Ottimizzazione della selezione del decadimento D0->K+K- e D0->pi+pi- ad LHCb mediante un'analisi multivariata

L'esperimento LHCb è stato progettato per eseguire misure di altissima precisione nel settore della fisica dei quark pesanti al Large Hadron Collidere del CERN. Sfruttando l'alta sezione d'urto di produzione di charm nelle interazioni protone-protone ad LHC e utilizzando la statistica raccolta durante il RUN-1, corrispondente ad una luminosità integrata di 3 fb{-1}, l'esperimento LHCb ha realizzato le misure più precise al mondo in questo settore. In particolare i decadimenti del mesone D0 in due corpi carichi senza leptoni nello stato finale hanno permesso di realizzare misure di violazione di CP} che raggiungono precisioni inferiori al 0.1 %. Da pochi mesi LHCb ha iniziato la seconda fase di presa dati, chiamata RUN-2, raccogliendo dati dalle interazioni protone-protone ad una energia nel centro di massa di sqrt{s}=13 TeV, superiore a quella del RUN-1. Le misure attuali di violazione di CP nel settore del charm, sono consistenti con l'ipotesi di non violazione. Il Modello Standard, pur con grandi incertezze teoriche, prevede una violazione di CP molto piccola, pertanto per verificare o meno l'esistenza di taleviolazione, sarà necessario sfruttare al massimo la statistica che verrà raccolta durante il RUN-2, ottimizzando gli algoritmi di selezione dei canali di interesse. In questa tesi verrà presentata uno studio preliminare che ha lo scopo di ottimizzare, mediante una tecnica di analisi multivariata, la selezione dei decadimenti D^*pm-> D0(K+K-)pi_s^pm e D^*pm}-> D0(pi+pi-)pi_s^pm} in previsione della prossima presa dati.

Characterization of hydrothermal carbonization products from woodchip

L’idrotermocarbonizzazione è un processo che permette di convertire un’elevata quantità di materie prime solide in carbone. Ciò viene realizzato inserendo come sostanza in input, oltre alla materia prima iniziale, acqua liquida e, successivamente, riscaldando fino a 180°C, temperatura alla quale inizia la reazione esotermica ed il processo diventa di tipo stand-alone. Tale reazione presenta un tempo di reazione variabile nel range di 4÷12 h. I prodotti in uscita sono costituiti da una sostanza solida che ha le caratteristiche del carbone marrone naturale e un’acqua di processo, la quale è altamente inquinata da composti organici. In questo elaborato viene illustrata una caratterizzazione dei prodotti in uscita da un impianto di idrotermo carbonizzazione da laboratorio, il quale utilizza in input pezzi di legno tagliati grossolanamente. Inizialmente tale impianto da laboratorio viene descritto nel dettaglio, dopodiché la caratterizzazione viene effettuata attraverso DTA-TGA dei materiali in ingresso ed uscita; inoltre altre sostanze vengono così analizzate, al fine di confrontarle col char ed i pezzi di legno. Quindi si riporta anche un’analisi calorimetrica, avente l’obiettivo di determinare il calore di combustione del char ottenuto; attraverso questo valore e il calore di combustione dei pezzi di legno è stato possibile calcolare l’efficienza di ritenzione energetica del processo considerato, così come la densificazione energetica riscontrata nel materiale in uscita. In aggiunta, è stata eseguita un’analisi delle specie chimiche elementari sul char ed il legno in modo da determinare i seguenti parametri: fattori di ritenzione e fattori di ritenzione pesati sulla massa in termini di concentrazione di C, H, N e S. I risultati ottenuti da tale analisi hanno permesso di effettuare una caratterizzazione del char. Un tentativo di attivazione del char viene riportato, descrivendo la procedura di attivazione seguita e la metodologia utilizzata per valutare il buon esito o meno di tale tentativo di attivazione. La metodologia consiste di uno studio isotermo dell’adsorbimento di acido acetico sul char “attivato” attraverso una titolazione. I risultati sperimentali sono stati fittati usando le isoterme di Langmuir e Freundlich e confrontati con le capacità di adsorbimento del semplice char e di un campione di carbone attivo preso da un’azienda esterna. Infine si è considerata l’acqua di processo, infatti un’analisi fotometrica ne ha evidenziato le concentrazioni di TOC, COD, ioni nitrato e ioni fosfato. Questi valori sono stati conseguentemente confrontati con i limiti italiani e tedeschi massimi ammissibili per acque potabili, dando quindi un’idea quantitativa della contaminazione di tale acqua di processo.

