Colligation and Cross Moment-Based Approaches for Independent Component Analysis

Diplomityössä on käsitelty uudenlaisia menetelmiä riippumattomien komponenttien analyysiin(ICA): Menetelmät perustuvat colligaatioon ja cross-momenttiin. Colligaatio menetelmä perustuu painojen colligaatioon. Menetelmässä on käytetty kahden tyyppisiä todennäköisyysjakaumia yhden sijasta joka perustuu yleiseen itsenäisyyden kriteeriin. Työssä on käytetty colligaatio lähestymistapaa kahdella asymptoottisella esityksellä. Gram-Charlie ja Edgeworth laajennuksia käytetty arvioimaan todennäköisyyksiä näissä menetelmissä. Työssä on myös käytetty cross-momentti menetelmää joka perustuu neljännen asteen cross-momenttiin. Menetelmä on hyvin samankaltainen FastICA algoritmin kanssa. Molempia menetelmiä on tarkasteltu lineaarisella kahden itsenäisen muuttajan sekoituksella. Lähtö signaalit ja sekoitetut matriisit ovattuntemattomia signaali lähteiden määrää lukuunottamatta. Työssä on vertailtu colligaatio menetelmään ja sen modifikaatioita FastICA:an ja JADE:en. Työssä on myös tehty vertailu analyysi suorituskyvyn ja keskusprosessori ajan suhteen cross-momenttiin perustuvien menetelmien, FastICA:n ja JADE:n useiden sekoitettujen parien kanssa.

Self-accelerating dolomite-for-calcite replacement: Self-organized dynamics of burial dolomitization and associated mineralization

A new dynamic model of dolomitization predicts a multitude of textural, paragenetic, geochemical and other properties of burial dolomites. The model is based on two postulates, (1) that the dolomitizing brine is Mg-rich but under saturated with both calcite and dolomite, and (2) that the dolomite-for-calcite replacement happens not by dissolution-precipitation as usually assumed, but by dolomite-growth-driven pressure solution of the calcite host. Crucially, the dolomite-for-calcite replacement turns out to be self-accelerating via Ca2 : the Ca2 released by each replacement increment accelerates the rate of the next, and so on. As a result, both pore-fluid Ca2 and replacement rate grow exponentially.

Sustained-release steroids for the treatment of diabetic macular edema.

Glucocorticoids have been used for decades in the treatment of ocular disorders via topical, periocular, and more recently intravitreal routes. However, their exact mechanisms of action on ocular tissues remain imperfectly understood. Fortunately, two recently approved intravitreal sustained-release drug delivery systems have opened new perspectives for these very potent drugs. To date, among other retinal conditions, their label includes diabetic macular edema, for which a long-lasting therapeutic effect has been demonstrated both morphologically and functionally in several randomized clinical trials. The rate of ocular complications of intravitreal sustained-release steroids, mainly cataract formation and intraocular pressure elevation, is higher than with anti-vascular endothelial growth factor agents. Yet, a better understanding of the mechanisms underlying these adverse effects and the search for the minimal efficient dose should help optimize their therapeutic window.

Endothelial Connexin37 and Connexin40 participate in basal but not agonist-induced NO release.

BACKGROUND: Connexin37 (Cx37) and Cx40 are crucial for endothelial cell-cell communication and homeostasis. Both connexins interact with endothelial nitric oxide synthase (eNOS). The exact contribution of these interactions to the regulation of vascular tone is unknown. RESULTS: Cx37 and Cx40 were expressed in close proximity to eNOS at cell-cell interfaces of mouse aortic endothelial cells. Absence of Cx37 did not affect expression of Cx40 and a 50 % reduction of Cx40 in Cx40(+/-) aortas did not affect the expression of Cx37. However, absence of Cx40 was associated with reduced expression of Cx37. Basal NO release and the sensitivity for ACh were decreased in Cx37(-/-) and Cx40(-/-) aortas but not in Cx40(+/-) aortas. Moreover, ACh-induced release of constricting cyclooxygenase products was present in WT, Cx40(-/-) and Cx40(+/-) aortas but not in Cx37(-/-) aortas. Finally, agonist-induced NO-dependent relaxations and the sensitivity for exogenous NO were not affected by genotype. CONCLUSIONS: Cx37 is more markedly involved in basal NO release, release of cyclooxygenase products and the regulation of the sensitivity for ACh as compared to Cx40.

