Disilicatos de tierras raras simples y sus soluciones sólidas: estructura cristalina y propiedades físicas

La familia de los disilicatos de tierras raras (de fórmula general RE2Si2O7) exhibe, a presión atmosférica, un elevado polimorfismo con la temperatura (hasta 7 formas diferentes), cuyas estructuras y campos de estabilidad fueron bien definidos por Felsche.[1] Es bien sabido que esta familia de compuestos pueden formar soluciones sólidas entre ellos, de tipo (RE,RE`)2Si2O7, cuyos campos de estabilidad vienen predichos por el criterio del radio.[2] Dicho criterio establece que las regiones de estabilidad de fases están gobernadas por el radio iónico promedio de las REs de cada composición y, por tanto, se pueden predecir a partir del diagrama de Felsche. No obstante, la aplicabilidad de este criterio solo ha sido probada en el caso de que los dos disilicatos del sistema binario presenten, al menos, un polimorfo en común. Desde el punto de vista aplicado, los disilicatos de tierras raras son materiales válidos y potencialmente útiles para tres aplicaciones tecnológicas diferentes relacionadas con i) el recubrimiento protector de cerámicas avanzadas basadas en silicio (SBC), ii) la sinterización de dichas cerámicas y iii) la fabricación de dispositivos de iluminación basados en LEDs. En relación con las dos primeras aplicaciones, los disilicatos de tierras raras se emplean como recubrimientos protectores ambientales, o bien como fases secundarias alojadas en la región intergranular de las cerámicas avanzadas con objeto de mantener las propiedades mecánicas de éstas a elevada temperatura. Un factor definitivo para que el conjunto de la cerámica y el disilicato (ya sea este último como recubrimiento o como fase intergranular) mantenga su estabilidad con la temperatura es que el grado de ajuste entre la expansión térmica de ambos componentes sea máximo.[3] Si bien los coeficientes de expansión de las cerámicas estructurales SBC son bien conocidos, los estudios publicados en la bibliografía sobre la expansión térmica de disilicatos de tierras raras son muy escasos. En cuanto a la tercera de las aplicaciones mencionadas, la elevada estabilidad química y térmica de los disilicatos de tierras raras, así como su facilidad para ser dopados con otros lantánidos, los convierte en matrices interesantes para la fabricación de materiales fotoluminiscentes, también llamados fósforos.[4,5] A pesar de estas ventajas, se han encontrado contados estudios en la bibliografía consultada sobre propiedades fotoluminiscentes de disilicatos de tierras raras, especialmente sobre fósforos basados en A- y G-La2Si2O7 y E-Gd2Si2O7. Debido a los antecedentes expuestos anteriormente, la presente Tesis Doctoral ha consistido en la síntesis, caracterización estructural y estudio de las propiedades físicas (térmicas y fotoluminiscentes) de un conjunto de compuestos pertenecientes a la familia de disilicatos de tierras raras, sintetizados mediante métodos sol-gel, cerámicos y pirólisis de aerosoles (esta última técnica ha sido empleada por primera vez para la obtención de RE2Si2O7). Los compuestos obtenidos se caracterizaron mediante técnicas basadas en difracción de rayos X y de neutrones, y espectroscopias de resonancia magnética nuclear y de fotoluminiscencia. Los estudios llevados a cabo permitieron llegar a las siguientes conclusiones. 1) Los valores de los coeficientes de expansión térmica (CTE) de los disilicatos de tierras raras están fuertemente influidos por el tipo de polimorfo adoptado en cada caso, mientras que la naturaleza de la RE ejerce sólo una pequeña influencia en la expansión de los mismos. 2) Los estudios estructurales llevados a cabo en los sistemas La2Si2O7 - Y2Si2O7 y La2Si2O7 - Ho2Si2O7 indican claramente que el criterio del radio no es una regla general para predecir los campos de estabilidad de fases en sistemas binarios de disilicatos de tierras raras. 3) Se han fabricado dos nuevos fósforos basados en las dos formas polimórficas estables de La2Si2O7 (A y G). Los fósforos G-La2Si2O7:xHo3+ se sintetizaron satisfactoriamente mediante el método sol-gel y se demostró que los fósforos resultantes exhiben una intensa emisión verde tras excitación con luz visible. Por otra parte, la fabricación de un fósforo basado en A-La2Si2O7 requirió inicialmente encontrar el método de síntesis adecuado para estabilizar esta fase tetragonal del La2Si2O7, lo cual no fue posible mediante el método cerámico o el sol-gel. La pirólisis de aerosoles seguida de una etapa de calcinación a 1100 ºC permitió obtener un polvo puro y cristalino de A-La2Si2O7. Asimismo, este método resultó adecuado para la obtención de los fósforos A-La2Si2O7:xEu3+, los cuales mostraron una intensa luminiscencia roja bajo excitación en el UV. 6) Se ha empleado con éxito la matriz E-Gd2Si2O7 para sintetizar dos fósforos emisores de luz blanca. La matriz de Gd le confiere al fósforo un valor añadido debido a que el ion Gd3+ absorbe eficientemente radiación en la región UV del espectro electromagnético y la transfiere a varios iones lantánidos como Dy3+, Tb3+ y Eu3+, incrementando así la intensidad de la emisión. El primero de los fósforos de luz blanca sintetizados se consiguió tras dopar dicha matriz E-Gd2Si2O7 con Dy3+ en el intervalo composicional 0.5-2.0%. Todas las composiciones mostraron emisión dentro de la región ideal de luz blanca del diagrama cromático CIE aunque el contenido óptimo de Dy3+ es de 0.5%. El segundo de los fósforos de luz blanca sintetizados se logró tras dopar la matriz E-Gd2Si2O7, con las concentraciones adecuadas de Tb3+ y Eu3+. La emisión de luz blanca en este fósforo es posible gracias a la peculiaridad del Tb3+ de emitir, no sólo en la región verde, sino también en la azul cuando se encuentra en baja concentración (< 1%). Bibliografía: [1] Felsche J. The crystal chemistry of the rare-earth silicates. Struct. Bond. 13, 1973, 99-197. [2] Maier N., Rixecker G., Nickel K. G., Formation and stability of Gd, Y, Yb and Lu disilicates and their solid solutions. J. Solid State Chem. 179, 2006, 1630¿1635. [3] Lee K. N. Current status of environmental barrier coatings for Si-Based ceramics. Surf. Coat. Technol., 133-134, 2000, 1-7. [4] Sokolnicky J. Rare earths (Ce, Eu, Tb) doped Y2Si2O7 phosphors for white LED. J. Lumin. 134, 2013, 600-606. [5] Díaz M., Pecharroma¿n C., del Monte F., Sanz J., Iglesias J. E., Moya J. S., Yamagata C., Mello-Castanho S. Synthesis, thermal evolution, and luminescence properties of yttrium disilicate host matrix. Chem. Mater., 17, 2005, 1774-1782

