Characterization of cerebral glucose dynamics in vivo with a four-state conformational model of transport at the blood-brain barrier.

Determination of brain glucose transport kinetics in vivo at steady-state typically does not allow distinguishing apparent maximum transport rate (T(max)) from cerebral consumption rate. Using a four-state conformational model of glucose transport, we show that simultaneous dynamic measurement of brain and plasma glucose concentrations provide enough information for independent and reliable determination of the two rates. In addition, although dynamic glucose homeostasis can be described with a reversible Michaelis-Menten model, which is implicit to the large iso-inhibition constant (K(ii)) relative to physiological brain glucose content, we found that the apparent affinity constant (K(t)) was better determined with the four-state conformational model of glucose transport than with any of the other models tested. Furthermore, we confirmed the utility of the present method to determine glucose transport and consumption by analysing the modulation of both glucose transport and consumption by anaesthesia conditions that modify cerebral activity. In particular, deep thiopental anaesthesia caused a significant reduction of both T(max) and cerebral metabolic rate for glucose consumption. In conclusion, dynamic measurement of brain glucose in vivo in function of plasma glucose allows robust determination of both glucose uptake and consumption kinetics.

ACID-SENSING ION CHANNELS: functional and molecular characterization in putative nociceptors, and modulation by nerve injury and serine protease

