Finalment, el concepte de conversió en tàndem esmentat anteriorment s'ha estés a la conversió directa de mescles de DME/gas de síntesi a propilé. A aquest efecte, s'han desenvolupat catalitzadors basats en Ag/SiO2 com una funcionalitat de hidro-deshidratació d'acetona i s'han acoblat al sistema catalític multifuncional en tàndem desenvolupat per a la producció d'acetona. A una temperatura de reacció en el rang de 548-578 K i una pressió total de 15 bars, el sistema catalític multifuncional en tàndem proporciona ràtios propilé-a-etilé en el rang 6-9, i selectivitats de propilé de fins al 40%, per a una conversió de DME >97%, demostrant que aquesta ruta de producció és intrínsecament més selectiva cap a propilé que la majoria dels processos de metanol-a-propilé reportats. A més, la temperatura de reacció relativament suau i el caràcter reductor de l'atmosfera de gas de síntesi inhibixen la deposició de coc, proporcionant un comportament estable durant períodes d'operació superiors a 214 hores. Encara que es requereix una major optimització quant al rendiment a propilé, els resultats obrin la porta a un nou procés per a la producció de propilé a partir de matèries primeres C1, alternatiu als processos de metanol-a-hidrocarburs.[EN] The present focus on advancing towards a defossilized chemical industry underscores the need for developing more environmentally sustainable chemical processes. In this context, the design of tandem-catalytic systems to steer mechanistically decoupled reactions in a cascade fashion, in a single reactor, represents a promising strategy for potentially reduce the installed size of chemical processes and attain higher energy- and cost-efficiencies. Synthesis gas and its direct C1 derivatives (methanol, DME), represent an attractive non-petroleum derived carbon source for the production of commodity chemicals. The selective chain propagation from C1 building blocks to specifically C3 compounds has been demonstrated through biocatalytic routes, however it remains an important challenge for heterogeneous catalysis. In this thesis, we report how the design and engineering of a multifunctional, heterogeneous tandem-catalytic system provides a novel and alternative route for the direct synthesis of C3 compounds from C1 building blocks. The selective obtention of C2+ products with specific chain lengths, surpassing the inherently non-selective C-C chain propagation characteristic of Fischer-Tropsch polymerization reactions, poses a significant challenge. In this work, the tandem integration of the reaction of carbonylation of methoxy compounds (DME) with CO, with subsequent ketonisation of the corresponding C2 carboxylic intermediate products on a multifunctional catalytic system is reported. The integration of an optimized Ag/MOR and Pd/ZrCeOx catalysts, respectively, allows the direct synthesis of acetone from DME/syngas mixtures at 548 K and 20 bar. Enhanced acetone time-yields, i.e. by a factor greater than three, have been obtained by incorporation of nanosized H-FER, as a specific ester hydrolysis functionality in a Pd/ZrCeOx:FER metal/oxide/zeolite multifunctional ketonisation composite catalyst. The specific hydrolysis functionality was implemented based on insights from kinetic studies on the individual reaction steps revealing overall ketonisation rate limitation from the methyl acetate intermediate acid-catalysed hydrolysis step. At the micro-meter range carbonylation/ketonisation intercatalysts spacing, a noticeably stable DME conversion (of >94%), alongside ca. 65-70% acetone selectivity (within all organic products) has been sustained for at least 10 days on-stream. Furthermore, the high-pressure syngas atmosphere allows integrating the hydrogenation of carbonyl groups therefore opening the door for the production of not only acetone but also 2-propanol in a single reactor. Particularly, Ag-Pt/¿-Al2O3 hydrogenation catalyst afforded reaching a 2-propanol selectivity of 51% within the C3 products fraction (i.e. acetone, 2-propanol, propane and propylene). Finally, the above tandem conversion concept has been extended to the direct conversion of DME/syngas mixtures to propylene. To this end, Ag/SiO2 catalysts have been developed as an acetone hydrodehydration functionality and coupled to the multifunctional catalytic-tandem system developed for acetone production from DME/syngas mixtures. At a reaction temperature in the range of 548-578 K and a total pressure of 15 bar, the multifunctional catalytic system affords a remarkably high propylene-to-ethylene molar ratio of 6-9 and overall propylene selectivities up to 40%, at essentially full DME conversion (>97%), proving this production route intrinsically more selective to propylene than most of methanol-to-propylene processes. Moreover, the comparatively mild reaction temperature and the reducing character of the syngas atmosphere inhibit coke deposition, leading to stable performance for times-on-stream in excess of 214 hours. While future improvements in propylene time-yield will be required, the results open the door to a new process for propylene production from C1 feedstocks, alternative to methanol-to-hydrocarbons processes.I would like to thank the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (MCIU) for my FPU fellowship (FPU17/04751) and the European Research Council (ERC) under the Horizon 2020 research and innovation program (ERC-CoG- TANDEng; grant agreement 