Physical properties of voltage gated pores

Experiments on single ionic channels have contributed to a large extent to our current view on the function of cell membrane. In these experiments the main observables are the physical quantities: ionic concentration, membrane electrostatic potential and ionic fluxes, all of them presenting large fluctuations. The classical theory of Goldman–Hodking–Katz assumes that an open channel can be well described by a physical pore where ions follow statistical physics. Nevertheless real molecular channels are active pores with open and close dynamical states. By skipping the molecular complexity of real channels, here we present the internal structure and calibration of two active pore models. These models present a minimum set of degrees of freedom, specifically ion positions and gate states, which follow Langevin equations constructed from a unique potential energy functional and by using standard rules of statistical physics. Numerical simulations of both models are implemented and the results show that they have dynamical properties very close to those observed in experiments of Na and K molecular channels. In particular a significant effect of the external ion concentration on gating dynamics is predicted, which is consistent with previous experimental observations. This approach can be extended to other channel types with more specific phenomenology.Peer ReviewedPostprint (published version

Periodic spiking by a pair of ionic channels

Neuronal cells present periodic trains of localized voltage spikes involving a large amount of different ionic channels. A relevant question is whether this is a cooperative effect or it could also be an intrinsic property of individual channels. Here we use a Langevin formulation for the stochastic dynamics of a pair of Na and K ionic channels. These two channels are simple gated pore models where a minimum set of degrees of freedom follow standard statistical physics. The whole system is totally autonomous without any external energy input, except for the chemical energy of the different ionic concentrations across the membrane. As a result it is shown that a unique pair of different ionic channels can sustain membrane potential periodic spikes. The spikes are due to the interaction between the membrane potential, the ionic flows and the dynamics of the internal parts (gates) of each channel structures. The spike involves a series of dynamical steps being the more relevant one the leak of Na ions. Missing spike events are caused by the altered functioning of specific model parts. The time dependent spike structure is comparable with experimental data.This work was supported by the Ministerio de Economia y Competividad (Spain) and FEDER (European Union), under projects FIS2015-66503-C01-P2/P3 and by the Generalitat de Catalunya Projects 2009SGR14 and 2014SGR878Peer ReviewedPreprin

Molecular Na-channel excitability from statistical physics

The excitable properties of the neural cell membrane is the driving mechanism of the neural pulses. Coordinated ionic fluxes across Na and K channels are the devices responsible of this function. Here we present a simple microscopic physical scenario which accounts for this phenomenology. The main elements are ions and channel doors that obey the standard formulation of statistical physics (overdamped Langevin equations) with appropriate nonlinear interacting potentials. From these equations we obtain the ionic flux and the dynamics of the membrane potential. We show that the excitable properties of the membrane are present in a single and simple Na channel. From this framework, additional microscopic information can be obtained, such as statistics of single-channels dynamics or the energetics of action potential events.Peer ReviewedPostprint (author’s final draft

Evaluation and assessment of professional skills in the Final Year Project

In this paper, we present a methodology for Final Year Project (FYP) monitoring and assessment that considers the inclusion of the professional skills required in the particular engineering degree. This proper monitoring and clear evaluation framework provides the student with valuable support for the project implementation as well as for improving the quality of the projects, thereby reducing the academic drop-out rate. The proposed methodology has been implemented at the Barcelona School of Informatics at the Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech. The FYP is structured around three milestones: project definition, project monitoring and project completion. Skills are assigned to each milestone according to the tasks required in that phase, and a list of indicators is defined for each phase. The evaluation criteria for each indicator at each phase are specified in a rubric, and are made public both to students and teachers. Thus, the FYP includes an exhaustive evaluation method distributed throughout the whole project implementation, thereby facilitating project organization for the student as well as providing a clear and homogeneous assessment framework. The methodology for the FYP organization, assessment and evaluation was launched and piloted over two semesters. We believe the experience to be general in the sense that it has been conducted as part of an ICT engineering degree, but may easily be extended to any other engineering degree.Postprint (author’s final draft

Introducción de Matlab en la docencia de ingeniería nuclear. Caso práctico: estudio de la cinética puntual