Résumé Les canaux ioniques ASICs (acid-sensing ion channels) appartiennent à la famille des canaux ENaC/Degenerin. Pour l'instant, quatre gènes (1 à 4) ont été clonés dont certains présentent des variants d'épissage. Leur activation par une acidification rapide du milieu extracellulaire génère un courant entrant transitoire essentiellement sodique accompagné pour certains types d'ASICs d'une phase soutenue. Les ASICs sont exprimés dans le système nerveux, central (SNC) et périphérique (SNP). On leur attribue un rôle dans l'apprentissage, la mémoire et l'ischémie cérébrale au niveau central ainsi que dans la nociception (douleur aiguë et inflammatoire) et la méchanotransduction au niveau périphérique. Toutefois, les données sont parfois contradictoires. Certaines études suggèrent qu'ils sont des senseurs primordiaux impliqués dans la détection de l'acidification et la douleur. D'autres études suggèrent plutôt qu'ils ont un rôle modulateur inhibiteur dans la douleur. De plus, le fait que leur activation génère majoritairement un courant transitoire alors que les fibres nerveuses impliquées dans la douleur répondent à un stimulus nocif avec une adaptation lente suggère que leurs propriétés doivent être modulés par des molécules endogènes. Dans une première partie de ma thèse, nous avons abordé la question de l'expression fonctionnelle des ASICs dans les neurones sensoriels primaires afférents du rat adulte pour clarifier le rôle des ASICs dans les neurones sensoriels. Nous avons caractérisé leurs propriétés biophysiques et pharmacologiques par la technique du patch-clamp en configuration « whole-cell ». Nous avons pu démontrer que près de 60% des neurones sensoriels de petit diamètre expriment des courants ASICs. Nous avons mis en évidence trois types de courant ASIC dans ces neurones. Les types 1 et 3 ont des propriétés compatibles avec un rôle de senseur du pH alors que le type 2 est majoritairement activé par des pH inférieurs à pH6. Le type 1 est médié par des homomers de la sous-unité ASIC1 a qui sont perméables aux Ca2+. Nous avons étudié leur co-expression avec des marqueurs des nocicepteurs ainsi que la possibilité d'induire une activité neuronale suite à une acidification qui soit dépendante des ASICs. Le but était d'associer un type de courant ASIC avec une fonction potentielle dans les neurones sensoriels. Une majorité des neurones exprimant les courants ASIC co-expriment des marqueurs des nocicepteurs. Toutefois, une plus grande proportion des neurones exprimant le type 1 n'est pas associée à la nociception par rapport aux types 2 et 3. Nous avons montré qu'il est possible d'induire des potentiels d'actions suite à une acidification. La probabilité d'induction est proportionnelle à la densité des courants ASIC et à l'acidité de la stimulation. Puis, nous avons utilisé cette classification comme un outil pour appréhender les potentielles modulations fonctionnelles des ASICs dans un model de neuropathie (spared nerve injury). Cette approche fut complétée par des expériences de «quantitative RT-PCR ». En situation de neuropathie, les courants ASIC sont dramatiquement changés au niveau de leur expression fonctionnelle et transcriptionnelle dans les neurones lésés ainsi que non-lésés. Dans une deuxième partie de ma thèse, suite au test de différentes substances sécrétées lors de l'inflammation et l'ischémie sur les propriétés des ASICs, nous avons caractérisé en détail la modulation des propriétés des courants ASICs notamment ASIC1 par les sérines protéases dans des systèmes d'expression recombinants ainsi que dans des neurones d'hippocampe. Nous avons montré que l'exposition aux sérine-protéases décale la dépendance au pH de l'activation ainsi que la « steady-state inactivation »des ASICs -1a et -1b vers des valeurs plus acidiques. Ainsi, l'exposition aux serine protéases conduit à une diminution du courant quand l'acidification a lieu à partir d'un pH7.4 et conduit à une augmentation du courant quand l'acidification alleu à partir d'un pH7. Nous avons aussi montré que cette régulation a lieu des les neurones d'hippocampe. Nos résultats dans les neurones sensoriels suggèrent que certains courants ASICs sont impliqués dans la transduction de l'acidification et de la douleur ainsi que dans une des phases du processus conduisant à la neuropathie. Une partie des courants de type 1 perméables au Ca 2+ peuvent être impliqués dans la neurosécrétion. La modulation par les sérines protéases pourrait expliquer qu'en situation d'acidose les canaux ASICs soient toujours activables. Résumé grand publique Les neurones sont les principales cellules du système nerveux. Le système nerveux est formé par le système nerveux central - principalement le cerveau, le cervelet et la moelle épinière - et le système nerveux périphérique -principalement les nerfs et les neurones sensoriels. Grâce à leur nombreux "bras" (les neurites), les neurones sont connectés entre eux, formant un véritable réseau de communication qui s'étend dans tout le corps. L'information se propage sous forme d'un phénomène électrique, l'influx nerveux (ou potentiels d'actions). A la base des phénomènes électriques dans les neurones il y a ce que l'on appelle les canaux ioniques. Un canal ionique est une sorte de tunnel qui traverse l'enveloppe qui entoure les cellules (la membrane) et par lequel passent les ions. La plupart de ces canaux sont normalement fermés et nécessitent d'être activés pour s'ouvrire et générer un influx nerveux. Les canaux ASICs sont activés par l'acidification et sont exprimés dans tout le système nerveux. Cette acidification a lieu notamment lors d'une attaque cérébrale (ischémie cérébrale) ou lors de l'inflammation. Les expériences sur les animaux ont montré que les canaux ASICs avaient entre autre un rôle dans la mort des neurones lors d'une attaque cérébrale et dans la douleur inflammatoire. Lors de ma thèse je me suis intéressé au rôle des ASICs dans la douleur et à l'influence des substances produites pendant l'inflammation sur leur activation par l'acidification. J'ai ainsi pu montrer chez le rat que la majorité des neurones sensoriels impliqués dans la douleur ont des canaux ASICs et que l'activation de ces canaux induit des potentiels d'action. Nous avons opéré des rats pour qu'ils présentent les symptômes d'une maladie chronique appelée neuropathie. La neuropathie se caractérise par une plus grande sensibilité à la douleur. Les rats neuropathiques présentent des changements de leurs canaux ASICs suggérant que ces canaux ont une peut-être un rôle dans la genèse ou les symptômes de cette maladie. J'ai aussi montré in vitro qu'un type d'enryme produit lors de l'inflammation et l'ischémie change les propriétés des ASICs. Ces résultats confirment un rôle des ASICs dans la douleur suggérant notamment un rôle jusque là encore non étudié dans la douleur neuropathique. De plus, ces résultats mettent en évidence une régulation des ASICs qui pourrait être importante si elle se confirmait in vivo de part les différents rôles des ASICs. Abstract Acid-sensing ion channels (ASICs) are members of the ENaC/Degenerin superfamily of ion channels. Their activation by a rapid extracellular acidification generates a transient and for some ASIC types also a sustained current mainly mediated by Na+. ASICs are expressed in the central (CNS) and in the peripheral (PNS) nervous system. In the CNS, ASICs have a putative role in learning, memory and in neuronal death after cerebral ischemia. In the PNS, ASICs have a putative role in nociception (acute and inflammatory pain) and in mechanotransduction. However, studies on ASIC function are somewhat controversial. Some studies suggest a crucial role of ASICs in transduction of acidification and in pain whereas other studies suggest rather a modulatory inhibitory role of ASICs in pain. Moreover, the basic property of ASICs, that they are activated only transiently is irreconcilable with the well-known property of nociception that the firing of nociceptive fibers demonstrated very little adaptation. Endogenous molecules may exist that can modulate ASIC properties. In a first part of my thesis, we addressed the question of the functional expression of ASICs in adult rat dorsal root ganglion (DRG) neurons. Our goal was to elucidate ASIC roles in DRG neurons. We characterized biophysical and pharmacological properties of ASIC currents using the patch-clamp technique in the whole-cell configuration. We observed that around 60% of small-diameter sensory neurons express ASICs currents. We described in these neurons three ASIC current types. Types 1 and 3 have properties compatible with a role of pH-sensor whereas type 2 is mainly activated by pH lower than pH6. Type 1 is mediated by ASIC1a homomultimers which are permeable to Ca 2+. We studied ASIC co-expression with nociceptor markers. The goal was to associate an ASIC current type with a potential function in sensory neurons. Most neurons expressing ASIC currents co-expressed nociceptor markers. However, a higher proportion of the neurons expressing type 1 was not associated with nociception compared to type 2 and -3. We completed this approach with current-clamp measurements of acidification-induced action potentials (APs). We showed that activation of ASICs in small-diameter neurons can induce APs. The probability of AP induction is positively correlated with the ASIC current density and the acidity of stimulation. Then, we used this classification as a tool to characterize the potential functional modulation of ASICs in the spared nerve injury model of neuropathy. This approach was completed by quantitative RT-PCR experiments. ASICs current expression was dramatically changed at the functional and transcriptional level in injured and non-injured small-diameter DRG neurons. In a second part of my thesis, following an initial screening of the effect of various substances secreted during inflammation and ischemia on ASIC current properties, we characterized in detail the modulation of ASICs, in particular of ASIC1 by serine proteases in a recombinant expression system as well as in hippocampal neurons. We showed that protease exposure shifts the pH dependence of ASIC1 activation and steady-state inactivation to more acidic pH. As a consequence, protease exposure leads to a decrease in the current response if ASIC1 is activated by a pH drop from pH 7.4. If, however, acidification occurs from a basal pH of 7, protease-exposed ASIC1a shows higher activity than untreated ASIC1a. We provided evidence that this bi-directional regulation of ASIC1a function also occurs in hippocampal neurons. Our results in DRG neurons suggest that some ASIC currents are involved in the transduction of peripheral acidification and pain. Furthermore, ASICs may participate to the processes leading to neuropathy. Some Ca 2+-permeable type 1 currents may be involved in neurosecretion. ASIC modulation by serine proteases may be physiologically relevant, allowing ASIC activation under sustained slightly acidic conditions.