Development, physical-chemical stability and release studies of four alcohol-free spironolactone suspensions for use in pediatrics

Dissolution studies have become of great significance because, in most cases, drug dissolution is the rate-limiting step in the absorption process. As occurs with solid oral dosage forms, heterogeneous disperse systems (suspensions) could also have some problems with their in vitro dissolution. The objective of this study was to evaluate influence of the excipients on the release of spironolactone from four alcohol free suspensions (pharmaceutical compounding) of spironolactone 5 mg/mL suitable for pediatric use. Also the comparison of the physical and chemical stability of the suspensions stored at 4, 25 and 40 ºC over a 60- day period has been studied. Rheological behavior, particle size, a prediction of long-term physical stability, pH and assay of spironolactone by HPLC were assessed at prefixed times. The dissolution profile of each suspension was determined and compared with that of the commercial tablets. A microbiological study of the best formula was also performed. Chemically, the four spironolactone suspensions were stable for 60 days stored at three temperatures; Suspension IV had optimum pH values and the highest recovery percentage. In terms of physical stability, sedimentation occurred in Suspension IV and flotation of spironolactone in Suspensions I, II and III. Suspension III had the highest viscosity and the slowest drug release. Suspension IV was also microbiologically stable for 60 days. In conclusion, Suspension IV had the best properties and the least suitable form was Suspension III, as its high viscosity made it difficult to achieve homogeneous redispersion, and it had the slowest dissolution profile.

Nanocarriers for DNA Vaccines: Co-Delivery of TLR-9 and NLR-2 Ligands Leads to Synergistic Enhancement of Proinflammatory Cytokine Release

Adjuvants enhance immunogenicity of vaccines through either targeted antigen delivery or stimulation of immune receptors. Three cationic nanoparticle formulations were evaluated for their potential as carriers for a DNA vaccine, and muramyl dipeptide (MDP) as immunostimulatory agent, to induce and increase immunogenicity of Mycobacterium tuberculosis antigen encoding plasmid DNA (pDNA). The formulations included (1) trimethyl chitosan (TMC) nanoparticles, (2) a squalene-in-water nanoemulsion, and (3) a mineral oil-in-water nanoemulsion. The adjuvant effect of the pDNA-nanocomplexes was evaluated by serum antibody analysis in immunized mice. All three carriers display a strong adjuvant effect, however, only TMC nanoparticles were capable to bias immune responses towards Th1. pDNA naturally contains immunostimulatory unmethylated CpG motifs that are recognized by Toll-like receptor 9 (TLR-9). In mechanistic in vitro studies, activation of TLR-9 and the ability to enhance immunogenicity by simultaneously targeting TLR-9 and NOD-like receptor 2 (NLR-2) was determined by proinflammatory cytokine release in RAW264.7 macrophages. pDNA in combination with MDP was shown to significantly increase proinflammatory cytokine release in a synergistic manner, dependent on NLR-2 activation. In summary, novel pDNA-Ag85A loaded nanoparticle formulations, which induce antigen specific immune responses in mice were developed, taking advantage of the synergistic combinations of TLR and NLR agonists to increase the adjuvanticity of the carriers used.

La llibertat condicional a Catalunya

La recerca analitza quines són les claus actuals de l’ús dela LCa Catalunya. Per fer-ho, primer de tot explica quina és la realitat de les polítiques criminals i d’execució penal practicades a Catalunya i a Espanya i les compara amb altres realitats europees. Els resultats d’aquesta primera part fonamenten la conveniència de fer augmentar de manera significativa la seva aplicació i com aquest augment repercutiria positivament en la millora de les taxes de reincidència, en el desistiment del delicte i en la reinserció social de les persones encarcerades. En la segona part de l’estudi s’analitza el perfil de les persones que arriben a la LC però també de les que no hi arriben, tot i complir algunes de les condicions objectives per fer-ho. De l’estudi d’aquests perfils s’analitzen les similituds i diferències en les característiques dels penats i es fan propostes de millora en la classificació de grau penitenciari i la possibilitat de progressió sense que augmenti el risc teòric de reincidència ni el de recursos a assignar, tot i que sí resulti necessari pensar i fer-ne una redistribució dels actualment existents. La tercera part de l’estudi es dedica a analitzar els obstacles que té l’Administració per poder fer propostes de millora per augmentar la seva implementació. Entre les dificultats analitzades es comenten: el model d’aplicació espanyol sobre la LC, la satisfacció de la responsabilitat civil, els estrangers que es troben en situació administrativa irregular a Espanya, els retards en la concessió dels permisos ordinaris i les progressions de grau i el seguiment i control de la LC. L’estudi ha fet servir metodologies quantitatives i qualitatives simultàniament. La informació obtinguda es triangula i s’assenyalen aquells punts on el consens és més global i aquells punts més controvertits on els resultats no permeten extreure’n conclusions fefaents. En la part quantitativa s’han analitzat utilitzant diferents tècniques estadístiques 3.340 casos que es trobaven l’any 2012 en LC, 3r grau i 2n grau. En la part qualitativa, s’ha fet anàlisi de casos, entrevistes en profunditat, grups focals, tècnica Delphi i recull bibliogràfic i de legislació comparada. La recerca acaba proposant 23 propostes de millora agrupades en 6 blocs d’intervenció.

