Sviluppo, ottimizzazione delle prestazioni e caratterizzazione di materiali compositi a matrice amorfa

Durante l'attività di ricerca sono stati sviluppati tre progetti legati allo sviluppo e ottimizzazione di materiali compositi. In particolare, il primo anno, siamo andati a produrre materiali ceramici ultrarefrattari tenacizzati con fibre di carburo di silicio, riuscendo a migliorare il ciclo produttivo e ottenendo un materiale ottimizzato. Durante il secondo anno di attività ci siamo concentrati nello sviluppo di resine epossidiche rinforzate con particelle di elastomeri florurati che rappresentano un nuovo materiale non presente nel mercato utile per applicazioni meccaniche e navali. L'ultimo anno di ricerca è stato svolto presso il laboratorio materiali di Ansaldo Energia dove è stato studiato il comportamenteo di materiali per turbine a gas.

Un estere misto degli acidi ialuronico, butirrico e retinoico è in grado di agire come rimodellante inverso della matrice cellulare sui fibroblasti cardiaci

Le cardiomiopatie che insorgono a seguito di infarto miocardico sono causa di elevata morbilità e mortalità dalle importanti ricadute cliniche, dovute alle patologie insorgenti a seguito dell’ischemia e della cicatrice post-infatuale. Il ventricolo sinistro danneggiato va incontro a un rimodellamento progressivo, con perdita di cardiomiociti e proliferazione dei fibroblasti, risultante in un’architettura e in una funzionalità dell’organo distorta. I fibroblasti cardiaci sono i principali responsabili della fibrosi, il processo di cicatrizzazione caratterizzato da un’eccessiva deposizione di matrice extracellulare (ECM). Negli ultimi anni gli sforzi del nostro laboratorio sono stati volti a cercare di risolvere questo problema, attraverso l’uso di una molecola da noi sintetizzata, un estere misto degli acidi butirrico, retinoico e ialuronico, HBR, capace di commissionare le cellule staminali in senso cardio-vascolare. Studi in vivo mostrano come l’iniezione diretta di HBR in cuori di animali sottoposti a infarto sperimentale, sia in grado, tra le atre cose, di diminuire la fibrosi cardiaca. Sulla base di questa evidenza abbiamo cercato di capire come e se HBR agisse direttamente sui fibroblasti, indagando i meccanismi coinvolti nella riduzione della fibrosi in vivo.. In questa tesi abbiamo dimostrato come HBR abbia un’azione diretta su fibroblasti, inibendone la proliferazione, senza effetti citotossici. Inoltre HBR induce una significativa riduzione della deposizione di collagene.. HBR agisce sull’espressione genica e sulla sintesi proteica, sopprimendo la trascrizione dei geni del collagene, così come dell’a-sma, inibendo la trasizione fibroblasti-miofibroblasti, e promuovendo la vasculogenesi (attraverso VEGF), la chemoattrazione di cellule staminali (attraverso SDF) e un’attività antifibrotica (inibendo CTGF). HBR sembra modulare l’espressione genica agendo direttamente sulle HDAC, probabilmente grazie alla subunità BU. L’abilità di HBR di ridurre la fibrosi post-infartuale, come dimostrato dai nostri studi in vivo ed in vitro, apre la strada a importanti prospettive terapeutiche.

La figura del concessionario di beni e servizi nel demanio marittimo, costiero e portuale

Per la tradizione amministrativa la concessione è lo strumento che consente ai singoli di utilizzare un bene pubblico a titolo particolare. Proprio l’endiadi espressa dai due aggettivi della definizione tradizionale, pubblico e particolare, nasconde la ragione della fortuna dello strumento concessorio, capace di soddisfare, allo stesso tempo, un’esigenza di carattere pubblico ed un bisogno eminentemente privato, sopravvivendo ai più differenti periodi storici ed all’affermarsi delle più radicali correnti di pensiero. A fare da sfondo a questa insanabile tensione, in perenne oscillazione tra i due poli estremi della definizione, la nozione, a sua volta relativa, discussa e costantemente rivisitata, di bene pubblico. Per questa ragione il titolo del lavoro che si presenta è articolato in tre segmenti, che fanno riferimento allo strumento, soltanto formalmente unitario, della concessione negli ambiti del demanio marittimo, del demanio costiero e del demanio portuale. Nel primo capitolo si esamina la disciplina normativa applicabile alle varie tipologie di concessione ipotizzabili sul demanio marittimo, cercando di cogliere, in una prospettiva di analisi diacronica, le linee di evoluzione dell’uso particolare dei beni variamente connessi alle esigenze della navigazione. Il secondo capitolo è, invece, dedicato all’esame dell’elaborazione giurisprudenziale relativa alle vicende del demanio marittimo. Mentre nel terzo capitolo, infine, si è tentato di ricercare e di rappresentare una teoria unitaria della concessione dovuta, in gran parte, all’incedere, apparentemente irresistibile, di un vocabolario comune dei contratti pubblici di matrice comunitaria. In questo contesto appare evidente la crisi, probabilmente irreversibile, della concezione di bene pubblico e quindi di concessione.