Linear transceiver design in nonregenerative relays with channel state information

This paper deals with the design of nonregenerativerelaying transceivers in cooperative systems where channel stateinformation (CSI) is available at the relay station. The conventionalnonregenerative approach is the amplify and forward(A&F) approach, where the signal received at the relay is simplyamplified and retransmitted. In this paper, we propose an alternativelinear transceiver design for nonregenerative relaying(including pure relaying and the cooperative transmission cases),making proper use of CSI at the relay station. Specifically, wedesign the optimum linear filtering performed on the data to beforwarded at the relay. As optimization criteria, we have consideredthe maximization of mutual information (that provides aninformation rate for which reliable communication is possible) fora given available transmission power at the relay station. Threedifferent levels of CSI can be considered at the relay station: onlyfirst hop channel information (between the source and relay);first hop channel and second hop channel (between relay anddestination) information, or a third situation where the relaymay have complete cooperative channel information includingall the links: first and second hop channels and also the directchannel between source and destination. Despite the latter beinga more unrealistic situation, since it requires the destination toinform the relay station about the direct channel, it is useful as anupper benchmark. In this paper, we consider the last two casesrelating to CSI.We compare the performance so obtained with theperformance for the conventional A&F approach, and also withthe performance of regenerative relays and direct noncooperativetransmission for two particular cases: narrowband multiple-inputmultiple-output transceivers and wideband single input singleoutput orthogonal frequency division multiplex transmissions.