Trophic Ecology of Atlantic Bluefin Tuna (Thunnus thynnus) Larvae from the Gulf of Mexico and NW Mediterranean Spawning Grounds: A Comparative Stable Isotope Study

The present study uses stable isotopes of nitrogen and carbon (δ15Nandδ13C) as trophic indicators for Atlantic bluefin tuna larvae (BFT) (6–10mm standard length) in the highly contrasting environmental conditions of the Gulf of Mexico (GOM) and the Balearic Sea (MED). These regions are differentiated by their temperature regime and relative productivity, with the GOM being significantly warmer and more productive. MED BFT larvae showed the highest δ15N signatures, implying an elevated trophic position above the underlyingmicrozooplankton baseline. Ontogenetic dietary shifts were observed in the BFT larvae from the GOM and MED which indicates early life trophodynamics differences between these spawning habitats. Significant trophic differences between the GOM and MED larvae were observed in relation to δ15N signatures in favour of the MED larvae, which may have important implications in their growth during their early life stages. These low δ15N levels in the zooplankton from the GOM may be an indication of a shifting isotopic baseline in pelagic food webs due to diatrophic inputs by cyanobacteria. Lack of enrichment for δ15N in BFT larvae compared to zooplankton implies an alternative grazing pathway from the traditional food chain of phytoplankton— zooplankton—larval fish. Results provide insight for a comparative characterization of the trophic pathways variability of the two main spawning grounds for BFT larvaeVersión del editor4,411

The evolution of the ventilatory ratio is a prognostic factor in mechanically ventilated COVID-19 ARDS patients

Background: Mortality due to COVID-19 is high, especially in patients requiring mechanical ventilation. The purpose of the study is to investigate associations between mortality and variables measured during the first three days of mechanical ventilation in patients with COVID-19 intubated at ICU admission. Methods: Multicenter, observational, cohort study includes consecutive patients with COVID-19 admitted to 44 Spanish ICUs between February 25 and July 31, 2020, who required intubation at ICU admission and mechanical ventilation for more than three days. We collected demographic and clinical data prior to admission; information about clinical evolution at days 1 and 3 of mechanical ventilation; and outcomes. Results: Of the 2,095 patients with COVID-19 admitted to the ICU, 1,118 (53.3%) were intubated at day 1 and remained under mechanical ventilation at day three. From days 1 to 3, PaO2/FiO2 increased from 115.6 [80.0-171.2] to 180.0 [135.4-227.9] mmHg and the ventilatory ratio from 1.73 [1.33-2.25] to 1.96 [1.61-2.40]. In-hospital mortality was 38.7%. A higher increase between ICU admission and day 3 in the ventilatory ratio (OR 1.04 [CI 1.01-1.07], p = 0.030) and creatinine levels (OR 1.05 [CI 1.01-1.09], p = 0.005) and a lower increase in platelet counts (OR 0.96 [CI 0.93-1.00], p = 0.037) were independently associated with a higher risk of death. No association between mortality and the PaO2/FiO2 variation was observed (OR 0.99 [CI 0.95 to 1.02], p = 0.47). Conclusions: Higher ventilatory ratio and its increase at day 3 is associated with mortality in patients with COVID-19 receiving mechanical ventilation at ICU admission. No association was found in the PaO2/FiO2 variation