Misura di asimmetria CP nei decadimenti: $D^0 \to K^+K^-$ e $D^0 \to \pi^+ \pi^-$ ad LHCb

La fisica del sapore è uno dei settori di ricerca più promettenti per realizzare misure di altissima precisione del Modello Standard e per osservare indirettamente, attraverso i decadimenti mediati dalle interazioni deboli nuove particelle. L'esperimento LHCb \`e stato progettato per realizzare misure di altissima precisione in questo settore. Grazie all'alta luminosità integrata disponibile (3 fb \ap{-1}) ed alla elevata sezione d’urto di produzione dei quark charm, LHCb \`e in grado di realizzare misure di una precisione mai raggiunta fino ad ora da altri esperimenti. In questo lavoro di tesi \`e stata realizzata una misura preliminare della simmetria di violazione di CP, realizzata mediante i decadimenti dei mesoni neutri $D^0$ negli stati finali $K^+K^-$ e $\pi^+\pi^-$. Per realizzare la misura sono stati selezionati i decadimenti $D^{*\pm} \to D^0(K^+K^-)\pi^\pm_s$ e $D^{*\pm} \to D^0(\pi^+\pi^-)\pi^\pm_s$ utilizzando i dati raccolti da LHCb durante il RUN-1 (2010-2012) ed \`e stato sviluppato un modello di adattamento ai dati in grado di misurare la differenza di asimmetria di CP integrate nel tempo nei decadimenti $D^0 \rightarrow K^+K^-$ e $D^0 \rightarrow \pi^+\pi^-$, $\Delta A_{CP}$. Il modello \`e stato sviluppato in modo da descrivere le distribuzioni di massa invariante del $D^0$ e del $D^{*\pm}$ sia per la componente di segnale sia per quelle di fondo ed \`e stato adattato ai dati, per sottrarne i fondi e misurare le asimmetrie $A_{RAW}(K^+K^-)$ e $A_{RAW}(\pi^+\pi^-)$, corrispondenti alla differenza tra il numero di eventi di segnale $D^{*+}$ e $D^{*-}$, diviso la loro somma. La differenza di queste asimmetrie corrisponde a $\Delta A_{CP}$, la cui misura, non ufficiale, \`e stata determinata essere $\Delta A_{CP}= (-0.12\pm 0.08)\% $. Questo risultato rappresenta la miglior misura al mondo mai realizzata da un singolo esperimento.

Valutazione del risparmio di gas serra e bilancio energetico della pirolisi termo catalitica di fanghi da depurazione

I rifiuti rappresentano un’opportunità di crescita sostenibile in termini di riduzione del consumo di risorse naturali e di sviluppo di tecnologie per il riciclo di materia ed il recupero energetico. Questo progetto di ricerca si occupa di valutare, attraverso l’approccio dello studio del ciclo di vita, la valorizzazione energetica di una particolare categoria di rifiuti: i fanghi derivanti dalla depurazione delle acque. Si è studiata la valorizzazione dei fanghi attraverso l’applicazione del Thermo Catalytic Re-forming (TCR)®, tecnologia che consente di trasformare i fanghi in un carburante per la produzione di energia elettrica (bioliquido). Le valutazioni sono effettuate per una linea di processo generale e due configurazioni progettuali declinate in due scenari. Il caso di studio è stato riferito al depuratore di S. Giustina (Rimini). Per la linea di processo, per ognuna delle configurazioni e i relativi scenari, è stato compilato il bilancio energetico e di massa e, conseguentemente, valutata l’efficienza energetica del processo. Le regole della Renewable Energy Directive (RED), applicate attraverso lo strumento ‘BioGrace I’, permettono di definire il risparmio di gas serra imputabile al bioliquido prodotto. I risultati mostrano che adottare la tecnologia TRC® risulta essere energeticamente conveniente. Infatti, è possibile ricavare dal 77 al 111% del fabbisogno energetico di una linea di processo generale (linea fanghi convenzionale e recupero energetico TCR®). Questo permette, quindi, di ricavare energia utile al processo di depurazione. La massima performance si realizza quando la tecnologia si trova a valle di una linea di trattamento fanghi priva di digestione anaerobica e se il biochar prodotto viene utilizzato come combustibile solido sostitutivo del carbone. La riduzione delle emissioni imputabile al bioliquido prodotto va dal 53 al 75%, valori che soddisfano il limite definito dalla RED del 50% di riduzione delle emissioni (2017) per ogni configurazione progettuale valutata.