864195), which have made possible the realization of this thesis. BASF SE (Ludwigshafen, Germany) is gratefully acknowledged for their support to fundamental research efforts in catalysis, a portion of which has contributed to the outcomes presented in this PhD thesis. I would also like to thank the Spanish Research Council (CSIC) and, particularly, the Institute of Chemical Technology (ITQ), for providing the infrastructure where I have developed my PhD work. Next, I want to thank the Massachusetts Institute of Technology (MIT) for giving me access to their facilities during my short PhD research stay, and to the ALBA synchrotron, especially to the CLÆSS beamline, for the several beamtimes granted. Finally, I would like to thank the department of Chemical and Nuclear Engineering (DIQN) of the Polytechnic University of Valencia (UPV), for hosting me as a teaching assistant over these yearsAndrés Marcos, E. (2024). Tandem Catalysis for Selective C1-to-C3 Chain Propagations towards Platform Chemicals Production [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/20489

Low-nuclearity single-atom and supported metal cluster catalysts in ethylene and propylene hydroformylation

[EN] Olefin hydroformylation is one of the most significant examples of homogeneously catalyzed conversion processes. However, developing chemo/regio-selective and stable solid catalysts has remained a persistent challenge in heterogeneous catalysis. Particularly the design of solid catalysts for the hydroformylation of light, gaseous olefins, such as ethylene and propylene, has been extensively researched, given that the products from these processes are key players in the oxo-chemicals market. Additionally, developing selective, continuous gas-solid C2-3 olefin hydroformylation processes prospectively offers a reactive separation alternative to conventional and massively energy-intensive cryogenic distillation separation methods. In this review, we first assess the potential of reductive olefin hydroformylation as a cost-effective alternative to conventional cryogenic distillation processes for recovering value from industrial gas mixtures of ethylene and propylene. Taking a conventional ethylene splitter as a reference case, a reactive separation through ethylene reductive hydroformylation to 1-propanol is predicted to provide significant savings in terms of utility costs. Next, major advances in the design and development of solid catalysts for ethylene and propylene hydroformylation are surveyed, with an emphasis on single-atom catalysts (SACs) and supported metal nanoclusters. These catalysts have recently achieved hydroformylation activity and chemo/regio selectivity comparable to, or even surpassing, those traditionally exclusive to free molecular catalysts in solution. Different catalyst design strategies, including the heterogenization of metal coordination complexes in supported ionic liquid phase (SILP) catalysts and porous organic ligands (POLs), as well as the tuning of oxide-supported catalysts via the adjustment of metal-oxide interfacial effects or through nanoconfinement within zeolitic frameworks, are systematically reviewed and compared. Finally, conclusions are provided, alongside a critical perspective on fundamental and practical aspects that require particular attention to ensure rational and systematic progress toward optimized catalysts and reaction settings, ultimately paving the way for the heterogenization of light olefin hydroformylation processes.This work has received funding from the European Research Council (ERC-CoG, TANDEng, Grant Agreement Nr. 864195) . Parts of this work have received support by the Spanish Ministry of Science and Innovation, through grants CEX2021-001230-S and PID2022-140111OB-I00, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033. M.G.F acknowledges support by the Ministry of Education of Spain through his predoctoral grant FPU17/04701. J. Prieto is acknowledged for his contributions to artwork design.Garcia-Farpon, M.; Prieto González, G. (2025). Low-nuclearity single-atom and supported metal cluster catalysts in ethylene and propylene hydroformylation. Catalysis Today. 445. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2024.11505244

On the selective transport of mixtures of organic and inorganic anions through anion-exchange membranes: A case study about the separation of nitrates and citric acid by electrodialysis

[EN] Electrodialysis is finding an increasing number of applications, recently also in the separation and purification of organic acids. This technology involves reducing the use of chemicals and the generation of wastes, as compared to conventionally used processes. Gaining insights about the competitive transport between organic and inorganic ions in ED systems is key to achieving efficient separation processes in the bioresource industry. In the present study, the competitive transport of organic (citrates) and inorganic anions (nitrates) through anion-exchange membranes is investigated, under varying pH conditions, ion concentrations, and applied currents, by means of chronopotentiometry and ED experiments. In the absence of nitrate ions and under acidic conditions (pH 2), the resistance of the membrane system is very high because citric acid is mainly present in its undissociated and uncharged form. In the case of sodium citrate (pH 8), the membrane resistance decreases, especially at