Mechanical properties of viral capsids

Viruses are known to tolerate wide ranges of pH and salt conditions and to withstand internal pressures as high as 100 atmospheres. In this paper we investigate the mechanical properties of viral capsids, calling explicit attention to the inhomogeneity of the shells that is inherent to their discrete and polyhedral nature. We calculate the distribution of stress in these capsids and analyze their response to isotropic internal pressure (arising, for instance, from genome confinement and/or osmotic activity). We compare our results with appropriate generalizations of classical (i.e., continuum) elasticity theory. We also examine competing mechanisms for viral shell failure, e.g., in-plane crack formation vs radial bursting. The biological consequences of the special stabilities and stress distributions of viral capsids are also discussed.

Sedimentation of pairs of hydrodynamically interacting semiflexible filaments

We describe the effect of hydrodynamic interactions in the sedimentation of a pair of inextensible semiflexible filaments under a uniform constant force at low Reynolds numbers. We have analyzed the different regimes and the morphology of such polymers in simple geometries, which allow us to highlight the peculiarities of the interplay between elastic and hydrodynamic stresses. Cooperative and symmetry breaking effects associated to the geometry of the fibers gives rise to characteristic motion which give them distinct properties from rigid and elastic filaments.

Efficiency of informational transfer in regular and complex networks

We analyze the process of informational exchange through complex networks by measuring network efficiencies. Aiming to study nonclustered systems, we propose a modification of this measure on the local level. We apply this method to an extension of the class of small worlds that includes declustered networks and show that they are locally quite efficient, although their clustering coefficient is practically zero. Unweighted systems with small-world and scale-free topologies are shown to be both globally and locally efficient. Our method is also applied to characterize weighted networks. In particular we examine the properties of underground transportation systems of Madrid and Barcelona and reinterpret the results obtained for the Boston subway network.

Models of social networks based on social distance attachment

We propose a class of models of social network formation based on a mathematical abstraction of the concept of social distance. Social distance attachment is represented by the tendency of peers to establish acquaintances via a decreasing function of the relative distance in a representative social space. We derive analytical results (corroborated by extensive numerical simulations), showing that the model reproduces the main statistical characteristics of real social networks: large clustering coefficient, positive degree correlations, and the emergence of a hierarchy of communities. The model is confronted with the social network formed by people that shares confidential information using the Pretty Good Privacy (PGP) encryption algorithm, the so-called web of trust of PGP.

Block structured dynamics and neuronal coding

When certain control parameters of nervous cell models are varied, complex bifurcation structures develop in which the dynamical behaviors available appear classified in blocks, according to criteria of dynamical likelihood. This block structured dynamics may be a clue to understand how activated neurons encode information by firing spike trains of their action potentials.

Observation of a continuous interior crisis in the Hindmarsh-Rose neuron model.

Interior crises are understood as discontinuous changes of the size of a chaotic attractor that occur when an unstable periodic orbit collides with the chaotic attractor. We present here numerical evidence and theoretical reasoning which prove the existence of a chaos-chaos transition in which the change of the attractor size is sudden but continuous. This occurs in the Hindmarsh¿Rose model of a neuron, at the transition point between the bursting and spiking dynamics, which are two different dynamic behaviors that this system is able to present. Moreover, besides the change in attractor size, other significant properties of the system undergoing the transitions do change in a relevant qualitative way. The mechanism for such transition is understood in terms of a simple one-dimensional map whose dynamics undergoes a crossover between two different universal behaviors

Radial dose function of a 90Sr 90Y seed in water and A150: Comment on Calibration and characterization of beta-particle sources for intravascular brachytherapy

Intravascular brachytherapy with beta sources has become a useful technique to prevent restenosis after cardiovascular intervention. In particular, the Beta-Cath high-dose-rate system, manufactured by Novoste Corporation, is a commercially available 90Sr 90Y source for intravascular brachytherapy that is achieving widespread use. Its dosimetric characterization has attracted considerable attention in recent years. Unfortunately, the short ranges of the emitted beta particles and the associated large dose gradients make experimental measurements particularly difficult. This circumstance has motivated the appearance of a number of papers addressing the characterization of this source by means of Monte Carlo simulation techniques.