Dopaminergic modulation of grooming behavior in virgin and pregnant rats

Dopamine receptors are involved in the expression of grooming behavior. The pregnancy-induced increase in self-licking observed in rats is important for mammary gland development and lactation. This study focuses on the role of dopamine receptor subtypes in grooming behavior of virgin and pregnant female rats. General and mammary gland grooming were measured in virgin rats treated with 0.25 mg/kg of the D1-like agonist SKF-81297 and antagonist SKF-83566 and the D2-like agonist lisuride and antagonist sulpiride. The effects of 0.01 and 0.25 mg/kg doses of the same agonists and antagonists were evaluated in pregnant rats as well. In virgin animals both SKF-83566 and sulpiride treatments significantly reduced the time spent in general grooming, while none of the dopamine agonists was able to significantly change any parameter of general grooming. Time spent in grooming directed at the mammary glands was not affected significantly by any of the drug treatments in virgin rats. All drugs tested significantly decreased the frequency of and the time spent with general grooming, while SKF-81297 treatment alone did not significantly reduce the duration of mammary gland grooming in pregnant rats. These data show that in female rats the behavioral effects of D1-like and D2-like dopamine receptor stimulation and blockade differ according to physiological state. The results suggest that dopamine receptors may play specific roles modulating grooming behavior in pregnant rats. Since grooming of the mammary gland during pregnancy may influence lactation, this aspect is relevant for studies regarding the perinatal use of dopamine-related drugs.

Modulation of murine blastocyst hatching in vitro by glutamine and tryptophan

Enrichment of culture media with amino acids improves embryo development. However, little is known about the specific action of each amino acid during embryogenesis. The present study was undertaken to examine the effect of L-glutamine (Gln) and tryptophan (Trp) on mouse embryo hatching, expansion and viability in vitro. Blastocysts were collected from 6- to 8-week-old female BALB/c mice (N = 30) and cultured in M2 medium containing either 0.125, 0.25 or 0.5 mM Trp, 1 mM Gln, or M2 alone. Gln significantly increased (100%; P < 0.05) blastocyst hatching at 24 h compared to M2 alone or Trp; moreover, Trp inhibited blastocyst hatching when compared to M2 alone (P < 0.05) at 72 h. In contrast, the percentage of embryos reaching the state of expanded blastocyst at 48 h was significantly higher in medium with 1 mM Gln (66.6%; P < 0.05) or with 0.125 mM Trp (61.1%; P < 0.05). Unexpectedly, Trp increased the percentage of degenerated blastocysts after 48 h (67.7%; P < 0.05), while Gln preserved blastocyst viability. These results suggest that Gln may enhance blastocyst hatching, expansion and viability in vitro.

Modulation des réactions alloimmunitaires par les cytokines maîtresses IFN-γ et TGF-β