La libertad condicional en Cataluña

La investigación analiza cuáles son las claves actuales del uso de la libertad condicional (LC) en Cataluña. Para hacerlo, primero explica cuáles son las realidades de las políticas criminales y de ejecución penal practicadas en Cataluña y España y las compara con otras realidades europeas. Los resultados de esta primera parte fundamentan la conveniencia de aumentar de manera significativa su aplicación y cómo este aumento repercutiría positivamente en la mejora de las tasas de reincidencia, en el desistimiento del delito y en la reinserción social de las personas encarceladas. En la segunda parte del estudio se analiza el perfil de las personas que llegan a LC, pero también de las que no llegan, a pesar de cumplir algunas de las condiciones objetivas para hacerlo. Del estudio de estos perfiles se analizan las similitudes y diferencias en las características de los penados y se hacen propuestas de mejora en la clasificación de grado penitenciario y la posibilidad de progresión sin que aumente el riesgo teórico de reincidencia ni el de recursos a asignar, aunque sí hacer una redistribución de los actualmente existentes. La tercera parte del estudio analiza los obstáculos que tiene la Administración para poder hacer propuestas de mejora para aumentar la aplicación de la LC. Entre las dificultades analizadas se comentan: el modelo de aplicación español sobre la LC, la satisfacción de la responsabilidad civil, los extranjeros que se encuentran en situación administrativa irregular en España, los retrasos en la concesión de los permisos ordinarios y las progresiones de grado y el seguimiento y control de la LC. El estudio ha utilizado metodologías cuantitativas y cualitativas simultáneamente. La información obtenida se triangula y se señalan aquellos puntos donde el consenso es más global y aquellos puntos más controvertidos donde los resultados no permiten extraer conclusiones fehacientes. En la parte cuantitativa se han analizado 3.340 casos que se encontraban en 2012 en LC, 3 º grado y 2 º grado utilizando diferentes técnicas estadísticas. En la parte cualitativa, se han hecho análisis de casos, entrevistas en profundidad, grupos focales, técnica Delphi y recopilación bibliográfica y de legislación comparada. La investigación termina proponiendo 23 propuestas de mejora agrupadas en 6 bloques de intervención.

Stability of nanoparticle agglomerates under mechanical stress and its effects on their release into the air

