Valutazione statistica della ripetibilità di esperimenti di sequenziamento del DNA in specie batteriche

I progressi della biologia molecolare assieme alle nuove tecnologie di sequenziamento applicate su scala genomica alla genetica molecolare, hanno notevolmente elevato la conoscenza sulle componenti di base della biologia e delle patologie umane. All’interno di questo contesto, prende piede lo studio delle sequenze genetiche dei batteri, consentendo dunque, una migliore comprensione di ciò che si nasconde dietro le malattie legate all’uomo. Il seguente lavoro di tesi si propone come obiettivo l’analisi del DNA del batterio Listeria monocytogenes, un microrganismo presente nel suolo e in grado di contaminare l’acqua e gli alimenti. Lo scopo principale è quello di confrontare la variabilità tecnica e biologica, al fine di capire quali siano gli SNPs reali (Single Nucleotide Polymorphism) e quali artefatti tecnici. La prima parte, quindi, comprende una descrizione del processo di individuazione degli SNPs presenti nel DNA dei campioni in esame, in particolare di tre isolati diversi e tre copie. Nella seconda parte, invece, sono effettuate delle indagini statistiche sui parametri relativi agli SNPs individuati, ad esempio il coverage o il punteggio di qualità assegnato alle basi. Il fine ultimo è quello di andare a verificare se sussistano particolari differenze tra gli SNPs dei vari isolati batterici.

Studio idrogeologico ed isotopico (carbonio e cloro) del caso di inquinamento delle acque sotterranee da parte della discarica "I Tre Monti" (Bussi sul Tirino, Abruzzo).

Bussi Officine è tra i più antichi impianti petrolchimici italiani. I residui di produzione venivano sversati nella discarica I Tre Monti sin dagli anni '70. A circa 2 km di distanza dalla discarica si trova il campo pozzi di Colle S’Angelo, che ha erogato acqua potabile alla città di Pescara fino al 2007. Dal 1992, solventi clorurati sono stati sversati in concentrazioni che variavano nell'ordine di 1x10-1 ppb. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di effettuare uno studio piezometrico, sullo stato di contaminazione dell’area ed uno studio isotopico sulle unità acquifere contaminate. Nel 2017 è stato effettuato il campionamento delle acque sotterranee coinvolgendo 8 piezometri situati nelle zone di contaminazione più gravi applicandovi poi la tecnica CSIA per le analisi isotopiche sui contaminanti ed è stato rilevato il livello piezometrico dei piezometri insieme al livello idrico del fiume Pescara per ricostruire la relazione fiume-falda che è stata riscontrata su tutta l’area; l’andamento si presenta però differente: per gli acquiferi più superficiali si osserva un effetto alimentante del fiume rispetto alla falda; nel caso dell’acquifero più profondo, questo effetto è confermato solo nell’area della discarica, la falda diventa poi alimentante rispetto al fiume nei pressi del campo pozzi. I dati isotopici mostrano un trend verso l’arricchimento che aumenta con la distanza dalla zona sorgente di contaminazione, indice di un processo di degradazione attribuibile alle opere messe in atto per la Messa in Sicurezza d’Emergenza che nel tempo avrebbero causato una riduzione del flusso di ossigeno cambiando le condizioni redox, come testimoniano i valori fortemente negativi del potenziale. Per gli isotopi del cloro l’andamento è più complesso ed apparentemente anomalo rispetto al carbonio: il trend è in verso opposto con un progressivo impoverimento dalla zona sorgente, imputabile ad una possibile coesistenza di più processi provocati dalle opere costruite nel 2012.