Estudo comparativo das técnicas radiográficas e doses entre o Brasil e a Austrália

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho é fazer um estudo comparativo das técnicas radiográficas entre o Brasil e a Austrália e avaliar as doses de radiação para os exames radiológicos mais comuns. MATERIAIS E MÉTODOS: A dose de entrada na pele (DEP) e a dose efetiva (DE) foram obtidas com o uso do programa DoseCal. Em ambos os países, o estudo foi realizado em hospitais de grande porte da rede pública. Quatro tipos de exames foram avaliados: tórax, abdome, pelve e coluna torácica em três projeções (ântero-posterior, póstero-anterior e lateral). Na Austrália, todos os equipamentos são digitais e operam no sistema PACS. No Brasil, os aparelhos são convencionais. RESULTADOS: Os valores médios da DEP e da DE são consideravelmente mais altos no Brasil, exceto para os exames de tórax, cujos resultados indicaram índices menores. As maiores diferenças encontradas foram para os exames de pelve (26 vezes maior no Brasil) e de coluna torácica (43 vezes maior no Brasil). O mesmo acontece para os valores da DE. CONCLUSÃO: Nos hospitais australianos, os programas de controle e garantia de qualidade (PCGQ) fazem parte da rotina nos serviços de radiologia. Contam com equipamentos digitais de última geração e os serviços possuem uma equipe de física médica atuante. Esse conjunto de iniciativas resulta na produção de imagens radiográficas de alta qualidade, com baixas doses e índices de rejeição próximos a zero. Tais resultados apontam para a necessidade de se estimular a implantação de PCGQ em toda a rede hospitalar brasileira. No entanto, analisando os resultados de DEP nos exames de tórax, concluímos que doses baixas também são possíveis no Brasil se forem empregadas técnicas radiográficas adequadas.

Radón : el enemigo invisible.

En este documento se aborda el tema del peligro que representa la acumulación del gas Radón, producto de la desintegración del Uranio-238, en las casas. Existen dos apartados expositivos. En el primero, correspondiente a las páginas impares, se aproxima el problema al público en un lenguaje claro, sin llegar a perder el rigor científico. En el segundo, indicado para quien quiera profundizar en el asunto, se recoge información más detallada y se ubica en las páginas pares. Los apartados que comprende la obra son: 1. Radiactividad y Radón. 2. El peligro de las radiaciones emitidas por los elementos radiactivos. 3. ¿Qué justifica el interés por el Radón, hoy?. 4. El Radón: sus riesgos y su medida. 5. Algunas conclusiones. 6. Referencias. 7. Organismos relacionados con el estudio sobre el Radón en España. 8. Glosario.

Student support materials por AQA A2 Physics : unit 5 nuclear and thermal physics and option units.

Libro de apoyo a los alumnos de bachillerato en el área de la Física. Abarca los siguientes temas: radioactividad, energía nuclear, física térmica, astrofísica, física médica, física aplicada e hitos en la historia de la física. Incluye también una sección para la preparación de los exámenes oficiales con ayudas sobre el funcionamiento de la ciencia, el uso de algoritmos y logaritmos, datos y fórmulas, preguntas similares a los exámenes oficiales, y respuestas, explicaciones y consejos para la superación de las pruebas.

La importancia de las enseñanzas preclínicas en el currículum de Medicina.