Valutazione degli effetti dei parametri operativi nel processo di laser ablation su materiali compositi CFRP a matrice epossidica

L’attività sperimentale presentata in questo elaborato riguarda lo studio di una particolare applicazione che impiega la tecnologia laser per la lavorazione di materiali compositi ed è stata interamente svolta, in particolar modo nella sua parte operativa, presso i laboratori della Facoltà di Ingegneria a Bologna. Il lavoro di tesi ha come obiettivo fondamentale la valutazione degli effetti che i parametri di processo possono avere sulla qualità risultante nel procedimento di ablazione per i materiali compositi. Per questa indagine sono stati utilizzati campioni piani (tutti identici tra loro) con rinforzo in fibra di carbonio e matrice in resina epossidica, i quali sono stati lavorati con un laser Nd:YAG (λ = 1064 nm) funzionante in regime continuo. L’idea alla base dell’intera attività sperimentale è stata quella di realizzare una ablazione ottimale, rimuovendo dai campioni esclusivamente la resina (in maniera locale) e tentando, allo stesso tempo, di ottenere il minimo danneggiamento possibile per le fibre. Le prove effettuate non costituiscono naturalmente un punto di arrivo, bensì rappresentano piuttosto un punto di partenza per acquisire informazioni preliminari che potranno consentire, nel prossimo futuro, di proseguire con il perfezionamento del processo e la messa a punto dei parametri, al fine di conseguire una lavorazione che dia risultati effettivamente ottimali ed interessanti per l’eventuale applicazione industriale.

Monitoring the extracellular matrix mineralization processes in biological scaffolds using bioreactors, x-ray μct technology and 3-d modeling methods (monitoraggio dei processi di mineralizzazione della matrice extracellulare in scaffolds biologici, utilizzando bioreattore, tecnologia μct a raggi x e metodi di modellizzazione 3d)

Al fine di migliorare le tecniche di coltura cellulare in vitro, sistemi a bioreattore sono sempre maggiormente utilizzati, e.g. ingegnerizzazione del tessuto osseo. Spinner Flasks, bioreattori rotanti e sistemi a perfusione di flusso sono oggi utilizzati e ogni sistema ha vantaggi e svantaggi. Questo lavoro descrive lo sviluppo di un semplice bioreattore a perfusione ed i risultati della metodologia di valutazione impiegata, basata su analisi μCT a raggi-X e tecniche di modellizzazione 3D. Un semplice bioreattore con generatore di flusso ad elica è stato progettato e costruito con l'obiettivo di migliorare la differenziazione di cellule staminali mesenchimali, provenienti da embrioni umani (HES-MP); le cellule sono state seminate su scaffold porosi di titanio che garantiscono una migliore adesione della matrice mineralizzata. Attraverso un microcontrollore e un'interfaccia grafica, il bioreattore genera tre tipi di flusso: in avanti (senso orario), indietro (senso antiorario) e una modalità a impulsi (avanti e indietro). Un semplice modello è stato realizzato per stimare la pressione generata dal flusso negli scaffolds (3•10-2 Pa). Sono stati comparati tre scaffolds in coltura statica e tre all’interno del bioreattore. Questi sono stati incubati per 21 giorni, fissati in paraformaldehyde (4% w/v) e sono stati soggetti ad acquisizione attraverso μCT a raggi-X. Le immagini ottenute sono state poi elaborate mediante un software di imaging 3D; è stato effettuato un sezionamento “virtuale” degli scaffolds, al fine di ottenere la distribuzione del gradiente dei valori di grigio di campioni estratti dalla superficie e dall’interno di essi. Tale distribuzione serve per distinguere le varie componenti presenti nelle immagini; in questo caso gli scaffolds dall’ipotetica matrice cellulare. I risultati mostrano che sia sulla superficie che internamente agli scaffolds, mantenuti nel bioreattore, è presente una maggiore densità dei gradienti dei valori di grigio ciò suggerisce un migliore deposito della matrice mineralizzata. Gli insegnamenti provenienti dalla realizzazione di questo bioreattore saranno utilizzati per progettare una nuova versione che renderà possibile l’analisi di più di 20 scaffolds contemporaneamente, permettendo un’ulteriore analisi della qualità della differenziazione usando metodologie molecolari ed istochimiche.

