Sulfanyl Radical Addition to Alkynes: Revisiting an Old Reaction to Enter the Novel Realms of Green Chemistry, Bioconjugation, and Material Chemistry

In the last decade considerable attention has been devoted to the rewarding use of Green Chemistry in various synthetic processes and applications. Green Chemistry is of special interest in the synthesis of expensive pharmaceutical products, where suitable adoption of “green” reagents and conditions is highly desirable. Our project especially focused in a search for new green radical processes which might also find useful applications in the industry. In particular, we have explored the possible adoption of green solvents in radical Thiol-Ene and Thiol-Yne coupling reactions, which to date have been normally performed in “ordinary” organic solvents such as benzene and toluene, with the primary aim of applying those coupling reactions to the construction of biological substrates. We have additionally tuned adequate reaction conditions which might enable achievement of highly functionalised materials and/or complex bioconjugation via homo/heterosequence. Furthermore, we have performed suitable theoretical studies to gain useful chemical information concerning mechanistic implications of the use of green solvents in the radical Thiol-Yne coupling reactions.

Perfluoroalkylated substances in food matrices: development of mass spectrometry based analytical methods and preliminary monitoring

Perfluoroalkylated substances are a group of chemicals that have been largely employed during the last 60 years in several applications, widely spreading and accumulating in the environment due to their extreme resistance to degradation. As a consequence, they have been found also in various types of food as well as in drinking water, proving that they can easily reach humans through the diet. The available information concerning their adverse effects on health has recently increased the interest towards these contaminants and highlighted the importance of investigating all the potential sources of human exposure, among which diet was proved to be the most relevant. This need has been underlined by the European Union through Recommendation 2010/161/EU: in this document, Member States were called to monitor their presence of in food, producing accurate estimations of human exposure. The purpose of the research presented in this thesis, which is the result of a partnership between an Italian and a French laboratory, was to develop reliable tools for the analysis of these pollutants in food, to be used for generating data on potentially contaminated matrices. An efficient method based on liquid chromatography-mass spectrometry for the detection of 16 different perfluorinated compounds in milk has been validated in accordance with current European regulation guidelines (2002/657/EC) and is currently under evaluation for ISO 17025 accreditation. The proposed technique was applied to cow, powder and human breast milk samples from Italy and France to produce a preliminary monitoring on the presence of these contaminants. In accordance with the above mentioned European Recommendation, this project led also to the development of a promising technique for the quantification of some precursors of these substances in fish. This method showed extremely satisfying performances in terms of linearity and limits of detection, and will be useful for future surveys.

Isufficienza Placentare nella Specie Equina

Lo sviluppo e la funzionalità della placenta influenzano direttamente la crescita ed il benessere del feto all'interno dell'utero, quindi qualsiasi problema strutturale o funzionale della placenta influenzerà lo sviluppo del feto. Lo scopo di questa tesi è stato quello di approfondire diversi aspetti clinici e clinico-patologici dell’insufficienza placentare nella specie equina, con l’intento di individuare dei parametri che possano essere di ausilio per l’identificazione precoce del puledro a rischio e della necessità di interventi terapeutici. La valutazione della concentrazione di lattato nel sangue e nel liquido amniotico potrebbe essere un utile strumento diagnostico per la diagnosi di acidosi metabolica associata ad ipossia/ischemia nel puledro e per identificare la necessità di un intervento precoce alla nascita. La risposta all’ipossia sembra essere mediata dall’HIF-1 e dall’HSF-1 anche nel puledro neonato, e se questi dati venissero confermati su un numero maggiore di animali, i due marcatori proteici e la MDA potrebbero essere utilizzati per la diagnosi di PAS nel puledro. L’esame di tutta l’unità placentare riveste un ruolo di fondamentale importanza per l’acquisizione di informazioni riguardo all’ambiente di vita intrauterino del puledro, ed è quindi auspicabile nella pratica ostetrica routinaria una maggiore attenzione all’esame della placenta, soprattutto in caso di patologie materno-fetali. Tra i parametri biochimici valutati al momento della nascita, la creatininemia e la glicemia possono fornire informazioni sull’efficienza dello scambio placentare ed essere quindi utilizzati per individuare puledri a rischio. Infine, lo sviluppo di una macro per il software ImageJ porta alla luce uno strumento nuovo, semplice da usare ed economico, per la valutazione morfometrica dell’arborizzazione dei villi placentari; tuttavia la ricerca necessità ulteriori indagini su un numero maggiore di animali per valutare le differenze morfometriche tra placente normali e patologiche.

