Solution of the Poisson-Boltzmann equation for a system with four ionic species

The analytical solution of the Poisson-Boltzmann equation in an electrolyte with four ionic species (2:2:1:1), in the presence of a charged planar membrane or surface is presented. The function describing the mean electrical potential provides a convenient description that helps the understanding of electrical processes of biological interest.

INTEGRATION OF THE NONLINEAR POISSON BOLTZMANN-EQUATION FOR CHARGED VESICLES IN ELECTROLYTIC SOLUTIONS

The Poisson-Boltzmann equation (PBE), with specific ion-surface interactions and a cell model, was used to calculate the electrostatic properties of aqueous solutions containing vesicles of ionic amphiphiles. Vesicles are assumed to be water- and ion-permeable hollow spheres and specific ion adsorption at the surfaces was calculated using a Volmer isotherm. We solved the PBE numerically for a range of amphiphile and salt concentrations (up to 0.1 M) and calculated co-ion and counterion distributions in the inside and outside of vesicles as well as the fields and electrical potentials. The calculations yield results that are consistent with measured values for vesicles of synthetic amphiphiles.

pH at the micellar interface: Synthesis of pH probes derived from salicylic acid, acid-base dissociation in sodium dodecyl sulfate micelles, and Poisson-Boltzmann simulation

The study of the H+ concentration at the micellar interface is a convenient system for modeling the distribution of H+ at interfaces. We have synthesized salicylic acid derivatives to analyze the proton dissociation of both the carboxylic and phenol groups of' the probes, determining spectrophotometrically the apparent pK(a)'s (pK(ap)) in sodium dodecyl Sulfate, SDS, micelles with and without added salt. The synthesized probes were 2-hydroxy-5-(2-trimethylammoniumacetyl)benzoate; 2-hydroxy-5-(2-dimethylhexadecylammoniumacetyl)benzoate- 2-hydroxy-5-(2-dimethylhexadecylammoniumhexanoyl)benzoate-, 2-hydroxy-5-(2-diniethylhexadecylammoniumundecanoyl)betizoate; 2-hydroxy-5-acetylbenzoic acids and 2-hydroxy-5-dodecanoylbenzoic acid. Upon incorporation into SDS micelles the pK(ap)'s of both carboxylic and phenol groups increased by ca. 3 pH units and NaCl addition caused a decrease in the probe-incorporated pKap. The experimental results were fitted with a cell model Poisson-Boltzmann (P-B) equation taking in consideration the effect of salt on the aggregation number of SDS and using the distance of' the dissociating group as a parameter. The conformations of the probes were analyzed theoretically using two dielectric constants, e.g., 2 and 78. Both the P-B analysis and conformation calculations can be interpreted by assuming that the acid groups dissociate very close to, or at, the interface. Our results are consistent with the assumption that the intrinsic pK(a)'s of both carboxylic and phenol groups of the salicylic acid probes used here can be taken as those in water. Using this assumption the micellar and salt effects on the pKap's of the (trialkylammonium)benzoate probes were described accurately using a cell model P-B analysis. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aplicação da equação de Paisson-Boltzmann com condição de contorno para regulação carga-potencial a sistemas polieletrolíticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Model selection for discriminative restricted boltzmann machines through meta-heuristic techniques

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Coupled Boltzmann calculation of mixed axion/neutralino cold dark matter production in the early universe

We calculate the relic abundance of mixed axion/neutralino cold dark matter which arises in R-parity conserving supersymmetric (SUSY) models wherein the strong CP problem is solved by the Peccei-Quinn (PQ) mechanism with a concommitant axion/saxion/axino supermultiplet. By numerically solving the coupled Boltzmann equations, we include the combined effects of 1. thermal axino production with cascade decays to a neutralino LSP, 2. thermal saxion production and production via coherent oscillations along with cascade decays and entropy injection, 3. thermal neutralino production and re-annihilation after both axino and saxion decays, 4. gravitino production and decay and 5. axion production both thermally and via oscillations. For SUSY models with too high a standard neutralino thermal abundance, we find the combined effect of SUSY PQ particles is not enough to lower the neutralino abundance down to its measured value, while at the same time respecting bounds on late-decaying neutral particles from BBN. However, models with a standard neutralino underabundance can now be allowed with either neutralino or axion domination of dark matter, and furthermore, these models can allow the PQ breaking scale f(a) to be pushed up into the 10(14) - 10(15) GeV range, which is where it is typically expected to be in string theory models.

Classificazione su base molecolare dei tumori mammari della cagna mediante metodica immunoistochimica