[EN] One of the great challenges to be tackled in the teaching and teaching of subjects related to the intensifications of the degrees and masters is the development of tools and procedures that allow the student to achieve a deep learning of the complex concepts studied in classroom theory classes. . This effort is in most cases contemplated within the time allocated in the development of each subject to the practices, whether they are performed in a laboratory, a computer laboratory or, even, in classroom practices. These practices, properly focused, are a powerful tool, both for the teacher and the student, because they allow to overcome the limitations existing in the theoretical classes that continue to be mainly master classes. In the present work, the teaching innovation introduced in the teaching of a practice is detailed, for which a methodology has been defined and which has been implemented using the Matlab computer tool, which allows to deepen the foundations of the equations for the calculation of the neutron population in a nuclear reactor and its variation over time in the simplification of point kinetics. These contents are common to different subjects of degree and master so this innovation has an extensive application.[ES] Uno de los grandes retos a abordar en la docencia e impartición de asignaturas correspondientes a las intensificaciones de los grados y másteres es el desarrollo de herramientas y procedimientos que permitan al alumno alcanzar un aprendizaje profundo de los conceptos complejos estudiados en las clases de teoría de aula. Dicho esfuerzo es en la mayoría de los casos contemplado dentro del tiempo destinado en el desarrollo de cada asignatura a las prácticas, ya sean desempeñadas en un laboratorio, una sala informática o, incluso, en las prácticas de aula. Estas prácticas, enfocadas adecuadamente, son una poderosa herramienta, tanto para el docente como el alumno, pues permiten superar las limitaciones existentes en las clases teóricas que siguen siendo mayoritariamente clases magistrales. En el presente trabajo se detalla la innovación docente introducida en la impartición de una práctica, para la que se ha definido una metodología y que ha sido implementada haciendo uso de la herramienta informática Matlab, que permite profundizar en los fundamentos de las ecuaciones para el cálculo de la población de neutrones en un reactor nuclear y su variación en el tiempo en la simplificación de la cinética puntual. Estos contenidos son comunes a diversas asignaturas de grado y máster por lo que esta innovación tiene una extensa aplicación.Palabras clave: cinética puntual, MATLAB, innovación docenteOlmo Juan, N.; Barrachina Celda, TM.; Miró Herrero, R.; Sancho Garcia, J.; Verdú Martín, GJ. (2018). Introducción de Matlab en la docencia de ingeniería nuclear. Caso práctico: estudio de la cinética puntual. En IN-RED 2018. IV Congreso Nacional de Innovación Educativa y Docencia en Red. Editorial Universitat Politècnica de València. 339-347. https://doi.org/10.4995/INRED2018.2018.8753OCS33934

Evaluación del Trabajo de Fin de Grado

Los Proyectos de Fin de Carrera (PFC) se han evaluado tradicionalmente a partir de una memoria y de una presentación pública. Esta evaluación, en general, la realiza un tribunal formado por varios profesores, que juzga de forma integral el proyecto a partir de la documentación entregada y de su presentación pública. Para poner la nota final los centros no disponen, en general, de unos criterios claros y precisos, por lo que cada tribunal usa su propia experiencia previa para decidir la nota de cada proyecto. Los Trabajos de Fin de Grado (TFG) substituyen en los nuevos planes de estudios de las ingenierías a los antiguos PFC. La evaluación de los TFG debe considerar, de forma explícita, tanto las competencias específicas como las genéricas, y es necesario que existan criterios claros sobre la forma de evaluarlas. Para avanzar en este sentido, el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia para la Calidad del Sistema Universitario de Catalunya financiaron en 2008 y 2009 el proyecto “Guía para la evaluación de competencias en los Trabajos de Fin de Grado y de Máster en las Ingenierías”. Esta guía es, en realidad, una guía para ayudar a que cada centro/titulación defina su propio procedimiento de evaluación del TFG. En este trabajo se presenta una implementación de las propuestas contenidas en la guía y se define una metodología para evaluar los TFG a partir de las competencias que se trabajan en la titulación de Grado en Ingeniería Informática de la Facultat d’Informàtica de Barcelona. La metodología puede ser fácilmente replicada o adaptada para otros centros y otras titulaciones, lo que puede facilitar la realización de su propia guía de evaluación de los TFG.SUMMARY -- Final Degree Projects (FDP) have traditionally been evaluated from a project report and a public presentation. This assessment is generally performed by a panel of several teachers who judg comprehensively the project from the documentation provided and analyze the public presentation. In general, schools do not have clear and precise criteria to set the final grade, as each panel uses its own previous experience to decide the mark of each project. The Bachelor Degree Thesis (BDT) replaced the former FDP in the new engineering curricula. Evaluation of FDP should consider explicitly both specific and professional skills, and clear criteria on how to assess competencies is required. To advance in this issue, the Ministry of Science and Innovation and the Quality Agency for the University System in Catalonia funded in 2008 and 2009 the project "Guía para la evaluación de competencias en los Trabajos de Fin de Grado y de Master en las Ingenierías". This guide is actually a guide to help each school / degree to define its own procedure for assessing the BDT. This paper presents an implementation of the suggestions contained in the guide and defines a methodology for assessing the BDT considering the professional skills trained in the Computer Engineering Degree from the Barcelona School of Informatics. The methodology can be easily replicated or adapted for other centres and degrees, which can facilitate the realization of its own guidance for the BDT evaluation