high current densities, which promote dissociation reactions and the subsequent concentration increase in ionic species near the membrane. Such phenomenon is identified both in chronopotentiometric curves and in long-term ED experiments by a gradual drop in membrane voltage with time. Although being less concentrated than citrates, the selective removal of nitrates is the most effective choice for the separation of both types of species. The selectivity factor of nitrates over citrates reaches the highest values at low applied current densities (below the limiting current density), with stable permselectivity values higher than 20. Such conditions also lead to the least specific energy consumption per nitrates removed (<0.5 kW & sdot;hr & sdot;kg(NO3 -) (-1)). Therefore, ED can be used under such favorable operating conditions after a clarification step in order to remove inorganic ions from fermentation broths and increase the purity of organic acids. At higher current densities, the enhanced transport of citrate anions produces a significant drop in selectivity towards nitrates and increases the specific energy consumption.Funding for open access charge: CRUE-Universitat Politecnica de Valencia.Martí Calatayud, MC.; Ruiz-García, M.; Pérez-Herranz, V. (2025). On the selective transport of mixtures of organic and inorganic anions through anion-exchange membranes: A case study about the separation of nitrates and citric acid by electrodialysis. Separation and Purification Technology. 354. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.12895135

Drug Dellivery to the Brain Using Polymer Therapeutics as an Intranasal Platform for Pediatric Glioblastoma Treatment

[ES] Los tumores malignos del cerebro y del sistema nervioso central representan el 21% de los tumores en niños y son la segunda causa principal de muerte por cáncer pediátrico después de la leucemia. Los gliomas de alto grado siguen siendo incurables y poseen altas tasas de mortalidad: una supervivencia a cinco años del 4,7 % para pacientes con glioblastoma multiforme (GBM) y menos de un año en pacientes con glioma pontino intrínseco difuso (DIPG). Los bajos niveles de penetración del fármaco a través de la barrera hematoencefálica y la baja tasa de supervivencia asociada resaltan en la necesidad de nuevas propuestas de tratamiento para esta necesidad clínica no cubierta. La administración intranasal ofrece un enfoque no invasivo prometedor que elude el metabolismo hepato-gastrointestinal y la barrera hematoencefálica, constituyendo una ruta directa de la nariz al cerebro. Los poliglutamatos (PGA) representan excelentes candidatos para la administración de agentes terapéuticos en el cerebro debido a su biodegradabilidad y multivalencia, lo que permite la unión covalente de fármacos y grupos directores que puedan contribuir a cruzar las diferentes barreras biológicas existentes desde la nariz hasta el cerebro. La conjugación covalente del agente terapéutico a la cadena polimérica ofrece una estabilidad prolongada en la circulación sanguínea y un mayor control sobre la liberación del fármaco en el microambiente tumoral. Esta tesis se centra en el diseño racional y desarrollo de nuevos conjugados PGA-fármaco y una plataforma intranasal segura y eficiente para la administración dirigida y la liberación del fármaco en el cerebro como tratamiento del glioma pediátrico. Se desarrolló una familia de conjugados de poliglutamatos que incorporan palbociclib, un inhibidor de CDK, utilizando diferentes espaciadores sensibles a estímulos, así como diferente carga de fármacos. Estudiamos el efecto de la carga y conjugación de un fármaco sobre la conformación en solución de PGAs lineales y en forma de estrella. Con dispersión de rayos X de ángulo pequeño y dicroísmo circular, demostramos la evolución del conjugado polipeptídico al aumentar la carga de fármaco. Además, establecimos el vínculo entre la conformación de los conjugados y su actividad biológica en células GBM y DIPG derivadas de pacientes. Nuestros hallazgos ilustran la necesidad de una comprensión profunda de las propiedades fisicoquímicas de los nanosistemas estudiados que pueden ayudar a predecir su resultado biológico. Para el cribado rápido y la validación de la formulación intranasal, establecimos con éxito una plataforma de detección ex vivo basada en células de difusión verticales de Franz con mucosa nasal de oveja. Varios sistemas basados en PGA lineal y en forma de estrella modificadas con diferentes ligandos (incluyendo el ácido docosahexaenoico, ácido hialurónico (HA), odorranalectina), así como sistemas entrecruzados del PGA en forma de estrella y la mezcla física con un HA entrecruzado (HA-CP®). A continuación, se realizó estudios de biodistribución mediante administración intranasal de los candidatos seleccionados, seguidos de la cuantificación ex vivo con la técnica IVIS y el ensayo de fluorescencia estándar después de la homogeneización de órganos y los estudios histológicos del cerebro. Los datos obtenidos mostraron claramente la presencia de las diferentes plataformas en el cerebro e, su internalización en células del bulbo olfativo y una buena difusión en el cerebro a través de diferentes áreas, llegando incluso a detectarse en el hipocampo. Los candidatos seleccionados se han escalado y en la actualidad su evaluación biológica en un modelo in vivo está en curso. En conclusión, se ha diseñado, desarrollado y validado diferentes plataformas basadas en PGA capaces de llegar al cerebro a través de la administración intranasal, constituyendo una base prometedora para el tratamiento de múltiples trastornos relacionados con el cerebro.