Trattamento termico dei tumori

Il tumore non è altro che una massa abnorme di tessuto che cresce in eccesso ed in modo scoordinato rispetto ai tessuti normali, e che persiste in questo stato dopo la cessazione degli stimoli che hanno indotto il processo. Questa patologia può presentarsi all’interno del corpo umano in svariate posizioni e forme; la più diffusa forma di tumore è quello epatico, particolarmente discusso in questo studio. Dato il continuo sviluppo di questa malattia, la ricerca ha richiesto un altrettanto miglioramento della tecnologia per eliminarla. Gli studi hanno portato a sviluppare quello che viene definito “trattamento termico dei tumori”, che consiste nell’applicazione di elevate o basse temperature nella posizione desirata per creare necrosi e quindi l’eliminazione della neoplasia. L’obiettivo di questo lavoro è presentare i diversi trattamenti termici utilizzati nella pratica clinica, i modelli matematici utilizzati dalla tecnologia attuale per predire la distribuzione di temperatura nel tessuto e quindi l’efficacia di una determinata tecnologia; infine verranno presentate le ricerche che si pensa potrebbero migliorare l’efficienza della terapia. Per ogni tecnica sono state presentate le dinamiche di utilizzo, i macchinari, i limiti e i vantaggi che la caratterizzano. Ci si è soffermati anche sulla presentazione dell’equazioni matematiche che regolano gli scambi di calore, nonché sui danni provocati ai tessuti da fattori ipertermici o ipotermici, con un particolare esempio sui fattori ipertermici generati da campi elettromagnetici vicini e lontani. Si è cercato, quindi, di fare un quadro generale di questo trattamento toccando i diversi aspetti che lo distinguono dalle altre terapie.

Introduzione alla Teoria Quantistica dei Campi: Spazi di Fock e il modello

La QFT è una teoria nata in ambito fisico per risolvere alcuni problematiche della teoria quantistica delle particelle, dando risultati sorprendenti. Nasce come teoria effettiva a cui fu successivamente necessario dare un rigore matematico. In generale le strutture matematiche teorizzate non risultano adeguate a modellare un ampio spettro di sistemi fisici. Esistono tuttavia dei modelli “giocattolo” perfettamente coerenti per i quali sono stati creati strumenti molto interessanti ed efficaci, come ad esempio gli spazi di Fock. In questa tesi oltre a una presentazione dettagliata degli spazi di Fock verrà descritto un esempio non banale della loro applicazione: il modello interattivo e ristretto ad una sola dimensione spaziale

La teoria classica dei campi

In questa tesi verrà analizzata la dinamica dei sistemi conservativi a infiniti gradi di libertà, descritti dai campi. Verrà utilizzato l'approccio della meccanica lagrangiana, in cui, partendo da un principio, il principio di minima azione, si arriverà alla scrittura delle equazioni del moto, dette equazioni di Eulero-Lagrange, governate da una funzione, detta Lagrangiana. Successivamente si descriverà il formalismo hamiltoniano, in cui le equazioni di Eulero-Lagrange verranno riscritte in nuove coordinate, e interverrà una nuova funzione, detta Hamiltoniana. Verrà inoltre affrontato un altro argomento, in cui si vedranno quantità del sistema che si conservano nel tempo. Questa legge di conservazione, descritta dal Teorema di Noether, è dovuta a simmetrie della Lagrangiana, ovvero a trasformazioni continue delle coordinate del sistema che lasciano la Lagrangiana invariata. Ad ogni simmetria della Lagrangiana corrisponde una quantità conservata. Infine, per concludere, verrà applicato il metodo lagrangiano al sistema descritto dal campo elettromagnetico, e da qui si vedrà che le equazioni di Eulero-Lagrange diventeranno le note equazioni di Maxwell.

Aviation English: una lingua per volare Analisi linguistica della comunicazione in aviazione civile

La tesi si propone l'obiettivo di esaminare le caratteristiche della lingua dell'aviazione, il cosiddetto Aviation English (AE), rivolgendo un'attenzione particolare alle dinamiche delle interazioni verbali che avvengono tra piloti e controllori del traffico aereo. A partire da un breve excursus sui diversi tipi di linguaggi, da quelli specialistici alle lingue controllate, si cercherà di fornire una chiara definizione dell'AE, delineando gli aspetti che lo rendono una vera e propria lingua e non una semplice varietà di inglese. La tesi passerà in rassegna tutte le convenzioni e le regole che compongono questa lingua e che rendono la comunicazione in volo efficace a livello internazionale. Si vedrà anche come la comunicazione in aviazione sia suscettibile a molti fattori linguistici (e non), il che comporta per gli operatori del settore, l'obbligo di conoscerla a fondo, più della loro stessa lingua madre. In conclusione, si eseguirà un'analisi conversazionale di una comunicazione terra-bordo-terra realmente avvenuta in un'emergenza. Più precisamente, si tratta dell'estratto del volo US Airways 1549, diventato famoso come "il miracolo dell'Hudson". Questo permetterà di mettere in risalto le regole dell'AE, applicate in un caso concreto, quanto singolare, e notare come queste siano efficaci nel gestire, a livello comunicativo e operativo, gli imprevisti.