Treatment with tocilizumab or corticosteroids for COVID-19 patients with hyperinflammatory state: a multicentre cohort study (SAM-COVID-19)

Objectives: The objective of this study was to estimate the association between tocilizumab or corticosteroids and the risk of intubation or death in patients with coronavirus disease 19 (COVID-19) with a hyperinflammatory state according to clinical and laboratory parameters. Methods: A cohort study was performed in 60 Spanish hospitals including 778 patients with COVID-19 and clinical and laboratory data indicative of a hyperinflammatory state. Treatment was mainly with tocilizumab, an intermediate-high dose of corticosteroids (IHDC), a pulse dose of corticosteroids (PDC), combination therapy, or no treatment. Primary outcome was intubation or death; follow-up was 21 days. Propensity score-adjusted estimations using Cox regression (logistic regression if needed) were calculated. Propensity scores were used as confounders, matching variables and for the inverse probability of treatment weights (IPTWs). Results: In all, 88, 117, 78 and 151 patients treated with tocilizumab, IHDC, PDC, and combination therapy, respectively, were compared with 344 untreated patients. The primary endpoint occurred in 10 (11.4%), 27 (23.1%), 12 (15.4%), 40 (25.6%) and 69 (21.1%), respectively. The IPTW-based hazard ratios (odds ratio for combination therapy) for the primary endpoint were 0.32 (95%CI 0.22-0.47; p < 0.001) for tocilizumab, 0.82 (0.71-1.30; p 0.82) for IHDC, 0.61 (0.43-0.86; p 0.006) for PDC, and 1.17 (0.86-1.58; p 0.30) for combination therapy. Other applications of the propensity score provided similar results, but were not significant for PDC. Tocilizumab was also associated with lower hazard of death alone in IPTW analysis (0.07; 0.02-0.17; p < 0.001). Conclusions: Tocilizumab might be useful in COVID-19 patients with a hyperinflammatory state and should be prioritized for randomized trials in this situatio

Clustering COVID-19 ARDS patients through the first days of ICU admission. An analysis of the CIBERESUCICOVID Cohort

Background Acute respiratory distress syndrome (ARDS) can be classified into sub-phenotypes according to different inflammatory/clinical status. Prognostic enrichment was achieved by grouping patients into hypoinflammatory or hyperinflammatory sub-phenotypes, even though the time of analysis may change the classification according to treatment response or disease evolution. We aimed to evaluate when patients can be clustered in more than 1 group, and how they may change the clustering of patients using data of baseline or day 3, and the prognosis of patients according to their evolution by changing or not the cluster.Methods Multicenter, observational prospective, and retrospective study of patients admitted due to ARDS related to COVID-19 infection in Spain. Patients were grouped according to a clustering mixed-type data algorithm (k-prototypes) using continuous and categorical readily available variables at baseline and day 3.Results Of 6205 patients, 3743 (60%) were included in the study. According to silhouette analysis, patients were grouped in two clusters. At baseline, 1402 (37%) patients were included in cluster 1 and 2341(63%) in cluster 2. On day 3, 1557(42%) patients were included in cluster 1 and 2086 (57%) in cluster 2. The patients included in cluster 2 were older and more frequently hypertensive and had a higher prevalence of shock, organ dysfunction, inflammatory biomarkers, and worst respiratory indexes at both time points. The 90-day mortality was higher in cluster 2 at both clustering processes (43.8% [n = 1025] versus 27.3% [n = 383] at baseline, and 49% [n = 1023] versus 20.6% [n = 321] on day 3). Four hundred and fifty-eight (33%) patients clustered in the first group were clustered in the second group on day 3. In contrast, 638 (27%) patients clustered in the second group were clustered in the first group on day 3.Conclusions During the first days, patients can be clustered into two groups and the process of clustering patients may change as they continue to evolve. This means that despite a vast majority of patients remaining in the same cluster, a minority reaching 33% of patients analyzed may be re-categorized into different clusters based on their progress. Such changes can significantly impact their prognosis

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

Regulatory sites for splicing in human basal ganglia are enriched for disease-relevant information

Genome-wide association studies have generated an increasing number of common genetic variants associated with neurological and psychiatric disease risk. An improved understanding of the genetic control of gene expression in human brain is vital considering this is the likely modus operandum for many causal variants. However, human brain sampling complexities limit the explanatory power of brain-related expression quantitative trait loci (eQTL) and allele-specific expression (ASE) signals. We address this, using paired genomic and transcriptomic data from putamen and substantia nigra from 117 human brains, interrogating regulation at different RNA processing stages and uncovering novel transcripts. We identify disease-relevant regulatory loci, find that splicing eQTLs are enriched for regulatory information of neuron-specific genes, that ASEs provide cell-specific regulatory information with evidence for cellular specificity, and that incomplete annotation of the brain transcriptome limits interpretation of risk loci for neuropsychiatric disease. This resource of regulatory data is accessible through our web server, http://braineacv2.inf.um.es/

Geodivulgar: Geología y Sociedad 2018

Depto. de Geodinámica, Estratigrafía y PaleontologíaFac. de Ciencias GeológicasFALSEsubmitte