[CA] Els tumors malignes del cervell i del sistema nerviós central representen el 21% dels tumors en nens i són la segona causa principal de mort per càncer pediàtric després de la leucèmia. Els gliomes d'alt grau que continuen sent incurables amb taxes de mortalitat altes: una supervivència a cinc anys del 4,7 % per a pacients amb glioblastoma multiforme (GBM) i menys d'un any en pacients amb glioma pontí intrínsec difús (DIPG). Els nivells baixos de penetració del fàrmac a través de la barrera hematoencefàlica i la baixa taxa de supervivència associada ressalten en la necessitat de noves propostes de tractament per a una necessitat clínica no satisfeta. L'administració intranasal ofereix un enfocament no invasiu prometedor que eludeix el metabolisme hepatogastrointestinal i la barrera hematoencefàlica, cosa que permet l'administració directa del nas al cervell. Els poliglutamats (PGA) representen excel·lents candidats per a l'administració al cervell a causa de la seva biodegradabilitat i multivalència, la qual cosa dóna suport a la introducció covalent de fàrmacs i grups objectiu i pot facilitar la transició del nas al cervell. La conjugació covalent de l'agent terapèutic a la cadena polimèrica ofereix una estabilitat prolongada en la circulació sanguínia i un major control sobre l'alliberament del fàrmac al microambient tumoral. Aquesta tesi se centra en el desenvolupament de nous conjugats PGA-fàrmac dissenyats racionalment i una plataforma intranasal segura i eficient per a l'administració dirigida i l'alliberament del fàrmac al cervell com a tractament del glioma pediàtric. Es va desenvolupar una família de conjugats de poliglutamat que incorporen l'inhibidor de CDK palbociclib, utilitzant diferents enllaçadors sensibles a estímuls i nivells variables de càrrega de fàrmacs. Estudiem l'efecte del fàrmac hidrofòbic conjugat sobre la conformació en solució de PGA lineals i en forma d'estrella. Amb dispersió de raigs X d'angle petit i dicroisme circular, demostrem l'evolució del sistema conjugat en augmentar la càrrega de fàrmac. A més, establim el vincle entre la conformació dels conjugats i la seva activitat biològica provada en cèl·lules GBM i DIPG derivades de pacients. Les nostres troballes van il·lustrar la necessitat d'una comprensió profunda de les propietats fisicoquímiques dels nanosistemes estudiats que poden ajudar a predir-ne el resultat biològic. Per a la detecció ràpida de la formulació intranasal basada en els portadors de PGA, vam establir amb èxit una plataforma de detecció ex vivo basada en cèl·lules de difusió verticals de Franz amb mucosa d'ovella. Diversos sistemes basats en PGA lineal i en forma d'estrella amb fraccions conjugades (inclòs l'àcid docosahexaenoic, àcid hialurònic (HA), odorranalectina), així com partícules reticulades (a través de cicloaddició azida-alquí o enllaços disulfur) i la barreja física amb un HA es van provar els polímers creuats (HA-CP®). Els estudis de biodistribució després de l'administració intranasal es van fer en candidats seleccionats, seguits de la quantificació ex vivo amb la tècnica IVIS i l'assaig de fluorescència estàndard després de l'homogeneïtzació d'òrgans i els estudis histològics del cervell. Les dades obtingudes van mostrar clarament el transport del nas al cervell, la internalització cel·lular dels conjugats al bulb olfactiu i, el que és més interessant, una bona difusió del cervell a través de diferents àrees, arribant fins i tot a l'hipocamp. Els sistemes seleccionats es van ampliar i la preparació per a l'avaluació biològica en un model in vivo està en curs. En general, vam ser capaços de dissenyar, desenvolupar i validar diferents plataformes basades en PGA capaces d'arribar al cervell mitjançant l'administració intranasal, la qual cosa podria ser la base per al tractament de múltiples trastorns relacionats amb el cervell.[EN] Malignant brain and central nervous system tumors account for ~21% of tumors in children and represent the second leading cause of pediatric cancer deaths after leukemia. Standard chemotherapy allows a ~95% five-year survival rate for patients with low-grade gliomas. Unfortunately, high-grade gliomas remain generally incurable and suffer from high mortality rates - a 4.7% five-year survival for glioblastoma multiform (GBM) patients and less than one year in patients with diffuse intrinsic pontine glioma (DIPG). Low levels of drug delivery through the blood-brain barrier (BBB) and the associated poor survival rate highlight the necessity for novel treatment approaches for an unmet clinical need. Intranasal administration offers a promising non-invasive approach that circumvents hepato-gastrointestinal metabolism and the BBB, thereby enabling direct nose-to-brain delivery. Polyglutamates (PGAs), represent excellent candidates for brain delivery due to their biodegradability and multivalency, which supports the covalent introduction of drugs and targeting moieties to facilitate the nose-to-brain transition. Covalent conjugation of therapeutic agents to the polymeric main chain offers prolonged stability in the blood circulation and increased control over the drug release in the tumor microenvironment if adequately designed considering endogenous