Limiti e potenzialità della pirolisi analitica nella quantificazione delle microplastiche nell'ambiente

I rifiuti plastici, oggigiorno, rappresentano una grande minaccia per l’ambiente, per gli ecosistemi e per la salute umana, tanto da essere al centro della attenzione di numerosi studi. La preoccupazione maggiore è destata dalle microplastiche (frammenti di dimensioni inferiori ai 5 mm) che per la loro dimensione, la loro ubiquità e la loro lunga persistenza in ambiente possono interferire in maniera allarmante con gli organismi viventi. L’ampia gamma di dimensioni delle microplastiche e la natura complessa delle loro forme, colori e tipi di polimero hanno impedito ai ricercatori di sviluppare una classificazione coerente data anche dall'attuale assenza di una standardizzazione nel metodo di campionamento, preparazione e analisi del campione. Infatti lo studio di questa tipologia di inquinanti può essere effettuato mediante diverse metodologie analitiche sia di tipo spettroscopico che termico. Con questo studio si è cercato di valutare le potenzialità della pirolisi analitica (PyGCMS) per la quantificazione e identificazione di sei polimeri: PE, PP, PS, PET, PVC e PA. Tramite un attento confronto con la letteratura sono stati identificati alcuni punti critici nell'analisi quantitativa di alcuni polimeri in miscela. In particolare, la miscela PET/PA è risultata essere soggetta a grandi interferenze date dalla comparsa di prodotti pirolitici secondari che ne impediscono una corretta quantificazione. Inoltre un diverso rapporto dei polimeri nella miscela binaria va a modificare la risposta quantitativa rendendola non prevedibile. L’uso di derivatizzanti come agenti metilanti sembra ridurre alcuni effetti di interazione in pirolisi, ma non sembra essere così vantaggioso come riportato in altri studi. Complessivamente la pirolisi analitica risulta una tecnica applicabile alla identificazione e quantificazione delle microplastiche, ma emerge dallo studio una scarsa conoscenza in letteratura delle interazioni in fase pirolitica tra prodotti di pirolisi di diversi polimeri.

La stimolazione del Nervo Vago attraverso la pratica di tecniche respiratorie ai fini della neuroimmunomodulazione del riflesso infiammatorio: a Scoping Review.

Introduzione: I neuroni colinergici ricoprono un ruolo importante nella regolazione dei processi flogistici, tale scoperta ha portato la ricerca scientifica ad approfondire questo aspetto, provando che la stimolazione del Nervo Vago può essere utilizzata nel trattamento delle patologie infiammatorie. La respirazione potrebbe essere una tecnica volta a stimolare il Nervo Vago, inducendo cosi spostamenti nell’equilibrio simpatico-vagale verso una predominanza parasimpatica, con i conseguenti riflessi anti-infiammatori. Materiali e metodi: È stata effettuata una prima ricerca in letteratura per identificare studi che provassero la funzione immunologica, anti-infiammatoria, bi-direzionale del Nervo Vago. Attraverso la seconda ricerca è stata analizzata la possibile correlazione tra la pratica di pattern respiratori e la stimolazione del Nervo Vago analizzando i marker tonici vagali. Sono stati visionati i database elettronici PUBMED, CINAHL, COCHRANE e PEDRO. La ricerca è stata effettuata nel periodo che va da marzo 2020 ad ottobre 2020. Risultati: Il Nervo Vago è coinvolto nell’omeostasi dei processi infiammatori attraverso un sistema di controllo bi-direzionale neuroimmunologico. È capace di individuare i processi flogistici silenti nella periferia attraverso le vie afferenti, e mediante la via efferente colinergica anti- infiammatoria li disattiva. In base agli studi analizzati, un pattern respiratorio di circa 6 cicli resp/ min con un rapporto basso tra inspirazione ed espirazione evidenzia un aumento significativo nell’analisi dello spettro dell’ Heart Rate Variability, del baroriflesso e dell’aritmia sinusale respiratoria. Conclusioni: In accordo con i risultati biofisici e neurofisiologici e con le attuali pratiche medico ingegneristiche che utilizzano la stimolazione del Nervo Vago, nel trattamento di diverse patologie, si vuole invogliare la ricerca scientifica ad indagare un possibile utilizzo terapeutico della respirazione.

