La próxima actualización de la normativa chilena NCh430, basada en ACI318-19, incluirá expresiones para la determinación del corte esperado en muros de hormigón armado, lo cual introduce un factor de amplificación dinámica del corte (𝜔ᵥ). Este factor incrementa las cargas de diseño, considerando la mayor influencia de los modos superiores tras la plastificación basal en un escenario sísmico severo. Las expresiones de ACI318 se basan en estudios que omiten la interacción suelo-estructura (SSI), lo cual altera significativamente el contenido de frecuencias del movimiento en la base, impactando directamente la amplificación dinámica del corte. Este estudio caracteriza 𝜔ᵥ en muros de hormigón armado, considerando explícitamente la SSI mediante modelación no lineal del sistema completo a través del software OpenSees. Se analizó un muro de 25 pisos sobre suelos tipo A, B, C, D y en condición de base fija (omitiendo la modelación del suelo), bajo cuarenta registros sísmicos escalados a nivel de MCE (Maximum Considered Earthquake). Los resultados demuestran sobreestimaciones significativas de 𝜔ᵥ (de hasta 64 %) cuando no se consideran los efectos de la SSI explícitamente, variando el impacto según el tipo de suelo y las características de intensidad y contenido frecuencial del input sísmico. Esto subraya la necesidad de evaluar cuidadosamente el factor de amplificación del corte reportado en la literatura para evitar sobredimensionamiento a la hora del diseño de muros.

Los scaffolds basados en celulosa bacteriana (CB) representan una alternativa altamente prometedora en ingeniería de tejidos, al ofrecer estructuras biomiméticas capaces de imitar la matriz extracelular y favorecer la adhesión, proliferación y diferenciación de células musculares. La presente tesis tuvo como objetivo desarrollar un scaffold de nanofibras alineadas de CB, obtenido mediante la aplicación sinérgica de un campo eléctrico durante su biosíntesis y un posterior proceso de tracción mecánica, con el fin de optimizar la orientación celular in vitro. Para ello, se diseñó y fabricó una cámara de microcrecimiento con electrodos de grafito, que permitió aplicar de manera controlada un campo eléctrico durante la producción de CB. A través de simulaciones, se establecieron las condiciones óptimas de intensidad y distribución del campo, logrando inducir una orientación dirigida de las nanofibras en la zona central del scaffold. Posteriormente, el material fue sometido a ciclos de tracción mecánica, lo que potenció la alineación fibrilar, verificada mediante microscopía electrónica de barrido y análisis de coherencia angular. La caracterización química mediante FTIR-ATR confirmó la preservación de la estructura molecular de la celulosa, mientras que las isotermas de adsorción de vapor demostraron que las propiedades higroscópicas del material permanecieron intactas, un factor esencial para la retención de nutrientes en el cultivo celular. La biocompatibilidad fue evaluada mediante ensayos de citotoxicidad (WST-1), comprobándose, además, con la línea celular C2C12, que la superficie alineada de los scaffolds favorece la adhesión y promueve la diferenciación miogénica. Los resultados evidencian que la aplicación combinada de campo eléctrico y tracción mecánica genera scaffolds con una orientación nanofibrilar significativamente superior respecto a los controles, lo que se traduce en un incremento de sus propiedades mecánicas y en la creación de un microambiente más favorable para el desarrollo y maduración de células musculares. En conclusión, el proceso integrado de aplicación de campo eléctrico a la biosíntesis de CB y su posterior tracción mecánica constituye una estrategia eficaz para la fabricación de scaffolds de nanofibras altamente orientados y con gran potencial de aplicación en Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa.

En el marco del proyecto FONDECYT 1241030, el objetivo principal de esta tesis es investigar numérica y experimentalmente el proceso de co-combustión de amoniaco con carbón en un reactor de medio poroso híbrido (HFC), compuesto por esferas de alúmina. Experimentalmente, se implementó un reactor cilíndrico tipo batch utilizando carbón base (BLC) y/o carbón bajo azufre (LSC). En la zona de reacción se evaluaron comparativamente tres configuraciones con carbón: BLC, LSC y BLC+LSC (50 % BLC/50 % LSC en volumen); y tres configuraciones con HFC: 70 % BLC/30 % alúmina, 70 % LSC/30 % alúmina y 35 % BLC/35 % LSC/30 % alúmina. Todas estas configuraciones usaron la premezcla NH₃ y aire a φ = 0.9. Los resultados experimentales muestran que las configuraciones con HFC aumentan la temperatura del lecho y reducen sistemáticamente las emisiones de NOₓ y CO respecto de los casos con carbón. La mezcla BLC+LSC presentó la mayor temperatura; HFC (70 % LSC) alcanzó la mayor temperatura entre los casos híbridos, y HFC (70 % BLC) mostró el mejor desempeño conjunto al combinar alto consumo de carbón y menores emisiones. Adicionalmente, se propuso un modelo CFD en ANSYS Fluent 2024 R2, basado en un enfoque de medio poroso equivalente considerando carbón en la zona de reacción. Los primeros resultados numéricos muestran un buen contraste del perfil térmico del reactor, aunque las emisiones solo son descritas correctamente de forma cualitativa. Los estudios paramétricos evidenciaron la relevancia de la relación de equivalencia y la velocidad de filtración en el proceso de co-combustión. Finalmente, los resultados demuestran la factibilidad técnica, a escala de laboratorio y bajo operación tipo batch, del proceso de co-combustión NH₃–carbón en un reactor de medio poroso híbrido, proponiéndose un modelo matemático como herramienta para el desarrollo posterior de esta línea de investigación.