Sintesi di acido glucarico da d-glucosio con catalizzatori a base di oro nanoparticellare

L’utilizzo delle biomasse rappresenta oggi una delle vie più interessanti da percorrere nell’ambito di una chimica industriale maggiormente sostenibile, alternativa alla chimica tradizionale basata sulle risorse fossili. I carboidrati sono i costituenti maggioritari della biomassa e potrebbero rappresentare un’alternativa ideale al petrolio per la produzione dei building-blocks, molecole di partenza per lo sviluppo della filiera produttiva della chimica. Fra i building-blocks ottenibili dagli zuccheri vi è l’acido glucarico. I suoi usi sono molteplici ma suscita grande interesse soprattutto per la possibilità di essere utilizzato nella sintesi di diverse tipologie di polimeri. Attualmente la maggior parte dei metodi di sintesi di questa molecola prevedono l’utilizzo di ossidanti tossici o dannosi per l’ambiente come l’acido nitrico. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato lo studio di catalizzatori eterogenei per la sintesi di acido glucarico da D-glucosio utilizzando ossigeno puro come ossidante. Sono stati sintetizzati sistemi monometallici a base di oro e sistemi multimetallici contenenti oro ed altri metalli in lega. Tutti i catalizzatori sono stati preparati depositando i metalli sotto forma di nanoparticelle su carbone attivo. Lo studio dei catalizzatori è stato focalizzato sull’individuazione dei metalli e delle condizioni di reazione ottimali che permettano di aumentare la selettività in acido glucarico. Gli studi condotti hanno portato alla conclusione che è possibile ottenere acido glucarico a partire da D-glucosio con rese fino al 35% utilizzando catalizzatori a base di oro in presenza di ossigeno. Attualmente l’acido glucarico viene prodotto solo su piccola scala ma ulteriori sviluppi in questa direzione potrebbero aprire la strada allo sviluppo di un nuovo processo industriale per la sintesi di acido glucarico sostenibile sia da un punto di vista economico che ambientale.

Il GNSS per il controllo delle deformazioni crostali

Se pensiamo ad un generico punto sulla superficie terreste questo sarà soggetto allo spostamento nel tempo della propria posizione, a causa delle deformazioni della crosta terrestre. Se conosciamo l’intensità e la direzione dello spostamento possiamo esprimere la variazione delle coordinate del punto in un sistema di riferimento geodetico , in funzione del tempo. Varie teorie spiegano la causa di tali deformazioni crostali (ES. La Tettonica a Placche) , attribuendo l’origine a movimenti convettivi del mantello, determinati dalla variazione spaziale della densità ed al progressivo rilascio degli sforzi accumulati nella litosfera a causa del peso delle massi di ghiaccio che, hanno ricoperto parte della superficie terrestre nelle glaciazioni passate. Fin dagli anni’80 il GNSS è divento una tra le tecniche più idonee per andare a valutare lo spostamento della crosta terrestre rispetto ad un sistema di riferimento globale e regionale grazie all’elevato grado di precisione conseguibile.

Re-evaluating adjuvant breast cancer trials: assessing hormone receptor status by immunohistochemical versus extraction assays

BACKGROUND: Tumor levels of steroid hormone receptors, a factor used to select adjuvant treatment for early-stage breast cancer, are currently determined with immunohistochemical assays. These assays have a discordance of 10%-30% with previously used extraction assays. We assessed the concordance and predictive value of hormone receptor status as determined by immunohistochemical and extraction assays on specimens from International Breast Cancer Study Group Trials VIII and IX. These trials predominantly used extraction assays and compared adjuvant chemoendocrine therapy with endocrine therapy alone among pre- and postmenopausal patients with lymph node-negative breast cancer. Trial conclusions were that combination therapy provided a benefit to pre- and postmenopausal patients with estrogen receptor (ER)-negative tumors but not to ER-positive postmenopausal patients. ER-positive premenopausal patients required further study. METHODS: Tumor specimens from 571 premenopausal and 976 postmenopausal patients on which extraction assays had determined ER and progesterone receptor (PgR) levels before randomization from October 1, 1988, through October 1, 1999, were re-evaluated with an immunohistochemical assay in a central pathology laboratory. The endpoint was disease-free survival. Hazard ratios of recurrence or death for treatment comparisons were estimated with Cox proportional hazards regression models, and discriminatory ability was evaluated with the c index. All statistical tests were two-sided. RESULTS: Concordance of hormone receptor status determined by both assays ranged from 74% (kappa = 0.48) for PgR among postmenopausal patients to 88% (kappa = 0.66) for ER in postmenopausal patients. Hazard ratio estimates were similar for the association between disease-free survival and ER status (among all patients) or PgR status (among postmenopausal patients) as determined by the two methods. However, among premenopausal patients treated with endocrine therapy alone, the discriminatory ability of PgR status as determined by immunohistochemical assay was statistically significantly better (c index = 0.60 versus 0.51; P = .003) than that determined by extraction assay, and so immunohistochemically determined PgR status could predict disease-free survival. CONCLUSIONS: Trial conclusions in which ER status (for all patients) or PgR status (for postmenopausal patients) was determined by immunohistochemical assay supported those determined by extraction assays. However, among premenopausal patients, trial conclusions drawn from PgR status differed--immunohistochemically determined PgR status could predict response to endocrine therapy, unlike that determined by the extraction assay.