Interoperabilità BIM nella modellazione strutturale di edifici storici in muratura: il caso della Rocca Estense di S. Felice sul Panaro

In questa tesi si propone una metodologia per il trasferimento interattivo semiautomatico di dati da modelli geometrici semantici sviluppati in ambiente BIM a modelli strutturali supportati da analisi per elementi finiti. Il caso della Rocca estense di San Felice sul Panaro, gravemente danneggiata dagli eventi sismici del 2012, è utilizzato come caso di studio applicativo. La metodologia prevede in prima battuta la modellazione di elementi speciali BIM quali contenitori locali dei dati semantici definiti mediante regioni nello spazio del modello che individuano particolari condizioni fisiche individuate mediante la definizione di opportuni metadati. Successivamente, tali informazioni vengono processate automaticamente, mediante uno script integrato in ambiente BIM, rendendole compatibili con i set di dati che tipicamente vengono trasmessi in input per analisi ad elementi finiti. Tali operazioni permettono quindi la generazione di un modello strutturale che recepisce direttamente le attribuzioni semantiche del modello geometrico iniziale. Nell'elaborato sono inoltre discusse alcune metodologie alternative per la generazione del modello agli elementi finiti, partendo da diverse definizioni geometriche in ambiente BIM.

L'armonia della natura. Ruolo della musica e degli ultrasuoni nella viticoltura.

Questo elaborato ha come obiettivo quello di illustrare l'utilizzo della musica e degli ultrasuoni nella viticoltura come tecnica innovativa di prevenzione delle avversità della vite, quali patogeni, insetti, malattie, e altri fattori ambientali sfavorevoli come la siccità. In particolare, viene sviluppato il loro impiego contro il vettore della flavescenza dorata, lo Scaphoideus titanus, e nei confronti della specie Homalodisca vitripennis, vettore del batterio Xylella fastidiosa, il quale è responsabile della malattia di Pierce. Viene anche esposto l'uso della Protéodie all'interno dei vigneti e delle cantine francesi, dove queste “melodie delle proteine” agiscono sulla biosintesi proteica delle piante, amplificando la resistenza delle viti nei confronti del mal dell’esca.

La movimentazione dei sedimenti di spiaggia nell'ambito della gestione del litorale: il caso di Cesenatico.