triggers, including acidic pH, an increased reductive environment, or the overexpression of specific proteases. This thesis focuses on developing novel, rationally-designed PGA-drug conjugates as a safe and efficient intranasal platform for targeted delivery and drug release in the brain as a pediatric glioma treatment. We developed a family of PGA-drug conjugates incorporating the CDK inhibitor palbociclib that employed different stimuli-responsive linkers and varying drug loading levels and studied the effect of drug loading on the solution conformation of linear and star-shaped PGAs. We demonstrated system evolution upon increased drug loading with SAXS and CD. Moreover, we established a link between conjugate conformation and their biological activity, as evaluated in patient-derived GBM and DIPG cells. Our findings illustrated the necessity of a deep understanding of the physico-chemical properties of studied nanosystems that can aid in predicting their biological outcome. For the development of an intranasal formulation, we successfully established an ex vivo screening platform based on vertical Franz diffusion cells with sheep mucosa. We evaluated several systems based on linear and star-shaped PGA with conjugated moieties (including docosahexaenoic acid, hyaluronic acid, odorranalectin), crosslinked particles (via azide-alkyne cycloaddition or disulfide bonds), and physical mixtures with a hyaluronic acid cross polymer (HA-CP®). After intranasal administration with selected candidates, we performed biodistribution studies, followed by ex vivo quantification with the IVIS spectrum in vivo imaging system and fluorescent assays after organ homogenization and brain histological studies. The obtained data demonstrated nose-to-brain transportation, internalization of conjugates in the olfactory bulb and robust diffusion through different brain areas, even reaching the hippocampus. We also scaled up selected systems and preparations for biological evaluation in an in vivo model that is currently ongoing. Overall, we were able to design, develop, and validate different PGA-based platforms capable of arriving at the brain via intranasal, which might be the base for the treatment of multiple brain-related disorders.Melnyk, T. (2024). Drug Dellivery to the Brain Using Polymer Therapeutics as an Intranasal Platform for Pediatric Glioblastoma Treatment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/20349

Tandem Catalytic Processes for Selective Ethylene Valorization into C3 Chemicals

[ES] El etileno representa uno de los pilares de la industria química actual como parte de los denominados "productos químicos básicos". Los procesos de recuperación y valorización de etileno actuales están basados en fuentes de carbono de origen fósil y son operados a gran escala, por lo que tienen asociado un elevado coste energético y contribuyen significativamente a la emisión de gases de efecto invernadero. La preocupación actual por avanzar hacia la descarbonización de la industria química ha impulsado el diseño de procesos químicos más sostenibles. En este contexto, el diseño de nuevos procesos catalíticos (tándem), con alta economía atómica y operando a condiciones de operación más suaves, supone una alternativa de gran interés. La presente tesis doctoral se centra en el desarrollo de procesos catalíticos alternativos para la conversión de (bio-)etileno en productos de alto valor añadido, como el propileno o los compuestos oxigenados C3. En primer lugar, se ha estudiado el efecto de emplear diferentes soportes basados en óxidos metálicos en catalizadores de Rh de dispersión atómica para la hidroformilación de etileno en fase gas para producir propanal. Entre los materiales estudiados con diferente grado de reducibilidad superficial, el catalizador Rh1/SnO2 mostró el mejor rendimiento, con altos valores de actividad y con una selectividad a hidroformilación prácticamente total, a unas condiciones de operación muy suaves (P=20 bar, T=383 K). El comportamiento extraordinario de este material se ha atribuido a la capacidad de formar vacantes de oxígeno superficiales, lo que facilita la formación de especies de Rh de alta flexibilidad de coordinación y con propiedades electrónicas que se asemejan a de los catalizadores moleculares en disolución empleados industrialmente. A continuación, se estudió el uso de catalizadores bimetálicos Ag-Pt para la hidrogenación selectiva de aldehídos en presencia de olefinas. Para la composición óptima del catalizador (50%. Por último, se estudió la conversión de etileno a propileno mediante procesos tándem de dimerización-metátesis. Para ello, se estudiaron métodos de calentamiento específico y termometría selectiva combinando técnicas de calentamiento por inducción y termometría por luminiscencia. Dichos métodos resultaron adecuados para solventar las incompatibilidades de temperatura inherentes a los procesos de catálisis tándem del estado del arte y desbloquear, de esta manera, rendimientos inaccesibles para procesos operados mediante calentamiento convencional.