Impact of I/Q imbalance on the performance of two-way CSI-assisted AF relaying

In this paper, we investigate half-duplex two-way dual-hop channel state information (CSI)-assisted amplify-and-forward (AF) relaying in the presence of in-phase and quadrature-phase (I/Q) imbalance. A compensation approach for the I/Q imbalance is proposed, which employs the received signals together with their conjugations to detect the desired signal. We also derive the average symbol error probability of the considered half-duplex two-way dual-hop CSI-assisted AF relaying networks with and without compensation for I/Q imbalance in Rayleigh fading channels. Numerical results are provided and show that the proposed compensation method mitigates the impact of I/Q imbalance to a certain extent.

X‑ray crystal structure of rac-[Ru(phen)2dppz]2+ with d(ATGCAT)2 shows enantiomer orientations and water ordering

We report an atomic resolution X-ray crystal structure containing both enantiomers of rac-[Ru(phen)2dppz]2+ with the d-(ATGCAT)2 DNA duplex (phen = phenanthroline; dppz = dipyridophenazine). The first example of any enantiomeric pair crystallized with a DNA duplex shows different orientations of the Λ and Δ binding sites, separated by a clearly defined structured water monolayer. Job plots show that the same species is present in solution. Each enantiomer is bound at a TG/CA step and shows intercalation from the minor groove. One water molecule is directly located on one phenazine N atom in the Δ-enantiomer only.

Enantiomeric conformation controls rate and yield of photoinduced electron transfer in DNA sensitized by Ru(II) Dipyridophenazine complexes

Photosensitized oxidation of guanine is an important route to DNA damage. Ruthenium polypyridyls are very useful photosensitizers as their reactivity and DNA-binding properties are readily tunable. Here we show a strong difference in the reactivity of the two enantiomers of [Ru(TAP)2(dppz)]2+, by using time-resolved visible and IR spectroscopy. This reveals that the photosensitized one-electron oxidation of guanine in three oligonucleotide sequences proceeds with similar rates and yields for bound delta-[Ru(TAP)2(dppz)]2+, whereas those for the lambda enantiomer are very sensitive to base sequence. It is proposed that these differences are due to preferences of each enantiomer for different binding sites in the duplex.

Controlled dehydration of a ruthenium complex-DNA crystal induces reversible DNA kinking

Hydration-dependent DNA deformation has been known since Rosalind Franklin recognised that the relative humidity of the sample had to be maintained to observe a single conformation in DNA fibre diffraction. We now report for the first time the crystal structure, at the atomic level, of a dehydrated form of a DNA duplex and demonstrate the reversible interconversion to the hydrated form at room temperature. This system, containing d(TCGGCGCCGA) in the presence of Λ-[Ru(TAP)2(dppz)]2+ (TAP = 1,4,5,8-tetraazaphenanthrene, dppz = dipyridophenazine), undergoes a partial transition from an A/B hybrid to the A-DNA conformation, at 84-79% relative humidity. This is accompanied by an increase in kink at the central step from 22° to 51°, with a large movement of the terminal bases forming the intercalation site. This transition is reversible on rehydration. Seven datasets, collected from one crystal at room temperature, show the consequences of dehydration at near-atomic resolution. This result highlights that crystals, traditionally thought of as static systems, are still dynamic and therefore can be the subject of further experimentation.

Two-way CSI-assisted AF relaying with HPA nonlinearity

In this paper, we investigate half-duplex two-way dual-hop channel state information (CSI)-assisted amplify-and-forward (AF) relaying in the presence of high-power amplifier (HPA) nonlinearity at relays. The expression for the end-to-end signal-to-noise ratio (SNR) is derived as per the modified system model by taking into account the interference caused by relaying scheme and HPA nonlinearity. The system performance of the considered relaying network is evaluated in terms of average symbol error probability (SEP) in Nakagami-$m$ fading channels, by making use of the moment-generating function (MGF) approach. Numerical results are provided and show the effects of several parameters, such as quadrature amplitude modulation (QAM) order, number of relays, HPA parameters, and Nakagami parameter, on performance.