Il litorale emiliano romagnolo nell’ultimo secolo risulta sempre più soggetto al fenomeno dell’erosione (Arpae, 2020), incrementata dall’urbanizzazione della costa, dalla riduzione del trasporto solido fluviale e dal fenomeno della subsidenza. Il tratto di costa preso in considerazione nella tesi riguarda l’area di Cesenatico sud: esso non è tra i più critici del litorale regionale, ed è considerato come un settore relativamente stabile dal punto di vita dell’erosione costiera (Arpae, 2020). Ciò è attribuibile in parte alla presenza di barriere frangiflutti lungo tutta l’estensione del paraggio, ma soprattutto a quella del molo sud del Portocanale che intercetta il trasporto solido lungo costa avente verso sud-nord. Per contrastare l’erosione costiera vengono comunque messe in atto a scala locale una serie di “buone pratiche” di gestione del sedimento (linee guida MATTM-Regioni, 2018) come la creazione di un “argine invernale” nel retrospiaggia e lo scraping: una tecnica con la quale, tramite mezzi meccanici, viene rimosso sedimento da accumuli nella spiaggia sommersa ridepositato sulla spiaggia emersa, per aumentarne la superficie in vista dell’avvio della stagione balneare. Il monitoraggio della spiaggia emersa e sommersa è un’attività fondamentale per comprendere gli effetti associati a questi interventi, anche nell’ottica di una gestione sostenibile della costa. Nel 2020 e 2021 sono stati eseguiti a Cesenatico sud una serie di rilievi topografici e batimetrici, all’ultimo dei quali ho personalmente preso parte. I dati sono stati acquisiti con GNSS ed ecoscandaglio single-beam e poi elaborati con software GIS per ottenere mappe di quota/profondità, DTM delle differenze tra rilievi e per ricostruire i profili di spiaggia. Dalle analisi svolte è possibile cogliere i cambiamenti morfologici della spiaggia in seguito alla movimentazione del sedimento in risposta ad attività antropiche e a processi naturali (come significativi eventi di mareggiata).

Attività enzimatica ed inibizione della tirosin-fosfatasi A (MptpA) di Mycobacterium tuberculosis in funzione del pH

La tubercolosi è una malattia infettiva causata dal batterio patogeno Mycobacterium tuberculosis. Tale micobatterio è in grado di secernere due importanti tirosin-fosfatasi, MptpA e MptpB, che esplicano un importante ruolo come fattori di virulenza permettendo la sopravvivenza del batterio all’interno dell’ospite mediante evasione della risposta immunitaria. In particolare, MptpA è un membro della famiglia delle tirosin-fosfatasi a basso peso molecolare ed è composta da 163 amminoacidi (17,9 kDa). L’enzima impedisce la normale maturazione del fagosoma e la fusione fagosoma-lisosoma, attraverso la defosforilazione della proteina VPS33B, inibendo così la risposta cellulare all’infezione. Obiettivo del seguente lavoro di tesi è stato analizzare il comportamento catalitico di MptpAW152F, variante caratterizzata dalla presenza di un solo triptofano, in funzione del pH. È stata inoltre valutata l’eventuale inibizione dell’attività enzimatica ad opera di alcuni composti naturali, i glucosinolati e di un inibitore di sintesi (L335-M34). Lo studio cinetico effettuato in presenza del substrato fosfotirosina ha evidenziato la presenza di un secondo sito allosterico, adiacente al sito attivo dell’enzima, che influenza l’attività di MptpAW152F. Questo risulta essere un promettente bersaglio per la progettazione di nuovi farmaci ed inibitori selettivi. La valutazione di alcuni tra questi, come l’inibitore sintetico L335-M34 ha riportato risultati promettenti. I saggi di attività in pre-steady-state in funzione del pH e le analisi SPR hanno permesso di indagare ulteriormente l’affinità di legame tra MptpAW152F e la fosfotirosina e di evidenziare il riarrangiamento strutturale dell’enzima da una forma aperta ad una forma chiusa, cataliticamente attiva.

Valutazione dell'effetto dei campi elettrici pulsati sulle cinetiche di salagione di branzino fresco

In questo studio è stato valutato l'impatto dei campi elettrici pulsati applicati a diverse intensità (0.3, 0.9 e 1.5 kV/cm) su campioni di branzino fresco prima del processo di salamoiatura. Dopo 24, 96, 144 e 92 ore sono stati determinati il peso, il contenuto in acqua, la percentuale di NaCl, l'attività dell'acqua e il contenuto in TBARS nei campioni allo scopo di verificare la possibilità di accelerare il trasferimento di massa nella matrice, e in secondo luogo per valutare l'effetto dei campi elettrici pulsati sull'ossidazione lipidica.