[CA] L'etilè representa un dels pilars de la indústria química actual com a part dels denominats "productes químics bàsics". Els processos de recuperació i valorització d'etilé actuals estan basats en fonts de carboni d'origen fòssil i són operats a gran escala, per la qual cosa tenen associat un elevat cost energètic i contribueixen significativament a l'emissió de gasos d'efecte d'hivernacle. La preocupació actual per avançar cap a la descarbonització de la indústria química requereix el disseny de processos químics més sostenibles. En este context, el disseny de nous processos catalítics (tàndem), amb alta economia atòmica i operant a condicions d'operació més suaus, suposa una alternativa de gran interés. La present tesi doctoral se centra en el desenvolupament de processos catalítics alternatius per a la conversió de (bio-)etilè en productes d'alt valor afegit, com el propilé o els compostos oxigenats C3. En primer lloc, s'ha estudiat l'efecte d'utilitzar diferents suports basats en òxids metàllics en catalitzadors de Rh de dispersió atòmica per a la *hidroformilación d'etilè en fase gas per a produir probresca. Entre els materials estudiats amb diferent grau de reducibilidad superficial, el catalitzador Rh1/SnO2 va mostrar el millor rendiment, amb alts valors d'activitat i amb una selectivitat a hidroformilació pràcticament total, a unes condicions d'operació molt suaus (P=20 bar, T=383 K). El comportament extraordinari d'este material s'ha atribuït a la capacitat de formar vacants d'oxigen superficials, la qual cosa facilita la formació d'espècies de Rh d'alta flexibilitat de coordinació i amb propietats electròniques que s'assemblen a dels catalitzadors moleculars en dissolució utilitzats industrialment. A continuació, es va a estudiar l'ús de catalitzadors bimetàl·lics Ag-Pt per a la hidrogenació selectiva d'aldehids en presència d'olefines. Per a la composició òptima del catalitzador (50%. Finalment, es va a estudiar la conversió d'etilè a propilè mitjançant processos tàndem de dimerització-metàtesi. Per a això, es van a estudiar mètodes de calfament específic i termometria selectiva combinant tècniques de calfament per inducció i termometria per luminescència. Aquests mètodes van a resultar adequats per a solucionar les incompatibilitats de temperatura inherents als processos de catàlisis tàndem de l'estat de l'art i desbloquejar, d'esta manera, rendiments inaccessibles per a processos operats mitjançant calfament convencional.[EN] Ethylene constitutes one of the pillars of the current chemical industry as part of the so-called "commodity chemicals". Current ethylene recovery and valorization technologies are based on fossil-based carbon feedstocks operated at the large scale, which are very energy-intense and contribute to important greenhouse gas emissions. The current concern on progressing towards a defossilized chemical industry calls for the design of more sustainable chemical processes. In this regard, the design of novel (tandem-) catalytic processes, with high atom economy at milder operation conditions, is desired. In this thesis, the conversion of (bio-)ethylene into high-added value chemicals such as propylene and C3 oxygenates via alternative catalytic processes is addressed. Firstly, metal oxide support effects have been explored in Rh single-atom catalysts for gas-phase ethylene hydroformylation to propanal. By exploring a series of materials with different surface reducibility, a Rh1/SnO2 catalyst showed to deliver the best performance, with high Rh-specific activity and essentially full selectivity to hydroformylation under very mild operation conditions (P=20 bar, T=383 K). The unconventional performance of this material has been ascribed to the capacity of forming surface oxygen vacancies on the SnO2 support, which triggers the formation of Rh species that resemble the electronic and coordination flexibility properties of Rh centers in benchmark molecular complexes operating in solution. Next, bimetallic Ag-Pt catalysts were explored, computationally and experimentally, for the selective hydrogenation of aldehydes in the presence of olefins under the same set of mild operation conditions. For the optimal catalyst formulation (50%. Finally, the direct conversion of ethylene into propylene via tandem dimerization-metathesis has been explored. Catalyst-specific heating and thermometry methods, combining induction heating and remote luminescence thermometry, proved suitable to alleviate temperature incompatibilities inherent to state-of-the-art tandem catalytic processes and unlock catalytic performances inaccessible to conventionally heated conversion processes.I would like to thank the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (MCIU) for my FPU grant (FPU17/04701) and the European Research Council (ERC) under the Horizon 2020 research and innovation program (ERC-CoG-TANDEng; grant agreement 864195), which have made possible the realization of this thesis. I would like to thank the Institute of Chemical Technology (ITQ) and the Spanish Research Council (CSIC) for giving me access to the infrastructure I have used for my PhD work. I would like also to thank the Institute of Materials Science of Madrid (ICMM) and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) for giving me access to their facilities during my short stays. Thanks also to the ALBA synchrotron and, particularly, to the CLÆSS beamline for making possible the access to synchrotron experiments granting us with several beamtimes. Finally I would like to thank the Chemical and Nuclear Engineering department (DIQN) of the Polytechnic University of Valencia (UPV), for hosting me as a teaching assistant during these yearsGarcía Farpón, M. (2024). Tandem Catalytic Processes for Selective Ethylene Valorization into C3 Chemicals [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/20326