Ruolo della fisica della matrice extracellulare come determinante della progressione della malattia neoplastica

Ruolo della fisica della matrice extracellulare nello sviluppo del tumore

(Nano)-compositi avanzati a matrice epossidica

I materiali (nano)compositi, unendo al loro interno le prestazioni dei loro componenti, che in alcuni casi possono addirittura agire sinergicamente sviluppando nuove proprietà non appartenenti alle singole fasi isolate, appaiono come una risposta ottimale alle nuove esigenze che richiedono materiali performanti dal punto di vista meccanico e sempre più dotati di funzionalità aggiuntive. È noto come l’uso di nanocariche consenta non solo di migliorare le proprietà meccaniche, ma di aggiungere proprietà funzionali di varia natura. In questo lavoro di tesi si sono quindi valutate due tipologie di nanocariche, grafene e organoclay (ritardante di fiamma), come modificatori di una matrice epossidica commerciale. La stessa matrice è stata utilizzata anche per produrre compositi contenenti fibra di carbonio riciclata da pirolisi, con la prospettiva futura di unire i processi e ottenere compositi da fibra di riciclo e matrice multifunzionale.

Implementazione di un nuovo sistema di verifica dosimetrica mediante matrice di rivelatori e sua caratterizzazione

L’obiettivo principale di questa tesi è l’implementare una nuova tecnica di verifica dosimetrica dei trattamenti radioterapici ad intensità modulata. Sono stati effettuati diversi esperimenti sul sistema dosimetrico, volti a rendere operativa la tecnica e a caratterizzare il dispositivo rivelatore. Dopo i primi capitoli introduttivi, dove viene descritto lo stato attuale della lotta ai tumori con radioterapia, si passa a descrivere le tecniche radioterapiche coinvolte nello sviluppo di questa tesi per poi dettagliare gli strumenti e i metodi con cui verranno condotti gli esperimenti e infine gli esperimenti stessi. Gli esperimenti e in generale lo sviluppo di questa tesi, sono stati effettuati presso la Azienda Ospedaliera Ospedali Riuniti Marche Nord, Pesaro.

Effetto del grafene e dell’ossido di grafene sulle proprietà termo-meccaniche di (nano)compositi a matrice polimerica

I materiali compositi occupano un posto di particolare rilievo in virtù non solo delle forti caratteristiche innovative da loro possedute, ma anche dalla possibilità di progettare il materiale in base alle specifiche funzionali e strutturali del sistema da realizzare. In questo lavoro di tesi sono stati valutati gli effetti di grafene e ossido di grafene sulle proprietà termo-meccaniche di formulazioni polimeriche commerciali sia di tipo termoplastico che termoindurente. In particolare sono stati valutati i metodi di dispersione delle nanocariche, ottimizzandoli per ciascuna matrice polimerica e successivamente sono stati preparati i provini necessari per la caratterizzazione dei materiali (nano)compositi ottenuti, al fine di valutare l’effetto della presenza delle nanocariche grafeniche.