Protezione cerebrale nella chirurgia dell'arco aortico

Negli ultimi decenni, l’outcome dei pazienti sottoposti a chirurgia dell’aorta toracica è migliorato grazie ai progressi ottenuti nella gestione della circolazione extracorporea, della protezione miocardica e cerebrale e del monitoraggio intra- e postoperatorio dei pazienti. Malgrado questo però, la chirurgia dell’arco aortico è ancora gravata da una significativa mortalità e morbilità dovute principalmente alle complicanze neurologiche conseguenti all’interruzione temporanea della circolazione cerebrale. Nel presente studio sono stati analizzati 364 pazienti trattati per sostituzione dell’arco aortico con l’ausilio della perfusione cerebrale selettiva anterograda, presso l’Unità Operativa di Cardiochirurgia dell’Ospedale di Sant’Orsola di Bologna dal 1° gennaio 2015 al 31 maggio 2020.Le disfunzioni neurologiche permanenti sono state diagnosticate in 33 dei 364 pazienti (9.1%) operati, utilizzando la perfusione cerebrale selettiva anterograda come tecnica di perfusione cerebrale. Pertanto abbiamo confrontato due gruppi di pazienti: un gruppo di 33 pazienti con deficit permanenti con il resto dei pazienti (331) che non aveva alcun deficit. Tra le variabili intraoperatorie, i tipi di cannulazione arteriosa, in particolare la cannulazione dell’arteria femorale (109 [32.9%] vs 17 [51.5%], p-value=0.032) e dell’aorta ascendente (56 [16.9%] vs 0, p-value=0.010), presentano delle differenze statisticamente significative tra i due gruppi. Per quanto riguarda la perfusione cerebrale selettiva anterograda, i valori del flusso medio (899.63 ± 214.12 vs 952.52 ± 160.72, p-value=0.051) presentano una differenza statisticamente significativa tra i due campioni. All’analisi multivariata, la dissezione aortica di tipo A (p = 0.010), la cannulazione femorale (p = 0.033) e l’arresto di circolo totale (p = 0.046) si confermano dei fattori di rischio statisticamente significativi per l’insorgenza di disfunzioni neurologiche permanenti

Lavorare il tempo. I diritti del prestatore tra tecnica e società

La dimensione giuridica del tempo, cioè il ruolo del tempo nel diritto, ha contribuito a far emergere il lavoro quale concetto legale astratto dal prestatore, funzionale alla sua alienazione. Rompere l’unitarietà del tempo della persona, per consacrarne una parte al lavoro, ha dato ai rapporti di potere tra gli individui una forma giuridica in grado di legittimarli. Il primo capitolo si sofferma sulla costruzione legale del lavoro subordinato attraverso la definizione del suo tempo. Tra gli elementi essenziali del contratto tipizzato dall’art. 2094 c.c., il tempo nella causa, oltre a mostrare la non istantaneità dello scambio e la indeterminatezza del regolamento contrattuale, non assurge a criterio discretivo dalle collaborazioni o dal lavoro autonomo. Se dalla causa si passa ad indagare l’oggetto, l’interprete si imbatte nel pudore di svelare quale sia il vero elemento su cui incide il contratto, la persona del lavoratore, che induce a prediligere la finzione di allontanare l’attività dal corpo di chi la produce: l’orario è la tecnica giuridica che rende possibile la partecipazione del lavoro ad una logica di scambio. Il secondo e il terzo capitolo si concentrano sulla regolazione e interpretazione del tempo di lavoro in chiave diacronica. La legislazione lavoristica ha trovato i propri albori nella disciplina eteronoma dell’orario, come strumento per tutelare i prestatori dagli eccessi mercantilistici. L’attuale quadro normativo è molto attento alle ragioni creditorie ma la giurisprudenza della Corte di giustizia testimonia l’irrequietudine di una materia viva e in movimento. Non è un caso che il legislatore europeo, nei piccoli passi compiuti per rafforzare il diritto sociale comune agli Stati membri, abbia assegnato al tempo un ruolo centrale, come prevedibilità delle condizioni di lavoro (direttiva n. 1152 del 2019), come equilibrio tra attività professionale e vita familiare (direttiva n. 1158 del 2019) e un domani, forse, come diritto alla disconnessione.