Plasticity in body and peripersonal space representations

A successful interaction with objects in the environment requires integrating information concerning object-location with the shape, dimension and position of body parts in space. The former information is coded in a multisensory representation of the space around the body, i.e. peripersonal space (PPS), whereas the latter is enabled by an online, constantly updated, action-orientated multisensory representation of the body (BR) that is critical for action. One of the critical features of these representations is that both PPS and BR are not fixed, but they dynamically change depending on different types of experience. In a series of experiment, I studied plastic properties of PPS and BR in humans. I have developed a series of methods to measure the boundaries of PPS representation (Chapter 4), to study its neural correlates (Chapter 3) and to assess BRs. These tasks have been used to study changes in PPS and BR following tool-use (Chapter 5), multisensory stimulation (Chapter 6), amputation and prosthesis implantation (Chapter 7) or social interaction (Chapter 8). I found that changes in the function (tool-use) and the structure (amputation and prosthesis implantation) of the physical body elongate or shrink both PPS and BR. Social context and social interaction also shape PPS representation. Such high degree of plasticity suggests that our sense of body in space is not given at once, but it is constantly constructed and adapted through experience.

Composti perfluorurati: Valutazione degli effetti biologici e molecolari in modelli cellulari

L’acido perfluorottanoico (PFOA) e l’acido perfluoronanoico (PFNA) sono composti perfluorurati (PFCs) comunemente utilizzati nell’industria, negli ultimi 60 anni, per diverse applicazioni. A causa della loro resistenza alla degradazione, questi composti sono in grado di accumularsi nell’ambiente e negli organismi viventi, da cui possono essere assunti in particolare attraverso la dieta. Le esistenti evidenze sugli effetti dell’esposizione negli animali, tra cui la potenziale cancerogenicità, hanno accresciuto l’interesse sui possibili rischi per la salute nell’uomo. Recenti studi sull’uomo indicano che i PFC sono presenti nel siero, con livelli molto alti soprattutto nei lavoratori cronicamente esposti, e sono associati positivamente al cancro al seno e alla prostata. Inoltre, sono state riportate proprietà estrogen-like e variazioni nei livelli di metilazione sui promotori di alcuni geni. L’esposizione in utero è stata associata positivamente a ipometilazione globale del DNA nel siero cordonale. L’obiettivo di questo studio è stato quello di indagare gli effetti dell’esposizione a questi perfluorurati su linee cellulari tumorali e primarie umane (MOLM-13, RPMI, HEPG2, MCF7,WBC, HMEC e MCF12A), appartenenti a diversi tessuti target, utilizzando un ampio range di concentrazioni (3.12 nM - 500 μM). In particolare, si è valutato: la vitalità, il ciclo cellulare, l’espressione genica, la metilazione globale del DNA e la metilazione gene specifica. Dai risultati è emerso come entrambi i perfluorurati abbiano effetti biologici: PFOA presenta un effetto prevalente citostatico, PFNA prevalentemente citotossico. L’effetto è, però, prevalente sulle linee cellulari primarie di epitelio mammario (HMEC, MCF12A), anche a concentrazioni riscontrate in lavoratori cronicamente esposti (≥31,25 µM). Dall’analisi su queste cellule primarie, non risultano variazioni significative della metilazione globale del DNA alle concentrazioni di 15,6 e 31,25 µM. Emergono invece variazioni sui geni marcatori del cancro al seno, del ciclo cellulare, dell’apoptosi, del pathway di PPAR-α e degli estrogeni, ad una concentrazione di 31,25 µM di entrambi i PFCs.