Describir el estado actual del currículum en el primer ciclo de Medicina. Testar la opinión de los médicos, profesores y estudiantes de Medicina sobre la importancia de las asignaturas preclínicas para el ejercicio de la profesión, su adecuación con las necesidades formativas del médico y la pertinencia de modificar el currículum. Analizar las concordancias y diferencias de opinión entre colectivos derivadas de su distinto rol y status. Comparar resultados con estudios similares realizados en EEUU. Son tres reales. 261 médicos de las provincias de Madrid, Valladolid, Bilbao, Alicante, Málaga y Oviedo. 52 profesores de la Universidad de Madrid, Alicante, Granada, Murcia, Santander, Valencia, Valladolid y Zaragoza. 295 estudiantes de la Universidad de Alicante, Bilbao, Oviedo y Valladolid. La primera es representativa: estratificada, no proporcional, aleatoria. Comparación intra y entre grupos. 11: las tres muestras, separadas y en total generalistas y especialistas; especialistas en disciplinas médicas, quirúrgicas, diagnósticas, tocoginecológicas y pediátricas; de sus opiniones concordantes y discrepantes sobre las variables; importancia de las asignaturas preclínicas. Comparación con los resultados obtenidos por Spilman, Casady y Hillman en Estados Unidos. Evaluación de las opiniones sobre las variables: duración de la carrera y del primer ciclo y asignaturas preclínicas que deberían suprimirse, reducirse, potenciarse o dejar igual. La ordenación de las asignaturas preclínicas 'AP' por su importancia para el ejercicio de la Medicina general es similar entre todos los grupos. En general, las más importantes son la Patología Médica, Fisiología y Farmacología. Las menos importantes son la Biología médica, la Bioestadística y Física médica. Resultados similares se obtinen respecto a la importancia de las AP para el ejercicio de la especialidad y la formación científica del médico. La mayoría de los encuestados opina que la duración de la carrera y de su primer ciclo debería mantenerse. La Bioestadística y la Física médica deberían suprimirse o reducir su extensión, como la Anatomía; debería aumentar la Patología General, Fisiología y Farmacología. Los datos sociológicos extraidos de las 3 muestras confirman externamente su representatividad y, por ello, la fiabilidad del estudio. Demuestra la posibilidad de establecer escalas ordinales de las asignaturas preclínicas. Los resultados obtenidos son similares a los alcanzados por Spilman y Casady en EEUU con las escalas de comparaciones apareadas, para las seis asignaturas comunes. En general, las modificaciones que debería sufrir el primer ciclo se reducen a cambios en la extensión y presencia de las asignaturas, no a su duración. Se sugiere un estudio similar para el segundo ciclo.

Detecção de fusos de sono em adultos jovens por meio de transformadas wavelet

A análise do sono está baseada na polissonogra a e o sinal de EEG é o mais importante. A necessidade de desenvolver uma análise automática do sono tem dois objetivos básicos: reduzir o tempo gasto na análise visual e explorar novas medidas quantitativas e suas relações com certos tipos de distúrbios do sono. A estrutura do sinal de EEG de sono está relacionada com a chamada microestrutura do sono, que é composta por grafoelementos. Um destes grafoelementos é o fuso de sono (spindles). Foi utilizado um delineamento transversal aplicado a um grupo de indivíduos normais do sexo masculino para testar o desempenho de um conjunto de ferramentas para a detecção automática de fusos. Exploramos a detecção destes fusos de sono através de procura direta, Matching Pursuit e uma rede neural que utiliza como "input"a transformada de Gabor (GT). Em comparação com a análise visual, o método utilizando a transformada de Gabor e redes neurais apresentou uma sensibilidade de 77% e especi cidade de 73%. Já o Matching Pursuit, apesar de mais demorado, se mostrou mais e ciente, apresentando sensibilidade de 81,2% e especi cidade de 85.2%.

Usando a antimatéria na medicina moderna

Neste artigo, fazemos uma breve exposição de como um dos conceitos fundamentais da física moderna, a existência de antimatéria, tem aplicação na medicina, na chamada tomografia por emissão de pósitrons (PET na sigla em inglês). Ela consiste na produção de imagens tomográficas digitais do organismo que são obtidas pela detecção da radiação produzida na aniquilação do pósitron com o elétron.

Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT): princípios e técnicas

Neste trabalho, o tema central será a Radioterapia de Intensidade Modulada (IMRT). Quanto a metodologia, trata-se fundamentalmente de uma pesquisa bibliográfica somada ao acompanhamento da rotina da IMRT no Hospital Sírio Libanês e do acompanhamento do controle de qualidade do planejamento com o equipamento MapCHECK no Hospital A. C. Camargo. Os principais objetivos deste trabalho são: descrever a técnica, os seus princípios de funcionamento, os testes de aceite, o comissionamento, o controle de qualidade e a rotina clínica. Para desta maneira, avaliar a IMRT, a sua viabilidade e a importância do físico e da equipe multiprofissional no processo de implementação

Desenvolvimento de algoritmos para a avaliação quantitativa de imagens de fantomas mamográficos

There are many advantages when using a phantom for the evaluation of the mammographic images, one of them is to test the visibility of the distribution of objects that constitute it, and then, set the best image in order to obtain a diagnostic medical insurance, trying to reach the best risk - benefit ratio for the patient. Typically, the quality of the mammographic image is performed by subjective and quantitative assessments. This study developed algorithms that can quantitatively evaluate digital images (DICOM), obtained from mammographic phantom consisting of test objects. The results were adjusted by the response of the subjective evaluation performed by experts in radiology. This procedure aims to create an independence of the experts in radiology in daily tests of quality control in routine clinical diagnostic radiology