Structure des grands bassins glaciaires dans le nord de la péninsule ibérique: comparaison entre les vallées d'Andorre (Pyrénées orientales), du Gállego (Pyrénées centrales) et du Trueba (Chaîne Cantabrique).

Les grandes vallées glaciaires de la Péninsule Ibérique sont situées dans la chaîne pyrénéo-cantabrique, principalement dans le bassin de l'Èbre. Ainsi, les vallées d'Andorre, de la Noguera Pallaresa et de la haute vallée du Gállego, dans les Pyrénées, ont eu des appareils glaciaires longs de 42, 50 et 40 km respectivement. Dans les vallées du Sil (bassin du Miño) et du Trueba, dans la Chaîne Cantabrique, ils atteignaient 42 et 16,5 km (Serrano-Cañadas, 1996 ; Gómez-Ortiz et al., 2001 ; Turu & Peña, 2006a et b ; Redondo-Vega et al., 2006). L'une des caractéristiques géomorphologiques de la plupart de ces vallées est l'existence d'une dépression morphologique du substratum dans les parties moyennes et terminales, interprétée comme la conséquence de l'érosion glaciaire. Dans tous les cas, on observe une architecture litho-stratigraphique commune (Vilaplana & Casas, 1983 ; Bordonau et al., 1989 ; Bordonau, 1992 ; Turu et al., 2002) représentée par trois unités géoélectriques : une unité inférieure très épaisse, avec des résistivités électriques basses (70 - 200 Ohms par mètre), qui traduit la présence de matériaux fins considérés comme d'origine lacustre ; une unité intermédiaire, moins épaisse, avec des valeurs de résistivité plus élevées (400 - 800 Ohms par mètre), pouvant être interprétée comme un système fluvio-deltaïque pro-glaciaire et une unité géoélectrique supérieure, avec des valeurs de résistivité très variables (100 - 1500 Ohms par mètre), constituée de sédiments alluviaux subactuels. La comparaison des données de type géophysique et géomécanique (sismique à réfraction et essais pressiométriques) montre que l'unité intermédiaire, considérée comme d'origine fluvio-deltaïque, présente des valeurs de vitesse sismique anormalement élevées, ainsi que de hautes valeurs de consolidation. Cette observation effectuée pour la première fois dans la vallée d'Andorre (Turu, 2000) montre des remarquables corrélations entre les hautes vitesses sismiques et les valeurs élevées de consolidation, ainsi que la très nette corrélation entre les hautes valeurs de consolidation et les tills sous-glaciaires. Elle permet d'interpréter l'unité intermédiaire comme essentiellement glaciaire et de remettre en question le modèle simple d'une séquence de comblement lacustre et deltaïque proposé jusqu´à maintenant

Declaración de Chinchón: decálogo sobre eldulcorantes sin y bajos en calorías (ESBC)