Securities: Its Conception and Protection of Interests of its Holders

Theoretical studies of the problems of the securities markets in the Russian Federation incline to one or other of the two traditional approaches. The first consists of comparing the definition of "valuable paper" set forth in the current legislation of the Russian Federation, with the theoretical model of "Wertpapiere" elaborated by German scholars more than 90 years ago. The problem with this approach is, in Mr. Pentsov's opinion, that any new features of the definition of "security" that do not coincide with the theoretical model of "Wertpapiere" (such as valuable papers existing in non-material, electronic form) are claimed to be incorrect and removed from the current legislation of the Russian Federation. The second approach works on the basis of the differentiation between the Common Law concept of "security" and the Civil Law concept of "valuable paper". Mr. Pentsov's research, presented in an article written in English, uses both methodological tools and involves, firstly, a historical study of the origin and development of certain legal phenomena (securities) as they evolved in different countries, and secondly, a comparative, synchronic study of equivalent legal phenomena as they exist in different countries today. Employing the first method, Mr. Pentsov divided the historical development of the conception of "valuable paper" in Russia into five major stages. He found that, despite the existence of a relatively wide circulation of valuable papers, especially in the second half of the 19th century, Russian legislation before 1917 (the first stage) did not have a unified definition of valuable paper. The term was used, in both theoretical studies and legislation, but it covered a broad range of financial instruments such as stocks, bonds, government bonds, promissory notes, bills of exchange, etc. During the second stage, also, the legislation of the USSR did not have a unified definition of "valuable paper". After the end of the "new economic policy" (1922 - 1930) the stock exchanges and the securities markets in the USSR, with a very few exceptions, were abolished. And thus during the third stage (up to 1985), the use of valuable papers in practice was reduced to foreign economic relations (bills of exchange, stocks in enterprises outside the USSR) and to state bonds. Not surprisingly, there was still no unified definition of "valuable paper". After the beginning of Gorbachev's perestroika, a securities market began to re-appear in the USSR. However, the successful development of securities markets in the USSR was retarded by the absence of an appropriate regulatory framework. The first effort to improve the situation was the adoption of the Regulations on Valuable Papers, approved by resolution No. 590 of the Council of Ministers of the USSR, dated June 19, 1990. Section 1 of the Regulation contained the first statutory definition of "valuable paper" in the history of Russia. At the very beginning of the period of transition to a market economy, a number of acts contained different definitions of "valuable paper". This diversity clearly undermined the stability of the Russian securities market and did not achieve the goal of protecting the investor. The lack of unified criteria for the consideration of such non-standard financial instruments as "valuable papers" significantly contributed to the appearance of numerous fraudulent "pyramid" schemes that were outside of the regulatory scheme of Russia legislation. The situation was substantially improved by the adoption of the new Civil Code of the Russian Federation. According to Section 1 of Article 142 of the Civil Code, a valuable paper is a document that confirms, in compliance with an established form and mandatory requisites, certain material rights whose realisation or transfer are possible only in the process of its presentation. Finally, the recent Federal law No. 39 - FZ "On the Valuable Papers Market", dated April 22 1996, has also introduced the term "emission valuable papers". According to Article 2 of this Law, an "emission valuable paper" is any valuable paper, including non-documentary, that simultaneously has the following features: it fixes the composition of material and non-material rights that are subject to confirmation, cession and unconditional realisation in compliance with the form and procedure established by this federal law; it is placed by issues; and it has equal amount and time of realisation of rights within the same issue regardless of when the valuable paper was purchased. Thus the introduction of the conception of "emission valuable paper" became the starting point in the Russian federation's legislation for the differentiation between the legal regimes of "commercial papers" and "investment papers" similar to the Common Law approach. Moving now to the synchronic, comparative method of research, Mr. Pentsov notes that there are currently three major conceptions of "security" and, correspondingly, three approaches to its legal definition: the Common Law concept, the continental law concept, and the concept employed by Japanese Law. Mr. Pentsov proceeds to analyse the differences and similarities of all three, concluding that though the concept of "security" in the Common Law system substantially differs from that of "valuable paper" in the Continental Law system, nevertheless the two concepts are developing in similar directions. He predicts that in the foreseeable future the existing differences between these two concepts will become less and less significant. On the basis of his research, Mr. Pentsov arrived at the conclusion that the concept of "security" (and its equivalents) is not a static one. On the contrary, it is in the process of permanent evolution that reflects the introduction of new financial instruments onto the capital markets. He believes that the scope of the statutory definition of "security" plays an extremely important role in the protection of investors. While passing the Securities Act of 1933, the United States Congress determined that the best way to achieve the goal of protecting investors was to define the term "security" in sufficiently broad and general terms so as to include within the definition the many types of instruments that in the commercial world fall within the ordinary concept of "security' and to cover the countless and various devices used by those who seek to use the money of others on the promise of profits. On the other hand, the very limited scope of the current definition of "emission valuable paper" in the Federal Law of the Russian Federation entitled "On the Valuable Papers Market" does not allow the anti-fraud provisions of this law to be implemented in an efficient way. Consequently, there is no basis for the protection of investors. Mr. Pentsov proposes amendments which he believes would enable the Russian markets to become more efficient and attractive for both foreign and domestic investors.