Cytotoxicity of Diepoxybutane and Epichlorohydrin in Relation to Stages of the Cell Cycle

Work conducted in the Millard Biochemistry Research Laboratory examines the dual nature of molecules as carcinogens and anti-tumor agents through the molecular mechanisms of duplex DNA damage by bifunctional alkylating agents. Diepoxybutane (DEB) and epichlorohydrin (ECH) are polar molecules that form covalent DNA interstrand lesions by cross-linking the N7 position of deoxyguanosine residues. A recent experiment indicated that ECH preferentially targets nuclear DNA over mitochondrial DNA, whereas DEB shows similar rates of lesion formation for both loci. It was concluded that preferential targeting of nuclear DNA results from relatively poor uptake of ECH across the mitochondrial membrane. The objective of my honors research was to determine if the cytotoxicities of DEB and ECH vary according to the presence of the nuclear envelope in 6C2 chicken erythro-progenitor cells. The cytotoxicity of DEB and ECH was compared between cells randomly distributed throughout the cell cycle (Go/G, and S » G2/M) and cells enriched in G2/M stages. Results indicated that ECH is more cytotoxic than DEB in both unsynchronized control 6C2 cells and synchronized 6C2 cells enriched in G2/M stages of the cell cycle. Treatment with either bifunctional alkylating agent induced greater cytotoxicity in 6C2 cells enriched in G2/M stages than in unsynchronized control 6C2 cells, suggesting that the presence of the nuclear envelope-or any plasma membrane-may inhibit the reactivity of DEB and ECH.

Caracterização da resistência a corrosão de camadas obtidas por nitretação a plasma e deposição física de vapor sobre aço inoxidável AISI 316 L

A técnica de revestimento duplex combina dois processos: o tratamento de nitretação a plasma da superfície e a deposição de uma camada via PVD. O processo de nitretação a plasma sob condições controladas pode produzir a chamada “fase S” sem a presença de nitretos de cromo, o que confere ao aço tratado maior dureza e melhor resistência à corrosão. Os revestimentos de nitreto de titânio melhoram a dureza superficial do material, porém defeitos e poros podem expor o substrato ao meio. Este trabalho consiste no estudo da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico AISI 316L revestido com camada duplex em meio contendo cloretos. As camadas nitretadas a plasma foram obtidas pelo processo de nitretação iônica e os revestimentos Ti/TiN foram obtidos pelo processo de deposição física de vapor assistida por plasma (PAPVD). Os corpos de prova foram inicialmente avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a composição das fases foi identificada por difração de raios-x (DRX). A dureza foi avaliada por nanoidentação e a rugosidade superficial também foi medida. Os testes de resistência à corrosão foram feitos por voltametria cíclica (VC) e os ensaios de corrosão acelerada em câmara de névoa salina. A amostra nitretada a 400°C por 4 horas e mistura gasosa de 5%N2- 95%H2 apresentou o melhor desempenho de resistência à corrosão em meio contendo cloretos. A resistência à corrosão foi associada à estrutura obtida após o tratamento por nitretação a plasma e deposição física de vapores (PVD).