Multidisciplinary experts in the areas of nutrition and health met in Chinchón, Madrid, on November 25-26, 2013 under the auspices of the Fundación para la Investigación Nutricional (Nutrition Research Foundation) and with the collaboration of the Madrid Regional Government’s Health Ministry, the International Sweeteners Association and the Carlos III Health Institute CIBER of Physiopathology of Obesity and Nutrition. They analyzed the current status of scientific knowledge on low- and no-calorie sweeteners (LNCS) and developed a consensus Decalogue on their use; this constitutes the Chinchón Declaration. Sweeteners, including sugar, represent a subject of undeniable interest and are currently a popular topic, although areas relating to their safety and benefits remain unknown to segments of academia and the general public. The nature of LNCS makes them vulnerable to biased and even contradictory information. They are food additives that are broadly used as sugar substitutes to sweeten foods, medicines and food supplements when non-nutritional or non-caloric alternatives are needed. The Chinchón Decalogue is the outcome of a meeting for reflection and consensus by a group of experts with backgrounds in different scientific disciplines (toxicology, clinical nutrition, community nutrition, physiology, food science, public health, pediatrics, endocrinology and nutrition, nursing, pharmaceutical care and food legislation). The Decalogue includes different aspects of LNCS related to regulation, use, benefits and safety. In general, benefits of LNCS have been traditionally neglected in comparison with the tendency for emphasising unexisting or unproven possible risks. The need to strengthen research on LNCS in Spain was emphasized, as well as the need to educate both professionals and the publicExpertos de carácter multidisciplinar de las áreas de conocimiento de la nutrición y la salud reunidos en Chinchón, Madrid, los días 25 y 26 de noviembre de 2013 , bajo los auspicios de la Fundación para la Investigación Nutricional y con la colaboración de la Consejería de Sanidad del Gobierno de la Comunidad de Madrid, la International Sweeteners Association y el CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición del Instituto de Salud Carlos III, analizaron el estado actual del conocimiento científico en torno a los Edulcorantes sin y bajos en calorías (ESBC) y desarrollaron un Decálogo sobre su uso que constituye la Declaración de Chinchón. Los edulcorantes, incluido el azúcar, constituyen un elemento de indudable interés y actualidad, aunque no exento de desconocimiento por algunos sectores tanto académicos como de la población en general. La propia naturaleza de los ESBC los hace susceptibles de informaciones tergiversadas e incluso contradictorias. Son aditivos alimentarios ampliamente utilizados como sustitutivos del azúcar para endulzar alimentos, medicamentos y complementos alimenticios cuando se persiguen fines no nutritivos. El Decálogo de Chinchón es fruto de una reunión de reflexión y consenso por parte de un grupo de expertos procedentes de distintas disciplinas científicas (toxicología, nutrición clínica, nutrición comunitaria, fisiología, bromatología, salud pública, atención primaria, pediatría, endocrinología y nutrición, enfermería, atención farmacéutica y legislación alimentaria). El decálogo incluye diferentes aspectos de los EBSC relacionados con la legislación, uso, beneficios y seguridad. En general, los beneficios de los EBSC han sido tradicionalmente desatendidos en comparación con la tendencia de destacar posibles riesgos inexistentes o que no han sido probados. Hace especial hincapié en la necesidad de fortalecer la investigación de los EBSC en España, así como la necesidad de formar en este ámbito a los profesionales y a los consumidores en genera

Do specific antimicrobial stewardship interventions have an impact on carbapenem resistance in Gram-negative bacilli? A multicentre quasi-experimental ecological study: time-trend analysis and characterization of carbapenemases

CarbaPIRASOA team.[Background] Carbapenem-resistant Gram-negative bacilli (CR-GNB) are among the most threatening microorganisms worldwide and carbapenem use facilitates their spread. Antimicrobial stewardship programmes (ASPs) can help to optimize the use of antibiotics. This study evaluates the impact of a multifaceted educational ASP on carbapenem use and on the epidemiology of CR-GNB.[Methods] We conducted a quasi-experimental, time-series study in seven hospitals, from January 2014 to September 2018. The key intervention was composed of educational interviews promoting the appropriate use of carbapenems. The primary endpoints were carbapenem consumption and incidence density (ID) of CR-GNB. All non-duplicated CR-GNB clinical isolates were tested using phenotypic assays and PCR for the presence of carbapenemases. Joinpoint regression and interrupted time-series analyses were used to determine trends.[Results] A decrease in carbapenem consumption throughout the study period [average quarterly percentage change (AQPC) −1.5%, P < 0.001] and a −8.170 (−16.064 to −0.277) level change following the intervention were observed. The ID of CR-Acinetobacter baumannii decreased (AQPC −3.5%, P = 0.02) and the overall ID of CR-GNB remained stable (AQPC −0.4%, P = 0.52). CR-GNB, CR-Pseudomonas aeruginosa and CR-A. baumannii IDs per hospital correlated with the local consumption of carbapenems. The most prevalent carbapenem resistance mechanisms were OXA-23 for CR-A. baumannii (76.1%), OXA-48 for CR-Klebsiella pneumoniae (66%) and no carbapenemases for CR-P. aeruginosa (91.7%). The epidemiology of carbapenemases was heterogeneous throughout the study, especially for carbapenemase-producing Enterobacteriaceae.[Conclusions] In conclusion, a multifaceted, educational interview-based ASP targeting carbapenem prescribing reduced carbapenem use and the ID of CR-A. baumannii.This work was funded by the Spanish Infectious Diseases and Clinical Microbiology Society (SEIMC).Peer reviewe

