Modified PNA design and synthesis: a novel approach using Molecular Dynamics and Metadynamics

Gli acidi peptido nucleici sono potenti strumenti utilizzati in ambito biotecnologico per colpire DNA o RNA. PNA contenenti basi o backbone modificati sono attualmente studiati per migliorarne le proprietà in ambito biologico. Bersagliare i micro RNA (anti-miR) è particolarmente interessante nell’ottica di future applicazioni terapeutiche, ma strumenti computazionali che aiutino nel design di nuovi PNA anti-miR non sono stati ancora completamente sviluppati. Le proprietà conformazionali del singolo filamento di PNA (non modificato o recante modificazioni in γ) e dei duplex PNA:RNA e i processi di re-annealing e melting sono stati studiati tramite Dinamica Molecolare e Metadinamica. L’approccio computazionale consolidato, assieme a un programma modificato per la generazione delle strutture dei duplex contenenti PNA, è stato utilizzato per il virtual screening di PNA contenenti basi modificate. Sono state inoltre sintetizzate le unità per l’ottenimento del composto più promettente e una funzione idrolitica da legare al monomero finale.

Photonic crystal fibers design for 2 μm wavelenght operation

New photonic crystal fiber designs are presented and numerically investigated in order to improve the state of art of high power fiber lasers. The focus of this work is targeted on the region of 2 μm laser emission, which is of high interest due to its eye-safe nature and due to the large amount of applications permitted. Thulium doped fiber amplifiers are suitable for emitting in this region. Different fiber designs have been proposed, both flexible and rod-type, with the aim to enlarge mode area while maintaining robust single mode operation. The analysis of thermal effects, caused by the high thulium quantum defect, have been taken in consideration. Solutions to counteract issues derived by detrimental thermal effects have been implemented.