Estudo da passividade da Liga 600 em meio ácido

A passividade da Liga 600 (76Ni 16Cr 8Fe), em Na2SO4 0,5 M, pH=2,0, em atmosfera desarejada e à temperatura ambiente, foi estudada empregando-se diferentes métodos eletroquímicos e não eletroquímicos. A voltametria cíclica, com eletrodo rotatório de disco, revelou um comportamento típico ativo-passivo, com valores para a densidade de corrente anódica bastante baixos, na ordem de alguns poucos mA/cm2. Dois picos de corrente anódica pouco resolvidos foram observados e atribuídos à provável dissolução ativa de níquel, cromo e ferro. A ausência de picos catódicos e a existência de uma histerese na região de potenciais negativos sugerem que o filme passivo formado na varredura direta não é totalmente reduzido na varredura inversa, permanecendo sempre algum tipo de filme residual sobre a superfície da liga. A região passiva se estende de aproximadamente 100 a 700 mV e corresponde à região onde níquel e cromo puros também encontram-se passivos nas condições experimentais empregadas. Na região de potenciais mais positivos do que 700 mV tem início o processo de dissolução transpassiva da liga. Constatou-se, também, que o comportamento ativo-passivo da liga é essencialmente influenciado pelo comportamento do cromo, o qual é conhecido ser bastante complexo. Através das medidas de impedância eletroquímica foi possível sugerir três circuitos equivalentes para o sistema liga/filme/solução, um para cada região de potencial (de dissolução ativa, passiva e transpassiva). Através dos mesmos pôdese caracterizar a composição química e transformações mais importantes apresentadas pelos filmes passivos formados sobre a Liga 600. As espectroscopias eletrônicas (Auger e XPS) revelaram que os filmes passivos formados são extremamente finos, na faixa de 1,2 a 1,8 nm, e que apresentam uma estrutura duplex, com uma região interna (em contato com a liga) enriquecida em cromo e uma região externa (em contato com a solução) rica em níquel e ferro. Além disso, com base nos resultados obtidos e no modelo previamente proposto para filmes passivos formados sobre o aço inoxidável 304 em solução de borato, é sugerida uma representação esquemática das prováveis estruturas dos óxidos e dos possíveis processos de transporte, para os filmes passivos formados sobre a liga. O comportamento capacitivo dos filmes passivos foi estudado empregando-se a equação de Mott-Schottky. Os resultados obtidos mostram que os filmes formados se comportam como semicondutores degenerados do tipo n e do tipo p, na região de potenciais situada maiores e menores do que o potencial de banda plana, respectivamente. Esse comportamento é considerado conseqüência das propriedades semicondutoras dos óxidos de ferro (tipo n) e cromo (tipo p) presentes nos filmes passivos. Essa interpretação é fortalecida pelos resultados obtidos através das espectroscopias eletrônicas, as quais possibilitam o estabelecimento de uma relação direta entre a composição química das duas regiões de óxidos e a análise de Mott-Schottky. O comportamento dos filmes formados na região de potenciais próximos ao potencial de banda plana é essencialmente controlado pelo óxido de níquel, cujo comportamento pode ser comparado ao de um dielétrico, sem alterar a semicondutividade do óxido de ferro, quando ambos encontram-se misturados. O alto grau de degenerescência se deve ao valor elevado da densidade de doadores e aceptores (~ 1021 cm-3). Baseado nos resultados obtidos, o modelo da estrutura eletrônica previamente proposto para explicar a semicondutividade de filmes passivos e térmicos crescidos sobre o aço inoxidável 304, pode também ser aplicado no presente estudo. Segundo tal modelo, a estrutura eletrônica dos filmes formados pode ser comparada a de uma heterojunção do tipo p–n, onde as regiões de carga espacial encontram-se localizadas nas interfaces liga-filme e filme-solução.

Nitretação de um aço H13 a baixas pressões em um equipamento IP35L/TECVAC

O tratamento duplex de nitretação a plasma e posterior deposição de TiN pode proporcionar um aumento na vida útil de ferramentas revestidas, já que a camada nitretada garante uma melhor adesão e maior capacidade de sustentação de carga. Essa melhoria ocorre desde que não haja a formação de uma camada contínua de nitretos de ferro, visto que esta é extremamente frágil, podendo causar o lascamento do filme protetor. A possibilidade de integração da nitretação a baixas pressões e posterior deposição de TiN em um processo contínuo se mostra interessante, pois possibilita a nitretação sem formação de camada de nitretos de ferro, eliminando assim uma etapa de polimento, diminuindo o grau de impurezas do revestimento e o tempo de processamento como um todo. O objetivo desse trabalho é o estudo dos parâmetros de processo mais adequados para a nitretação a baixas pressões de um aço de trabalho a quente H13, de modo a preparar o substrato de forma efetiva para uma posterior deposição de TiN. Diferentes temperaturas (faixa de 400-530ºC), pressões e composições gasosas (misturas de N2, N2 + Ar e N2+H2) foram avaliadas por microscopia ótica, testes de microdureza e difração de raios X. Buscou-se a melhor condição de nitretação, caracterizada pela camada de difusão mais profunda, maior dureza superficial e não aparecimento de uma camada de nitretos de ferro Os resultados indicam que adições de argônio e hidrogênio não resultam na melhor condição de nitretação do aço H13, e que outros parâmetros que não haviam sido considerados como importantes, como rotação das amostras e proteção dos termopares com miçangas, têm grande efeito indireto no tamanho da camada nitretada. O melhor resultado obtido foi com os parâmetros de: temperatura 450ºC, pressão total de N2 de 2x10-3 mbar, termopares protegidos com miçangas, árvore de sustentação das amostras girando a duas e meia revoluções por minuto e filamentos de tungstênio novos.