Background. A new classification system of human breast tumours based on the immunohistochemical characterization has been applied to mammary tumours of the female dog with the aim to verify its association with invasion and grade, and prognostic aid in veterinary medicine. Methods. Forty-five canine mammary carcinomas with a two-year post-mastectomy follow-up were selected from our database, and the following antibodies were applied: anti-cytokeratines 14, 5/6, oestrogen receptor (ER), progesterone receptor (PR), and ERB-B2. . The tumours were grouped for phenotype as: luminal-like (ER+ and/or PR+, CK14-, CK5/6-) type A (ERB-B2-), and B (ERB-B2+); basal-like (ER-, PR-, CK14+ and/or CK5/6+, ERB-B2-); ERB-B2 (ER-, PR-, CK14-, CK5/6-, ERB-B2+). Association with invasion, grade and histotypes were evaluated and Kaplan-Meier survival curves estimated, then compared by survival analysis. Results. Thirty-five cases with luminal pattern (ER+ and PR+) were subgrouped into 13 A type and 22 B type, if ERB-B2 positive or negative . Most luminal-like A and basal-like cases were grade 1 carcinomas, while the percentage of luminal B cases was higher in grade 2 and 3 (Pearson Chi-square P=0.009). No difference in the percentage of molecular subtypes was evidenced between simple and complex/mixed carcinomas (Pearson Chi-square P=0.47). No significant results were obtained by survival analysis, even if basal-like had a more favourable prognosis than luminal-like. Conclusion. The panel of antibodies identified only 3 groups (luminal-like A and B, and basal-like) in the dog. Even though canine mammary tumours may be a model of human breast cancer, the existence of the same types of carcinoma as in the woman need to be confirmed. Canine mammary carcinomas show high molecular heterogeneity, which would benefit from a classification based on molecular differences. However, by multivariate analysis, the molecular classification appears a variable with a dependent value if compared to invasion and grade that are independent, suggesting that, at present, caution should be used in the application of such a classification to the dog, in which invasion and grade supply the most important prognostic information.

DTCU: Alberi Decisionali per la Classificazione di Dati Incerti

Oggi piu' che mai e' fondamentale essere in grado di estrarre informazioni rilevanti e conoscenza dal grande numero di dati che ci possono arrivare da svariati contesti, come database collegati a satelliti e sensori automatici, repository generati dagli utenti e data warehouse di grandi compagnie. Una delle sfide attuali riguarda lo sviluppo di tecniche di data mining per la gestione dell’incertezza. L’obiettivo di questa tesi e' di estendere le attuali tecniche di gestione dell’incertezza, in particolare riguardanti la classificazione tramite alberi decisionali, in maniera tale da poter gestire incertezza anche sull’attributo di classe.

Analisi di immagini termiche aeree e satellitari per indagini multiscala in ambito urbano

L’alta risoluzione nel telerilevamento termico (Thermal Remote Sensing) da aereo o satellitare si rivela molto importante nell’analisi del comportamento termico delle superfici, in particolare per lo studio dei fenomeni climatici locali dello spazio urbano. La stato termico dell'ambiente urbano è oggi motivo di grande interesse per ricercatori, organi istituzionali e cittadini. Uno dei maggiori campi di studio del comportamento termico urbano interessa il problema energetico: la riduzione dei consumi e delle emissioni di CO2 è un obiettivo primario da perseguire per uno sviluppo sostenibile, spesso supportato da criteri legislativi e progetti comunitari. Su scala differente e con caratteristiche differenti, un altro degli argomenti che scuote da anni e con notevole interesse la ricerca scientifica, è il fenomeno termico urbano che prende il nome di isola di calore; questa si sviluppa non solo in conseguenza al calore sensibile rilasciato da attività antropiche, ma anche a causa della sempre maggiore conversione del territorio rurale in urbanizzato (inurbamento), con conseguente riduzione del fenomeno dell’evapotraspirazione. Oggetto di questa dissertazione è lo studio del comportamento termico delle superfici in ambito urbano, sperimentato sulla città di Bologna. Il primo capitolo si interessa dei principi e delle leggi fisiche sui quali è basato il telerilevamento effettuato nelle bende spettrali dell’infrarosso termico. Viene data una definizione di temperatura radiometrica e cinematica, tra loro legate dall’emissività. Vengono esposti i concetti di risoluzione (geometrica, radiometrica, temporale e spettrale) dell’immagine termica e viene data descrizione dei principali sensori su piattaforma spaziale per l’alta risoluzione nel TIR (ASTER e Landsat). Il secondo capitolo si apre con la definizione di LST (Land Surface Temperature), parametro del terreno misurato col telerilevamento, e ne viene descritta la dipendenza dal flusso della radiazione in atmosfera e dalle condizioni di bilancio termico della superficie investigata. Per la sua determinazione vengono proposti metodi diversi in funzione del numero di osservazioni disponibili nelle diverse bande spettrali dell’IR termico. In chiusura sono discussi i parametri che ne caratterizzano la variabilità. Il capitolo terzo entra nel dettaglio del telerilevamento termico in ambito urbano, definendo il fenomeno dell’Urban Heat Island su tutti i livelli atmosferici interessati, fornendo un quadro di operabilità con gli strumenti moderni di rilievo alle differenti scale (analisi multiscala). Un esempio concreto di studio multiscala dei fenomeni termici urbani è il progetto europeo EnergyCity, volto a ridurre i consumi energetici e le emissioni di gas serra di alcune città del centro Europa. Il capitolo quarto riporta la sperimentazione condotta sull’isola di calore urbana della città di Bologna tramite immagini ASTER con risoluzione spaziale 90 m nel TIR e ricampionate a 15 m dal VIS. Lo studio dell’isola di calore si è effettuata a partire dal calcolo della Land Surface Temperature utilizzando valori di emissività derivati da classificazione delle superfici al suolo. Per la validazione dei dati, in alternativa alle stazioni di monitoraggio fisse dell’ARPA, presenti nell’area metropolitana della città, si è sperimentato l’utilizzo di data-loggers per il rilievo di temperatura con possibilità di campionamento a 2 sec. installati su veicoli mobili, strumentati con ricevitori GPS, per la misura dei profili di temperatura atmosferica near-ground lungo transetti di attraversamento della città in direzione est-ovest.