Experience-guided, mixed-precision matrix multiplication with apache TVM for ARM processors

[EN] Deep learning (DL) generates new computational tasks that are different from those encountered in classical scientific applications. In particular, DL training and inference require general matrix multiplications (gemm) with matrix operands that are far from large and square as in other scientific fields. In addition, DL models gain arithmetic/storage complexity, and as a result, reduced precision via quantization is now mainstream for inferring DL models in edge devices. Automatic code generation addresses these new types of gemm by (1) improving portability between different hardware with only one base code; (2) supporting mixed and reduced precision; and (3) enabling auto-tuning methods that, given a base operation, perform a (costly) optimization search for the best schedule. In this paper, we rely on Apache TVM to generate an experience-guided gemm that provides performance competitive with the TVM auto-scheduler, while reducing tuning time by a factor of 48x.This work received funding from projects PID2020-113656RB and PID2021-126576NB-I00 of MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033; PROMETEO 2023-CI PROM/2022/20. H. Martinez is a POSTDOC_21_00025 postdoctoral fellow supported by Junta de Andalucia. S. Catalan is supported by the grant RYC2021-033973-I, funded by MCIN/AEI/10. 13039/501100011033 and the "NextGenerationEU"/ PRTR, and UJI-2023-04, funded by Universitat Jaume I.Castelló, A.; Martínez, H.; Catalán, S.; Igual Peña, FD.; Quintana-Ortí, ES. (2025). Experience-guided, mixed-precision matrix multiplication with apache TVM for ARM processors. The Journal of Supercomputing. 81(1). https://doi.org/10.1007/s11227-024-06720-781

An economic analysis of digitalized and standardized workflows within the operating room

Tesis por compendio[ES] La digitalización en la sanidad sigue poco desarrollada en comparación con muchos otros sectores, pero ofrece la posibilidad de hacer frente a retos cada vez mayores. A partir del caso de un sistema digital de gestión del flujo de trabajo implantado en el quirófano, esta tesis examina cuál podría ser el impacto de la digitalización en la calidad, la eficiencia y la economía de la gestión hospitalaria. La metodología de investigación se basa en un enfoque cuantitativo. En primer lugar, se ha desarrollado una visión general y un análisis del mercado sanitario europeo, así como una amplia y sistemática revisión bibliográfica. Esta se ha enfocado en la eficiencia y el impacto económico de la estandarización y digitalización de los procesos intraoperatorios en el quirófano. Los resultados proporcionaron la base para derivar las preguntas de investigación en torno a los sistemas digitales de gestión del flujo de trabajo. Para cubrir las lagunas de investigación identificadas, se han obtenido y analizado de forma retrospectiva datos de un hospital, como estudio de caso, sobre un sistema digital de gestión del flujo de trabajo, Surgical Process Manager (SPM), en ortopedia y cirugía general. Los datos adicionales proporcionados por los pacientes, se han utilizado de forma retrospectiva para realizar cálculos económicos con el fin de responder a la pregunta principal de la investigación en cirugía general, centrándose en la cirugía de la obesidad. Las principales conclusiones de la tesis muestran que la implantación de sistemas digitales de gestión del flujo de trabajo, como el SPM, mejora la eficiencia y la economía en la cirugía de la obesidad. El análisis de odds ratio (razón de oportunidades/probabilidades) para evaluar el impacto en la calidad no permitió extraer conclusiones ni en ortopedia ni en cirugía de la obesidad. El cálculo coste-beneficio en cirugía de la obesidad mostró un ahorro de costes de 318 euros por paciente, lo que supuso un total de 10.073 euros. Este beneficio económico se consiguió gracias a la disminución de la duración de la estancia (-1,2 días). Por primera vez, esta investigación aporta pruebas sobre el valor económico de los procesos digitalizados y estandarizados en el quirófano en cirugía general y ambulatoria. Los resultados facilitarán las decisiones de inversión en digitalización de la gestión hospitalaria y ofrecerán opciones para superar la carga económica en el mercado sanitario actual. Además, los resultados proporcionan detalles en profundidad sobre estructuras de costes específicas, cálculos, así como reembolsos y cómo medir eficazmente el impacto financiero en los sistemas digitales en el quirófano.