L'exposition professionnelle aux nanomatériaux manufacturés dans l'air présente des risques potentiels pour la santé des travailleurs dans les secteurs de la nanotechnologie. Il est important de comprendre les scénarios de libération des aérosols de nanoparticules dans les processus et les activités associées à l'exposition humaine. Les mécanismes de libération, y compris les taux de libération et les propriétés physico-chimiques des nanoparticules, déterminent leurs comportements de transport ainsi que les effets biologiques néfastes. La distribution de taille des particules d'aérosols est l'un des paramètres les plus importants dans ces processus. La stabilité mécanique d'agglomérats de nanoparticules affecte leurs distributions de tailles. Les potentiels de désagglomération de ces agglomérats déterminent les possibilités de leur déformation sous énergies externes. Cela rend les changements possibles dans leur distribution de taille et de la concentration en nombre qui vont finalement modifier leurs risques d'exposition. Les conditions environnementales, telles que l'humidité relative, peuvent influencer les processus de désagglomération par l'adhérence de condensation capillaire de l'humidité. L'objectif général de cette thèse était d'évaluer les scénarios de libération des nanomatériaux manufacturés des processus et activités sur le lieu de travail. Les sous-objectifs étaient les suivants: 1. Etudier les potentiels de désagglomération des nanoparticules dans des conditions environnementales variées. 2. Etudier la libération des nano-objets à partir de nanocomposites polymères; 3. Evaluer la libération de nanoparticules sur le lieu de travail dans des situations concrètes. Nous avons comparé différents systèmes de laboratoire qui présentaient différents niveau d'énergie dans l'aérosolisation des poudres. Des nanopoudres de TiO2 avec des hydrophilicités de surface distinctes ont été testées. Un spectromètre à mobilité électrique (SMPS), un spectromètre à mobilité aérodynamique (APS) et un spectromètre optique (OPC) ont été utilisés pour mesurer la concentration de particules et la distribution de taille des particules. La microscopie électronique à transmission (TEM) a été utilisée pour l'analyse morphologique d'échantillons de particules dans l'air. Les propriétés des aérosols (distribution de taille et concentration en nombre) étaient différentes suivant la méthode employée. Les vitesses des flux d'air d'aérosolisation ont été utilisées pour estimer le niveau d'énergie dans ces systèmes, et il a été montré que les tailles modales des particules étaient inversement proportionnelles à la vitesse appliquée. En général, les particules hydrophiles ont des diamètres plus grands et des nombres inférieurs à ceux des particules hydrophobes. Toutefois, cela dépend aussi des méthodes utilisées. La vitesse de l'air peut donc être un paramètre efficace pour le classement de l'énergie des procédés pour des systèmes d'aérosolisation similaires. Nous avons développé un système laboratoire pour tester les potentiels de désagglomération des nanoparticules dans l'air en utilisant des orifices critiques et un humidificateur. Sa performance a été comparée à un système similaire dans un institut partenaire. Une variété de nanopoudres différentes a été testée. Le niveau d'énergie appliquée et l'humidité ont été modifiés. Le SMPS et l'OPC ont été utilisés pour mesurer la concentration de particules et la distribution de la taille. Un TEM a été utilisé pour l'analyse morphologique d'échantillons de particules dans l'air. Le diamètre moyen des particules a diminué et la concentration en nombre s'est accrue lorsque des énergies externes ont été appliquées. Le nombre de particules inférieures à 100 nm a été augmenté, et celui au-dessus de 350 nm réduits. Les conditions humides ont faits exactement le contraire, en particulier pour les petites particules. En outre, ils ont réduits les effets de la différence de pression due à l'orifice. Les résultats suggèrent que la désagglomération d'agglomérats de nanoparticules dans l'air est possible dans la gamme d'énergie appliquée. Cependant, l'atmosphère humide peut favoriser leur agglomération et améliorer leurs stabilités en réduisant la libération de nanoparticules dans l'environnement. Nous proposons d'utiliser notre système pour le test de routine des potentiels de désagglomération des nanomatériaux manufacturés et de les classer. Un tel classement faciliterait la priorisation de l'exposition et du risque encouru en fonction du niveau d'ENM. Un système de perçage automatique et un système de sciage manuel ont été développés pour étudier la libération de nanoparticules à partir de différents types de nanocomposites. La vitesse de perçage et taille de la mèche ont été modifiées dans les expériences. La distribution de taille des particules et leur concentration en nombre ont été mesurées par un SMPS et un miniature diffusion size classifier (DISCmini). Les distributions de nanoparticules dans les composites et les particules libérées ont été analysés par un TEM et un microscope électronique à balayage (SEM). Les tests de perçage ont libérés un plus grand nombre de particules que le sciage. Des vitesses de perçage plus rapide et les mèches plus grandes ont augmentés la génération de particules. Les charges de nanoparticules manufacturées dans les composites ne modifient pas leurs comportements de libération dans les expériences de perçage. Toutefois, le sciage différencie les niveaux de libération entre les composites et les échantillons blancs. De plus, les vapeurs de polymères ont été générées par la chaleur de sciage. La plupart des particules libérées sont des polymères contenant des nanoparticules ou sur leurs surface. Les résultats ont souligné l'importance du type de processus et paramètres pour déterminer la libération de nanoparticules de composites. Les émissions secondaires telles que les fumées polymères appellent à la nécessité d'évaluations de l'exposition et de risque pour de tels scénarios. Une revue systématique de la littérature sur le sujet de libérations de nanoparticules dans l'air dans les secteurs industriels et laboratoires de recherche a été effectuée. Des stratégies de recherche des informations pertinentes et de stockage ont été développées. Les mécanismes de libération, tels que la taille de particules d'aérosol et de leur concentration en nombre, ont été comparés pour différentes activités. La disponibilité de l'information contextuelle qui est pertinente pour l'estimation de l'exposition humaine a été évaluée. Il a été constaté que les données relatives à l'exposition ne sont pas toujours disponibles dans la littérature actuelle. Les propriétés des aérosols libérés semblent dépendre de la nature des activités. Des procédés à haute énergie ont tendance à générer des plus hauts niveaux de concentrations de particules dans les gammes de plus petite taille. Les résultats peuvent être utiles pour déterminer la priorité des procédés industriels pour l'évaluation les risques associés dans une approche à plusieurs niveaux. Pour l'évaluation de l'exposition, la disponibilité de l'information peut être améliorée par le développement d'une meilleure méthode de communication des données.