Connectionism as metaphor: Towards an integrated, unified conception of self-system and individual difference

Comments on an article by Kashima et al. (see record 2007-10111-001). In their target article Kashima and colleagues try to show how a connectionist model conceptualization of the self is best suited to capture the self's temporal and socio-culturally contextualized nature. They propose a new model and to support this model, the authors conduct computer simulations of psychological phenomena whose importance for the self has long been clear, even if not formally modeled, such as imitation, and learning of sequence and narrative. As explicated when we advocated connectionist models as a metaphor for self in Mischel and Morf (2003), we fully endorse the utility of such a metaphor, as these models have some of the processing characteristics necessary for capturing key aspects and functions of a dynamic cognitive-affective self-system. As elaborated in that chapter, we see as their principal strength that connectionist models can take account of multiple simultaneous processes without invoking a single central control. All outputs reflect a distributed pattern of activation across a large number of simple processing units, the nature of which depends on (and changes with) the connection weights between the links and the satisfaction of mutual constraints across these links (Rummelhart & McClelland, 1986). This allows a simple account for why certain input features will at times predominate, while others take over on other occasions. (PsycINFO Database Record (c) 2008 APA, all rights reserved)

Simulating Wind and Warmth in Virtual Reality: Conception, Realization and Evaluation for a CAVE Environment

Wind and warmth sensations proved to be able to enhance users' state of presence in Virtual Reality applications. Still, only few projects deal with their detailed effect on the user and general ways of implementing such stimuli. This work tries to fill this gap: After analyzing requirements for hardware and software concerning wind and warmth simulations, a hardware and also a software setup for the application in a CAVE environment is proposed. The setup is evaluated with regard to technical details and requirements, but also - in the form of a pilot study - in view of user experience and presence. Our setup proved to comply with the requirements and leads to satisfactory results. To our knowledge, the low cost simulation system (approx. 2200 Euro) presented here is one of the most extensive, most flexible and best evaluated systems for creating wind and warmth stimuli in CAVE-based VR applications.

Conception Rate Using the Select-Synch Protocol in Combination with a Lower Dose Progesterone-Releasing Intravaginal Insert (1.38 g) in Swiss Dairy Cows

Background: Synchronization programs have become standard in the dairy industry. In Switzerland, these programs are used but newly. The objective of this study was A) to estimate the pregnancy rate after a Select-Synch protocol in- cluding a low dosage of progesterone in CIDR (1.38 g). As a second step B) this pregnancy rate should be compared to cows from another Swiss study that used a Select-Synch protocol with the 1.9 g insert (Rudolph et al., 2011). Methods: A) 196 cows were included in the study. Cows received a CIDR 1.38 g and 2.5 ml of buserelin i.m. on d 0. On d 7, the CIDR insert was removed and 5 ml of dinoprost was administered i.m. On d 0 a milk sample for progesterone analysis was taken. Pregnancy was determined at or more than 35 days after artificial insemination. B) The 1.38 g group and the 1.9 g group were compared as to cow and farm factors, number of preceding AI’s, gynecological and uterine pretreat- ment and treatment itself. A forward selection procedure was used (test result considered significant if p-value  0.05). Results: A) The pregnancy rate, using the Select-Synch protocol with the CIDR 1.38 g was 44.4%. B) The CIDR 1.9 g Select-Synch group revealed a pregnancy rate of 50.4% (Rudolph et al., 2011). Significant differences between the groups were not found. Conclusion: The 1.38 g CIDR-Select-Synch protocol may be recommended for multiparous dairy cows. The pregnancy rate compared to the 1.9 g CIDR-Select-Synch protocol was 8% lower, but this difference was not significant.