En Chile la producción intensiva de salmón del Atlántico impacta negativamente el sistema inmune de los peces y aumenta la vulnerabilidad a infecciones como la Piscirickettsiosis. Esta enfermedad bacteriana alcanza mortalidades cercanas al 50 % y genera pérdidas de aproximadamente USD 700 millones anuales. Pese a invertir más de USD 200 millones en antibióticos y vacunas, el 90 % de las 400 t de antimicrobianos utilizados en la acuicultura chilena, se destinan a esta enfermedad sin lograr un control efectivo, lo que evidencia la necesidad de alternativas más sostenibles. En este contexto, los péptidos antimicrobianos (AMPs) surgen como candidatos prometedores debido a su acción directa sobre patógenos y su capacidad inmunomoduladora, aunque su uso práctico ha sido limitado por problemas de estabilidad y susceptibilidad a degradación. El objetivo de esta tesis fue desarrollar cuerpos de inclusión (IBs) basados en AMPs como plataforma inmunoestimulante frente a la Piscirickettsia salmonis en salmón del Atlántico. La metodología contempló la producción de estos IBs empleando la cepa E. coli BL21 pLysS, los cuales se purificaron mediante lavados con soluciones enzimáticas y tampones de lisis, se cuantificaron mediante Western blot, y se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM). Se llevaron a cabo análisis de toxicidad e internalización en células RTS-11, para luego evaluar el potencial de los IBs para estimular el sistema inmune, mediante ensayos de expresión de genes asociados a la respuesta inflamatoria (il-8, il-10, il-1β, tnf-α, iNOS) tanto en células (dosis 5-20 µg/mL) como en peces (dosis 5 mg/kg). Así mismo se llevaron a cabo ensayos de infección in vitro con P. salmonis, y pruebas de actividad antimicrobiana frente a P. salmonis. De forma complementaria se comparó la producción de IBs de la citocina modelo IL-1β en matraz y biorreactor para evaluar escalabilidad. Los AMPs se produjeron exitosamente en forma de IBs, representaron aproximadamente el 70 % del total de proteínas a las 5 h de producción, y el rendimiento superó los 30 mg/L, a las 3 h. Asimismo, los IBs demostraron ser estables frente a condiciones térmicas y de pH gastrointestinal simulado. El modelo complementario de escalamiento en biorreactor fue satisfactorio, obteniendo aproximadamente el doble de rendimiento respecto al matraz. Los IBs demostraron citoxicidad menor al 10 % en el modelo celular, y modularon la expresión de citocinas pro y antiinflamatorias (il-8, il-10 e il-1β), sugiriendo un perfil regulador a las 12 h postratamiento. Durante los ensayos in vivo, se incrementó la expresión del gen il-1β a las 6 y 12 h para catelicidina y hepcidina respectivamente. En células infectadas no hubo modulación significativa de la respuesta génica, no obstante, la exposición directa de P. salmonis a los IBs redujo su supervivencia en al menos un 50 %, hasta los 12 días. Finalmente, los ensayos in vitro sugieren(...).

El transporte óptimo ha sido tema de interés durante los últimos años [Villani, 2008] por sus aplicaciones en gestión de operaciones y en procesamiento de imágenes. En particular, en [Ekeland and Queyranne, 2015] se plantea un modelo de transporte óptimo para la extracción de un pozo minero a cielo abierto. El objetivo de este trabajo es presentar un modelo similar al descrito anteriormente, pero agregando restricciones de capacidad de extracción. Utilizando el esquema de dualidad de [Pennanen and Perkkiö, 2019] para problemas en el espacio de medidas de Radón, se consiguen condiciones de optimalidad para las soluciones, las cuales generan un pozo. Numéricamente se consiguen resultados para la optimalidad del pozo en el problema discretizado tanto para el problema irrestricto como para el problema con la restricción de capacidad.