L’injection de cellules immunologiquement compétentes à un hôte histo-incompatible amène une réaction qui peut se traduire par la maladie du greffon-contre-l’hôte (GVHD). La GVHD demeure une barrière importante à une utilisation plus répandue de la greffe allogénique de cellules hématopoïétiques (AHCT), pourtant un traitement efficace pour traiter de nombreuses maladies. Une meilleure compréhension des mécanismes qui sous-tendent cette pathologie pourrait en faciliter le traitement et la prévention. L’Interféron-gamma (IFN-γ) et le Transforming Growth Factor-béta (TGF-β) sont deux cytokines maîtresses de l’immunité impliquées dans la fonction et l’homéostasie des cellules greffées. Nous démontrons chez la souris que l’IFN-γ limite la reconstitution lympho-hématopoïétique de façon dose-dépendante en mobilisant des mécanismes d’apoptose et en inhibant la prolifération cellulaire. Le TGF-β est quant à lui généralement connu comme un immunosuppresseur qui contrôle l’immunité en utilisant plusieurs voies de signalisation. Le rôle relatif de ces voies en AHCT est inconnu. Nous avons étudié une de ces voies en greffant des cellules provenant de donneurs déficients pour le gène SMAD3 (SMAD3-KO), un médiateur central de la voie canonique du TGF-β, à des souris histo-incompatibles. Bien que l’absence de SMAD3 ne cause aucune maladie chez nos souris donneuses, l’injection de cellules SMAD3-KO amène une GVHD du colon sévère chez le receveur. Cette atteinte est caractérisée par une différenciation Th1 et une infiltration massive de granulocytes témoignant d’un rôle central de SMAD3 dans la physiologie des lymphocytes T CD4 et des cellules myéloïdes. Nous avons focalisé ensuite nos efforts sur le rôle de SMAD3 chez les lymphocytes T CD4 en sachant que SMAD3 était actif chez les lymphocytes T CD4 tolérants. Nous avons découvert que SMAD3 était rapidement inactivé après une activation des cellules T, suggérant que l’inactivation de SMAD3 était fonctionnellement importante pour briser l’état de tolérance. Des études de micro-puces d’ADNc nous ont montré que SMAD3 contrôlait en effet l’expression de nombreux transcrits de gènes connus comme étant reliés à la tolérance et/ou à des processus biologiques dont les rôles dans le maintien de la tolérance sont plausibles.

L’expérience de la violence en milieu psychiatrique : l’hypervigilance généralisée et le rôle du caring dans la modulation de la peur

L’exposition à la violence dans le secteur de la santé affecte les employés et a également des implications sur la qualité des soins offerts. Les agressions en milieu de travail peuvent engendrer divers émotions ou comportements chez le personnel soignant, tels que la peur et l’évitement des patients (Gates, Gillespie, & Succop, 2011). La présente étude phénoménologique tente de comprendre et de décrire l’expérience des intervenants d’un hôpital psychiatrique lorsque ceux-ci ont été victimes d’un acte de violence grave de la part d’un patient, ainsi que les impacts engendrés sur les services offerts. L’approche phénoménologique permet de porter un nouveau regard sur cette problématique en plongeant dans l’univers de chaque intervenant, comprendre l’interprétation donnée à l’acte de violence vécu. L’emploi de cette approche donne accès à davantage de contenu et permet de préciser de quelle façon leur quotidien est altéré par ce phénomène. Trente entrevues semi-structurées ont été réalisées, soit deux auprès de chacun des 15 participants (11 femmes) provenant de divers domaines professionnels œuvrant dans un hôpital psychiatrique. Les analyses sont basées sur la technique « Empirical Phenomenological Psychological » de Karlsson (1993). Une attention particulière a été portée quant à la possibilité d’expériences différentes selon le sexe des intervenants. L’analyse a fait ressortir quatre thèmes principaux qui sont présents indépendamment du sexe des intervenants, soit: l’hypervigilance, le caring, la peur spécifique du patient agresseur, puis la peur généralisée à tous les patients. Un état d’hypervigilance est retrouvé chez tous les intervenants qui ont été victimes d’agression de la part d’un patient. Comparativement aux intervenants qui ont assisté à l’escalade d’agressivité d’un patient, ceux ayant été agressés par surprise rapportent des répercussions de cette vigilance qui s’étendent jusqu’à leur vie personnelle. Une approche caring est présente chez la majorité des participants. Ceci implique une bienveillance et une authenticité envers le patient soigné. Mettant le patient au cœur de son intervention, l’intervenant « soignant » développe un lien de confiance et agit comme un agent de changement. Un sentiment de peur est également exprimé chez les participants. Celui-ci est modulé par la présence ou l’absence de caring. Les intervenants démontrant du caring ont développé une peur spécifique à leur agresseur, tandis que ceux ne manifestant peu ou pas de caring ont développé une peur généralisée de la clientèle. Suite à un évènement de violence, les intervenants étant caring le demeurent, alors que ceux n’étant peu ou pas caring seraient plutôt portés à se désinvestir et à se désengager des relations avec les patients. Engendrées par la violence subie en milieu hospitalier psychiatrique, l’hypervigilance et la peur, qu’elle soit spécifique ou généralisée, ont toutes deux des impacts sur la qualité des soins offerts. Un intérêt considérable devrait être porté au caring, qui vient moduler cette peur et les effets qui en découlent. Des recherches pourraient porter un éclairage sur l’origine du caring – est-ce que le caring est appris ou découle-t-il d’une vocation? Finalement, ces études pourraient établir des manières de renforcer ou de développer le caring.