Análisis de la formación en ODS en las titulaciónes del Grado en Ingeniería de la Energía y el Máster en Tecnología Energética para el Desarrollo Sostenible de la ETSII de la Universitat Politècnica de València

[EN] In 2015, the United Nations approved the 2030 Agenda on Sustainable Development, which has 17 Sustainable Development Goals (SDGs) in many different areas. Within this context, Universities should incorporate the SDGs in all areas of their activity, since they play a primary role as transforming agents of society as a whole. Aware of this, the Higher Technical School of Industrial Engineering (ETSII) of the Universitat Politècnica de València (UPV), in Spain, is currently implementing an Innovation and Educational Improvement Project (PIME-I/2021/1790) that aims to develop actions that contribute to the achievement of the SDGs in the teaching field. In the current academic year 2021-22, the diagnosis of the current situation of development of the SDGs is being carried out through the teaching of the degrees taught at the ETSII. One of the actions carried out is the revision of the Teaching Guides of the subjects, with the double objective of identifying both the activities currently carried out, and the potential for work in SDGs of each subject. This paper presents the results of this review in the compulsory subjects of the Grade in Energy Engineering and the Univesitary Master of Energetic Technology for Sustainable Developement.[ES] En 2015, las Naciones Unidas aprobaron la Agenda 2030 sobre desarrollo sostenible, que cuenta con 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) en muy diversos ámbitos. Dentro de este contexto, las Universidades deberían incorporar los ODS en todos los ámbitos de su actividad, ya que éstas juegan un papel primordial como agentes transformadores de la sociedad en su conjunto. Consciente de ello, la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII) de la Universitat Politècnica de València (UPV), en España, está actualmente implementando un Proyecto de Innovación y Mejora Educativa (PIME-I/2021/1790) que pretende desarrollar acciones que contribuyan a la consecución de los ODS en el ámbito docente.En el presente curso 2021-22, se está realizando el diagnóstico de la situación actual de desarrollo de los ODS a través de la docencia de las titulaciones impartidas en la ETSII. Una de las acciones llevadas a cabo es la revisión de las Guías Docentes de las asignaturas, con el doble objetivo de identificar tanto las actividades realizadas actualmente, como el potencial de trabajo en ODS de cada asignatura. En este trabajo se presentan los resultados de dicha revisión en las asignaturas troncales y obligatorias de las titulaciones de Grado en Ingeniería de la Energía, y del Máster Universitario en Tecnología Energética para el Desarrollo Sostenible.Los autores agradecen la financiación de este trabajo por parte del Vicerrectorado de Estudios, Calidad y Acreditación de la Universitat Politècnica de València (UPV), a través del proyecto “Innovación y mejora educativa aplicada a los Objetivos de Desarrollo Sostenible en la ETSII” (PIME/21-22/281).Alcázar Ortega, M.; Navarro Peris, E.; Villanueva López, JF.; Escrivá Castells, FA.; Carlos Alberola, S.; Gómez Navarro, T.; Martón Lluch, I.... (2022). Análisis de la formación en ODS en las titulaciónes del Grado en Ingeniería de la Energía y el Máster en Tecnología Energética para el Desarrollo Sostenible de la ETSII de la Universitat Politècnica de València. Editorial Universitat Politècnica de València. 620-633. https://doi.org/10.4995/INRED2022.2022.1587962063