Project Management is becoming increasingly crucial in competitive environments such as manufacturing and the service industries. The resource-constrained multi-project scheduling problem (RCMPSP) consists of assigning start times to jobs corresponding to two or more projects that must be executed simultaneously while respecting the precedence between jobs and limited resources. The existing rise in the study of the RCMPSP resulted in numerous works on the topic while proposing different problem features. This thesis presented a study of the RCMPSP and its variants, the base problem is initially described, and the solution methods and benchmarks used to solve RCMPSPs are classified and analyzed. The implications of the RCMPS with practice and its connection are also discussed. In addition, this research analyzed different variants of the problem based on aspects related to jobs, projects, relationships, resources, and time management, and based on the problem variants considered in the reviewed works, a taxonomy allowing (i) the identification and positioning of each RCMPSP variant and (ii) the analysis of the current state-of-the-art of the problem was proposed. Subsequently, it delved into the research of one of the most studied variants in the literature, RCMPSP with local resources (RCMPSP-L), describing the problem in detail and exposing its corresponding mathematical formulation. To solve the RCMPSP-L, a hybrid algorithm that integrates ant colony optimization with a hill-climbing first-improvement algorithm was proposed, and the experimentation process was carried out using a set of instances taken from the MPSPLib. The proposed algorithm presented low variability values, the construction phase provided good-quality solutions, and the local search constantly improved the constructive algorithm, with the results compared with other well-known approaches in the literature, evidencing that for different existing metrics, the proposed approach presents competitive results. Later, new variants of the problem that consider resource mixed accessibility, total resource allocation, delay costs, and resource costs were presented: RCMPSP-MT-W and RCMPSP-MT-W+RC, respectively, both variants described and mathematically formulated. A hybrid algorithm that integrates priority rules, simulated annealing, and tabu search as part of an iterated local search was proposed to solve the variants, where simple perturbation and joint perturbation were proposed as different perturbation intensities as part of the ILS. To validate the model and the algorithm, 36 instances based on the MPSPLib library were modified, and the results show that the application of joint perturbation yields better or equal results than simple perturbation, making greater use of resources with global accessibility, and although it may not be the only factor, the global accessibility of resources may imply greater freedom of allocation, allowing better results to be obtained.

La segmentación automática de lesiones de esclerosis múltiple en imágenes de resonancia magnética es una tarea fundamental para el diagnóstico, el monitoreo de la enfermedad y la evaluación de tratamientos. No obstante, la presencia del efecto del volumen parcial, el solapamiento de intensidades entre tejidos y el alto desbalance de clases, dificultan la segmentación de las lesiones de EM. En esta tesis se propone una nueva función de pérdida, denominada Mahalanobis Distance Loss (MDL), basada en el Mapa de Distancias de Mahalanobis (MDM), también propuesto, que integra información espacial y textural mediante características radiómicas extraídas de la modalidad FLAIR. A diferencia de los mapas de distancia construidos con la distancia euclidiana, el MDM incorpora dependencias estadísticas entre características, capturando mejor las variaciones sutiles en regiones ambiguas cercanas a los bordes de las lesiones. La MDL es combinada con la Generalized Dice Loss mediante un parámetro $\epsilon$ que regula el equilibrio entre solapamiento global y precisión en los bordes. La evaluación en los conjuntos de datos públicos ISBI-MS y MSSEG2016, utilizando una U-Net, demuestra que la función de pérdida propuesta supera a las basadas en mapas de distancia euclidiana, como Boundary Loss y Hausdorff Loss, en métricas de solapamiento (Dice, precisión), de borde (HD95, ASSD) y de detección bajo desbalance de clases (AUC-PR), además de reducir los falsos positivos. Los resultados validan que incorporar información de textura en la función de pérdida mediante el MDM mejora la segmentación automática de lesiones de EM y ofrece un marco prometedor para generalizar estas ideas a otros tipos de lesiones, tejidos y órganos.

El presente estudio aborda el desarrollo de un sistema operativo de respuesta ante emergencias Search and Rescue (SAR) en ambientes marítimos, basado en el uso de Modelos Hidrodinámicos Globales (MHG) y un Modelo Hidrodinámico Local (MHL), específicamente FVCOM. Se diseñaron algoritmos para procesar las salidas de estos modelos y utilizarlas como entrada en el Estimador Múltiple de Deriva de Partículas (EMDP), con el objetivo de delimitar zonas de búsqueda ante eventos de deriva en el mar. La evaluación del sistema se realizó utilizando datos del accidente aéreo del 2 de septiembre de 2011, ocurrido entre Isla Santa Clara e Isla Robinson Crusoe. Los resultados evidencian una buena concordancia entre trayectorias simuladas y observadas, con variaciones asociadas a las condiciones océano-atmosféricas. Se observó mejor desempeño de los modelos influenciados por mareas en condiciones de calma, y de los modelos impulsados por viento cuando este superó los 7 km·h⁻¹. El uso del MHL permitió una resolución espacial fina (hasta 46 m), capturando con mayor precisión la distribución de trayectorias. Este trabajo representa el primer aporte científico en Chile orientado a emergencias SAR marítimas, y propone una herramienta de apoyo eficiente para autoridades responsables en la toma de decisiones.