El papel de la Organización de las Naciones Unidas en el proceso de State Building en Timor Oriental (2002-2012)

Esta monografía busca establecer el impacto que tuvo la participación de Organización de las Naciones Unidas en el proceso de State Building llevado a cabo en Timor Oriental entre 2002 y 2012. Para ello, se tomó como base el concepto de State Building desarrollado por Simon Chesterman, para tener las herramientas que permitieran la identificación el rol que tuvo la organización en el proceso. Es entonces que la ONU desempeñó un papel facilitador, a través de las misiones de paz instauradas en el territorio, las cuales lograron crear las instituciones que llevaron a la conformación del Estado democrático en Timor Oriental.

Multidecadal modulation of El Nino-Southern Oscillation (ENSO) variance by Atlantic Ocean sea surface temperatures

Observations suggest a possible link between the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) and El Nino Southern Oscillation (ENSO) variability, with the warm AMO phase being related to weaker ENSO variability. A coupled ocean-atmosphere model is used to investigate this relationship and to elucidate mechanisms responsible for it. Anomalous sea surface temperatures (SSTs) associated with the positive AMO lead to change in the basic state in the tropical Pacific Ocean. This basic state change is associated with a deepened thermocline and reduced vertical stratification of the equatorial Pacific ocean, which in turn leads to weakened ENSO variability. We suggest a role for an atmospheric bridge that rapidly conveys the influence of the Atlantic Ocean to the tropical Pacific. The results suggest a non-local mechanism for changes in ENSO statistics and imply that anomalous Atlantic ocean SSTs can modulate both mean climate and climate variability over the Pacific.

Dual carrier modulation soft demapper

An Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) communication system with a transmitter and a receiver. The transmitter is arranged to transmit channel estimation sequences on each of a plurality of band groups, or bands, and to transmit data on each of the band groups or bands. The receiver is arranged to receive the channel estimation sequences for each band group or band to calculate channel state information from each of the channel estimation sequences transmitted on that band group or band and to form an average channel state information. The receiver receives the transmitted data, transforms the received data into the frequency domain, equalizes the received data using the channel state information, demaps the equalized data to re-construct the received data as soft bits and modifies the soft bits using the averaged channel state information.

Fixed point dual carrier modulation performance for wireless USB

Dual Carrier Modulation (DCM) is currently used as the higher data rate modulation scheme for Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MB-OFDM) in the ECMA-368 defined Ultra-Wideband (UWB) radio platform. ECMA-368 has been chosen as the physical radio platform for many systems including Wireless USB (W-USB), Bluetooth 3.0 and Wireless HDMI; hence ECMA-368 is an important issue to consumer electronics and the user’s experience of these products. In this paper, Log Likelihood Ratio (LLR) demapping method is used for the DCM demaper implemented in fixed point model. Channel State Information (CSI) aided scheme coupled with the band hopping information is used as the further technique to improve the DCM demapping performance. The receiver performance for the fixed point DCM is simulated in realistic multi-path environments.

Dual carrier modulation demapping methods and performances for wireless USB

Dual Carrier Modulation (DCM) was chosen as the higher data rate modulation scheme for MB-OFDM (Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in the UWB (Ultra-Wide Band) radio platform ECMA-368. ECMA-368 has been chosen as the physical implementation for high data rate Wireless USB (W-USB) and Bluetooth 3.0. In this paper, different demapping methods for the DCM demapper are presented, being Soft Bit, Maximum Likely (ML) Soft Bit and Log Likelihood Ratio (LLR). Frequency diversity and Channel State Information (CSI) are further techniques to enhance demapping methods. The system performance for those DCM demapping methods simulated in realistic multi-path environments are provided and compared.

Room temperature synthesis of tri-, tetrasubstituted imidazoles and bis-analogues by mercaptopropylsilica (MPS) in aqueous methanol: application to the synthesis of the drug trifenagrel

The heterogeneous solid catalyst, mercaptopropylsilica (MPS), has been prepared by a modified procedure in water and its structure confirmed by solid state carbon-13 CP-MAS NMR spectrum. This catalyst has been efficiently utilized for the synthesis of a wide variety of tri-, tetrasubstituted imidazoles and their bis-analogues at room temperature. The protocol was further explored for the synthesis of the drug trifenagrel.