Quality in emergency departments: a study on 3,285,440 admissions

INTRODUCTION: A multi-centre study has been conducted, during 2005, by means of a questionnaire posted on the Italian Society of Emergency Medicine (SIMEU) web page. Our intention was to carry out an organisational and functional analysis of Italian Emergency Departments (ED) in order to pick out some macro-indicators of the activities performed. Participation was good, in that 69 ED (3,285,440 admissions to emergency services) responded to the questionnaire. METHODS: The study was based on 18 questions: 3 regarding the personnel of the ED, 2 regarding organisational and functional aspects, 5 on the activity of the ED, 7 on triage and 1 on the assessment of the quality perceived by the users of the ED. RESULTS AND CONCLUSION: The replies revealed that 91.30% of the ED were equipped with data-processing software, which, in 96.83% of cases, tracked the entire itinerary of the patient. About 48,000 patients/year used the ED: 76.72% were discharged and 18.31% were hospitalised. Observation Units were active in 81.16% of the ED examined. Triage programmes were in place in 92.75% of ED: in 75.81% of these, triage was performed throughout the entire itinerary of the patient; in 16.13% it was performed only symptom-based, and in 8.06% only on-call. Of the patients arriving at the ED, 24.19% were assigned a non-urgent triage code, 60.01% a urgent code, 14.30% a emergent code and 1.49% a life-threatening code. Waiting times were: 52.39 min for non-urgent patients, 40.26 min for urgent, 12.08 for emergent, and 1.19 for life-threatening patients.

Prognostic value of PCSK9 levels in patients with acute coronary syndromes.

AIMS Proprotein convertase subtilisin kexin 9 (PCSK9) is an emerging target for the treatment of hypercholesterolaemia, but the clinical utility of PCSK9 levels to guide treatment is unknown. We aimed to prospectively assess the prognostic value of plasma PCSK9 levels in patients with acute coronary syndromes (ACS). METHODS AND RESULTS Plasma PCSK9 levels were measured in 2030 ACS patients undergoing coronary angiography in a Swiss prospective cohort. At 1 year, the association between PCSK9 tertiles and all-cause death was assessed adjusting for the Global Registry of Acute Coronary Events (GRACE) variables, as well as the achievement of LDL cholesterol targets of <1.8 mmol/L. Patients with higher PCSK9 levels at angiography were more likely to have clinical familial hypercholesterolaemia (rate ratio, RR 1.21, 95% confidence interval, CI 1.09-1.53), be treated with lipid-lowering therapy (RR 1.46, 95% CI 1.30-1.63), present with longer time interval of chest pain (RR 1.29, 95% CI 1.09-1.53) and higher C-reactive protein levels (RR 1.22, 95% CI 1.16-1.30). PCSK9 increased 12-24 h after ACS (374 ± 149 vs. 323 ± 134 ng/mL, P < 0.001). At 1 year follow-up, HRs for upper vs. lower PCSK9-level tertiles were 1.13 (95% CI 0.69-1.85) for all-cause death and remained similar after adjustment for the GRACE score. Patients with higher PCSK9 levels were less likely to reach the recommended LDL cholesterol targets (RR 0.81, 95% CI 0.66-0.99). CONCLUSION In ACS patients, high initial PCSK9 plasma levels were associated with inflammation in the acute phase and hypercholesterolaemia, but did not predict mortality at 1 year.