[CA] La digitalització de l'assistència sanitària encara està endarrerida en comparació amb moltes altres indústries, però ofereix el potencial per fer front als reptes creixents. Aquesta tesi examina sobre l'exemple d'un sistema de gestió de flux de treball digital, implementat al quiròfan quirúrgic (OR), quin podria ser l'impacte de la digitalització en la qualitat, l'eficiència i l'economia per a la gestió hospitalària. La metodologia d'aquesta investigació es basa en un enfocament quantitatiu. En primer lloc, es va fer una visió general i anàlisi del mercat sanitari i una extensa revisió sistemàtica de la literatura. Es va centrar en l'eficiència i l'impacte econòmic de l'estandardització i la digitalització dels processos intraoperatoris al quiròfan. Les troballes van proporcionar la base per derivar les preguntes de recerca al voltant dels sistemes de gestió de flux de treball digitals. Per cobrir els buits de recerca identificats, s'han extret i analitzat retrospectivament dades d'hospitals d'un sol centre en un sistema de gestió de flux de treball digital, Surgical Process Manager (SPM), en ortopèdia i cirurgia general i visceral (G&V). S'han utilitzat retrospectivament dades addicionals dels pacients per a càlculs econòmics per concloure la pregunta principal de recerca en G&V amb un enfocament en la cirurgia de l'obesitat. Les principals conclusions de la tesi mostren que la implementació de sistemes digitals de gestió de flux de treball, a partir de l'exemple de l'SPM, millora l'eficiència i l'economia en la cirurgia de l'obesitat. L'anàlisi d'odds ratio per avaluar l'impacte en la qualitat no va permetre treure conclusions ni en ortopèdia ni en cirurgia de l'obesitat. El càlcul cost-benefici en cirurgia de l'obesitat va mostrar un estalvi de costos de 318 € per pacient, que va ascendir a 10.073 €. Aquest benefici econòmic es va aconseguir mitjançant la disminució de la durada de l'estada (-1,2 dies). Per primera vegada la investigació proporciona evidència sobre el valor econòmic dels processos digitalitzats i estandarditzats a la sala d'operacions en G&V. Els resultats facilitaran les decisions d'inversió en la digitalització de la gestió hospitalària i oferiran opcions per superar la càrrega econòmica del mercat sanitari actual. A més, les troballes proporcionen detalls detallats sobre estructures de costos específiques, càlculs, així com el reemborsament i com mesurar eficaçment l'impacte financer en els sistemes digitals de l'OR.[EN] Digitalization in healthcare still lags compared to many other industries but offers the potential to cope with increasing challenges. This thesis examines the example of digital workflow management implemented in the surgical Operating Room (OR) and what the impact of digitalization on quality, efficiency and economics for hospital management could be. The methodology for this research is based on a quantitative approach. First, an overview and analysis of the healthcare market and an extensive systematic literature review were carried out. It was focused on the efficiency and economic impact of standardization and digitalization of intraoperative processes in the OR. The findings provided the basis for the research questions around digital workflow-management-systems. Single-center hospital data on a digital workflow-management-system, Surgical Process Manager (SPM), has been retrospectively extracted and analyzed in orthopedics and general & visceral surgery (G&V) to fill identified research gaps. Additionally, provided patient data has been retrospectively used for economic calculations to conclude the main research question in G&V, focusing on obesity surgery. The main findings of the thesis show that implementing digital workflow management systems, in the example of the SPM, improves efficiency and economics in obesity surgery. The odds ratio analysis to assess the impact on quality did not allow conclusions in orthopedics or obesity surgery. The cost-benefit calculation in obesity surgery showed cost savings of 318 € per patient, totaling 10,073€. This economic benefit was achieved by decreasing the length of stay (-1.2 days). For the first time, research provides evidence of the economic value of digitized and standardized processes in the OR in G&V. The results will facilitate investment decisions in digitization of hospital management and offer options to overcome the financial burden in the current healthcare market. Also, the findings provide in-depth details on specific cost structures, calculations, reimbursement, and how to effectively measure the financial impact on digital systems in the OR.Von Schudnat, C. (2024). An economic analysis of digitalized and standardized workflows within the operating room [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203008Compendi

Computers as co-creative assistants. A comparative study on the use of text-to-image AI models for computer aided conceptual design

[EN] This preliminary research presents a comparative study between Text-to-Image AI models and Shape Grammars, one of the main generative approaches to Computer Aided Conceptual Design. The goal is to determine to which extent AI models can reproduce or complement the performance of grammar algorithms as creative support tools for shape exploration in conceptual product design. Workflows, advantages and limitations are identified through a comprehensive practical comparison example. The results show many similarities regarding generative capabilities and highlight several advantages of Text-to-Image AI models, including an easier way of capturing product grammars and a wider and more immediate range of further applications. In contrast, Shape Grammars approach proved more solid in aspects related to exploration workflows and cognitive stimulation. These results encourage the research on new ways to address the interaction between designers and AI generative models, combining the AI potential with well-established generative strategies.Alcaide-Marzal, J.; Diego-Mas, JA. (2025). Computers as co-creative assistants. A comparative study on the use of text-to-image AI models for computer aided conceptual design. Computers in Industry. 164. https://doi.org/10.1016/j.compind.2024.10416816