Multiband OFDM modulation and demodulation for ultra wideband communications

This chapter considers the Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MB- OFDM) modulation and demodulation with the intention to optimize the Ultra-Wideband (UWB) system performance. OFDM is a type of multicarrier modulation and becomes the most important aspect for the MB-OFDM system performance. It is also a low cost digital signal component efficiently using Fast Fourier Transform (FFT) algorithm to implement the multicarrier orthogonality. Within the MB-OFDM approach, the OFDM modulation is employed in each 528 MHz wide band to transmit the data across the different bands while also using the frequency hopping technique across different bands. Each parallel bit stream can be mapped onto one of the OFDM subcarriers. Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) and Dual Carrier Modulation (DCM) are currently used as the modulation schemes for MB-OFDM in the ECMA-368 defined UWB radio platform. A dual QPSK soft-demapper is suitable for ECMA-368 that exploits the inherent Time-Domain Spreading (TDS) and guard symbol subcarrier diversity to improve the receiver performance, yet merges decoding operations together to minimize hardware and power requirements. There are several methods to demap the DCM, which are soft bit demapping, Maximum Likelihood (ML) soft bit demapping, and Log Likelihood Ratio (LLR) demapping. The Channel State Information (CSI) aided scheme coupled with the band hopping information is used as a further technique to improve the DCM demapping performance. ECMA-368 offers up to 480 Mb/s instantaneous bit rate to the Medium Access Control (MAC) layer, but depending on radio channel conditions dropped packets unfortunately result in a lower throughput. An alternative high data rate modulation scheme termed Dual Circular 32-QAM that fits within the configuration of the current standard increasing system throughput thus maintaining the high rate throughput even with a moderate level of dropped packets.

Solvent-dependent modulation of metal–metal electronic interactions in a dinuclear cyanoruthenate complex: a detailed electrochemical, spectroscopic and computational study

The dinuclear complex [{Ru(CN)4}2(μ-bppz)]4− shows a strongly solvent-dependent metal–metal electronic interaction which allows the mixed-valence state to be switched from class 2 to class 3 by changing solvent from water to CH2Cl2. In CH2Cl2 the separation between the successive Ru(II)/Ru(III) redox couples is 350 mVand the IVCT band (from the UV/Vis/NIR spectroelectrochemistry) is characteristic of a borderline class II/III or class III mixed valence state. In water, the redox separation is only 110 mVand the much broader IVCT transition is characteristic of a class II mixed-valence state. This is consistent with the observation that raising and lowering the energy of the d(π) orbitals in CH2Cl2 or water, respectively, will decrease or increase the energy gap to the LUMO of the bppz bridging ligand, which provides the delocalisation pathway via electron-transfer. IR spectroelectrochemistry could only be carried out successfully in CH2Cl2 and revealed class III mixed-valence behaviour on the fast IR timescale. In contrast to this, time-resolved IR spectroscopy showed that the MLCTexcited state, which is formulated as RuIII(bppz˙−)RuII and can therefore be considered as a mixed-valence Ru(II)/Ru(III) complex with an intermediate bridging radical anion ligand, is localised on the IR timescale with spectroscopically distinct Ru(II) and Ru(III) termini. This is because the necessary electron-transfer via the bppz ligand is more difficult because of the additional electron on bppz˙− which raises the orbital through which electron exchange occurs in energy. DFT calculations reproduce the electronic spectra of the complex in all three Ru(II)/Ru(II), Ru(II)/Ru(III) and Ru(III)/Ru(III) calculations in both water and CH2Cl2 well as long as an explicit allowance is made for the presence of water molecules hydrogen-bonded to the cyanides in the model used. They also reproduce the excited-state IR spectra of both [Ru(CN)4(μ-bppz)]2– and [{Ru(CN)4}2(μ-bppz)]4− very well in both solvents. The reorganization of the water solvent shell indicates a possible dynamical reason for the longer life time of the triplet state in water compared to CH2Cl2.