Equipamento de biotelemetria para monitoramento em tempo real do teste da caminhada de seis minutos

Este estudo visa desenvolver um sistema portátil de radiocomunicação de radiação restrita, indicado para biotelemetria digital de curta distância aplicada ao Teste da Caminhada de Seis Minutos (TC6M) em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica ou hipertensão pulmonar. A saturação periférica da hemoglobina (SpO2) e a freqüência cardíaca (FC) são monitoradas em tempo real. É utilizada a banda destinada a aplicações médicas, industriais e científicas (ISM), com freqüência de portadora em 916MHz e potência de transmissão de 0,75mW. Este sistema foi projetado para operar através de um enlace half duplex e codificação Manchester NRZ incorporando um protocolo para correção de erros do tipo automatic repeat request error com utilização de um código CRC-16 para detecção de erros. A velocidade máxima de transmissão de dados é de 115.2 kbps. O sistema é constituído de três partes: unidade portátil (Master), unidade estacionária (Slave) e software de visualização em tempo real. A unidade portátil recebe do oxímetro os parâmetros de monitorização que são transmitidos via enlace de rádio-freqüência. A interface da unidade estacionária com o software é feita através da porta de comunicação serial padrão RS-232. Os testes de laboratório e de campo demonstraram que o sistema de biotelemetria é adequado a realizar o TC6M com precisão de SpO2 de ±3 dígitos (com ±1 desvio padrão) e FC de ±3% ambos com taxa de Frame Error Rate < 10-4 (0,01%), sem restrigir os movimentos do usuário durante o processo de monitorização.

Efeitos da simpaticotomia endoscópica sobre as artérias carótidas e vertebrais na terapêutica cirúrgica da hiperidrose primária

Analisar, em pacientes submetidos a simpaticotomia videotoracoscópica para tratamento da Hiperidrose Primária (HP), as conseqüências hemodinâmicas da desnervação vascular das artérias carótidas e vertebrais após a trans-secção cirúrgica da cadeia simpática torácica (simpaticotomia), através da mensuração de parâmetros ultra-sonográficos. Método: Vinte e quatro pacientes portadores de HP submetidos a quarenta e oito simpaticotomias torácicas endoscópicas foram avaliados através da mensuração da velocidade de pico sistólico (VPS), velocidade de pico diastólico (VPD), índice de pulsatibilidade (IP) e índice de resistência (IR) nas artérias carótidas comuns, internas e externas, além da artéria vertebral bilateralmente usando o eco-doppler duplex scan. As avaliações foram realizadas antes da intervenção cirúrgica e trinta dias após o procedimento. O teste de Wilcoxon foi usado na análise das diferenças entre as variáveis antes e depois da simpaticotomia. Resultados: A simpaticotomia no nível de T3 foi a trans-secção mais realizada (95,83%), seja isoladamente (25%) ou associada a T4 (62,50%) ou a T2 (8,33%). Houve aumento significativo no IR e no IP da artéria carótida comum bilateralmente (p<0,05). A VPD da artéria carótida interna diminuiu em ambos os lados (p<0,05). A VPS e a VPD da artéria vertebral direita também aumentaram (p<0,05). Achados assimétricos foram observados, de modo que artérias do lado direito foram as mais freqüentemente afetadas. Conclusões: Alterações hemodinâmicas foram observadas nas artérias vertebral e carótida após simpaticotomia para tratamento de HP. VPS foi o parâmetro mais freqüentemente alterado, principalmente nas artérias do lado direito, representando alterações assimétricas significantes nas artérias carótida e vertebral. Entretanto, são necessárias pesquisas subseqüentes para verificar se essas alterações são definitivas ou temporárias, uma vez que as inferências clínicas somente terão validação se as alterações forem permanentes