Data protection by design in the e-health care sector: theoretical and applied perspectives

In the digital age, e-health technologies play a pivotal role in the processing of medical information. As personal health data represents sensitive information concerning a data subject, enhancing data protection and security of systems and practices has become a primary concern. In recent years, there has been an increasing interest in the concept of Privacy by Design, which aims at developing a product or a service in a way that it supports privacy principles and rules. In the EU, Article 25 of the General Data Protection Regulation provides a binding obligation of implementing Data Protection by Design technical and organisational measures. This thesis explores how an e-health system could be developed and how data processing activities could be carried out to apply data protection principles and requirements from the design stage. The research attempts to bridge the gap between the legal and technical disciplines on DPbD by providing a set of guidelines for the implementation of the principle. The work is based on literature review, legal and comparative analysis, and investigation of the existing technical solutions and engineering methodologies. The work can be differentiated by theoretical and applied perspectives. First, it critically conducts a legal analysis on the principle of PbD and it studies the DPbD legal obligation and the related provisions. Later, the research contextualises the rule in the health care field by investigating the applicable legal framework for personal health data processing. Moreover, the research focuses on the US legal system by conducting a comparative analysis. Adopting an applied perspective, the research investigates the existing technical methodologies and tools to design data protection and it proposes a set of comprehensive DPbD organisational and technical guidelines for a crucial case study, that is an Electronic Health Record system.

La dimensione interazionale nell'interpretazione di conferenza: il caso dell'interpretazione consecutiva tra l'italiano e il cinese in conferenze con minor grado di formalità

La nascita dell’interpretazione di conferenza è strettamente legata a storici incontri diplomatici e ai congressi di istituzioni internazionali di grande rilievo. Tuttavia, oggi, nell’epoca della globalizzazione, ci si riunisce sempre più per la condivisione di conoscenze e per motivi personali, anche in contesti meno formalizzati. Sebbene, in quanto conferenza, le norme interazionali continuino a vincolare il meccanismo dei turni di parola, in tali circostanze tra l’oratore e chi lo ascolta si instaurano maggiore sintonia e attenzione reciproca attraverso molteplici mezzi comunicativi, verbali e non-verbali. Il presente studio, posizionandosi nella prospettiva dell’analisi discorsiva e della comunicazione multimodale, ha come obiettivo quello di verificare se la presenza dell’interprete modifichi la relazione interpersonale caratterizzata dal senso di reciprocità tra chi enuncia e chi ascolta, e se sì, quali siano le nuove dinamiche comunicative che emergono. A tal fine, sono stati reperiti filmati di nove conferenze con minor grado di formalità dove era previsto lo svolgimento dell’interpretazione consecutiva tra l’italiano e il cinese e, relativamente a questi, sono state eseguite dapprima due fasi di valutazione preliminare: la prima prevedeva la raccolta e l’analisi delle informazioni di base riguardanti lo svolgimento dei nove eventi e i relativi partecipanti; la seconda consisteva nell’esame contrastivo tra i sistemi linguistico-culturali italiano e cinese. In seguito all’acquisizione delle informazioni contestuali e circostanziali, si è proceduto all’analisi qualitativa dei casi di studio di interazione tra l’interprete e gli altri partecipanti. A tal fine, soni stati esaminati non solo gli interventi linguistici, ma anche le attività non-verbali. Nonostante la molteplicità delle dinamiche osservate, è stato possibile riconoscere una tendenza secondo cui l’interprete stabilisce relazioni di carattere dialogico sia con i partecipanti presenti sul palco, ovvero l’oratore e il moderatore, che con il pubblico presente agli eventi analizzati.

Essays on social networks, altruism and information diffusion

This dissertation consists of three standalone articles that contribute to the economics literature concerning technology adoption, information diffusion, and network economics in one way or another, using a couple of primary data sources from Ethiopia. The first empirical paper identifies the main behavioral factors affecting the adoption of brand new (radical) and upgraded (incremental) bioenergy innovations in Ethiopia. The results highlight the importance of targeting different instruments to increase the adoption rate of the two types of innovations. The second and the third empirical papers of this thesis, use primary data collected from 3,693 high school students in Ethiopia, and shed light on how we should select informants to effectively and equitably disseminate new information, mainly concerning environmental issues. There are different well-recognized standard centrality measures that are used to select informants. These standard centrality measures, however, are based on the network topology---shaped only by the number of connections---and fail to incorporate the intrinsic motivations of the informants. This thesis introduces an augmented centrality measure (ACM) by modifying the eigenvector centrality measure through weighting the adjacency matrix with the altruism levels of connected nodes. The results from the two papers suggest that targeting informants based on network position and behavioral attributes ensures more effective and equitable (gender perspective) transmission of information in social networks than selecting informants on network centrality measures alone. Notably, when the information is concerned with environmental issues.