Efeitos da simpaticotomia endoscópica sobre as artérias caróticas e vertebrais na terapêutica cirúrgica da hiperidrose primária

Analyze, in patients with primary hyperhidrosis (PH) who was undergone to videothoracoscopic sympathicotomy, the degree of vascular denervation after surgical transection of the thoracic sympathetic chain by measuring ultrasonografic parameters in carotid and vertebral arteries. Methods: Twenty-four patients with PH underwent forty-eight endoscopic thoracic sympathicotomy and were evaluated by duplex eco-doppler measuring systolic peak velocity (SPV), diastolic peak velocity (DPV), pulsatility index (PI) and resistivity index (RI) in bilateral common, internal and external carotids, besides bilateral vertebral arteries. The exams were performed before operations and a month later. Wilcoxon test was used to analyse the differences between the variables before and after the sympatholisis. Results: T3 sympathicotomy segment was the most frequent transection done (95,83%), as only ablation (25%) or in association with T4 (62,50%) or with T2 (8,33%). It was observed increase in RI and PI of the common carotid artery ( p<0,05). The DPV of internal carotid artery decreased in both sides (p<0,05). The SPV and the DPV of the right and left vertebral arteries also increased (p<0,05). Asymmetric findings were observed so that, arteries of the right side were the most frequently affected. Conclusions: Hemodynamic changes in vertebral and carotid arteries were observed after sympathicotomy for PH. SPV was the most often altered parameter, mostly in the right side arteries, meaning significant asymmetric changes in carotid and vertebral vessels. Therefore, the research findings deserve further investigations to observe if they have clinical inferences

Crystal structure, DNA binding studies, nucleolytic property and topoisomerase I inhibition of zinc complex with 1,10-phenanthroline and 3-methyl-picolinic acid

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Indicator-free electrochemical DNA hybridization biosensor

A new electrochemical hybridization biosensor protocol without an external indicator is described. The biosensor format involves the immobilization of inosine-substituted (guanine-free) probe onto the carbon paste transducer, and a direct chronopotentiometric detection of the duplex formation by the appearance of the guanine oxidation peak of the target. Such a use of the intrinsic DNA electrochemical response for monitoring hybridization events offers several advantages (over the common use of external indicators), including the appearance of a new peak, a Aat background, or simplicity. A 4 min short hybridization period allows a detection limit around 120 ng/ml. Performance characteristics of the sensor are described along with future prospects. (C) 1998 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Prophylaxis of deep-vein thrombosis after lower extremity amputation: Comparison of low molecular weight heparin with unfractionated heparin

OBJETIVO: Comparar a eficácia e segurança da profilaxia com heparina de baixo peso molecular (enoxaparina) versus heparina não fracionada (HNF). MÉTODOS: Setenta e cinco pacientes (59 homens e 16 mulheres ), submetidos a amputação maior dos membros inferiores (30 acima do joelho e 45 abaixo do joelho ), foram tratados ao acaso com HNF subcutânea (5,000 IU -2x/dia ) ou enoxaparina subcutânea (40mg/dia ) durante a hospitalização . A profilaxia teve início 12 horas antes da cirurgia ou , em casos emergenciais , no primeiro dia de pós-operatório. RESULTADOS: Os dois grupos de tratamento foram comparáveis em termos de características gerais . A avaliação da TVP foi feita por meio de exame clínico diário e pelo mapeamento dúplex antes e 5-8 dias após a cirurgia . A TVP foi documentada no lado operado em 9,75% dos pacientes tratados com enoxaparina e em 11,76% dos pacientes tratados com HNF (p=0,92) e houve um caso de TVP bilateral em cada grupo . Sangramentos não foram verificados nos 2 grupos . CONCLUSÃO: A enoxaparina e HNF foram igualmente eficientes e seguras para a profilaxia da TVP em pacientes submetidos à amputação de membros inferiores .