Riemannian Submersions with Discrete Spectrum

We prove some estimates on the spectrum of the Laplacian of the total space of a Riemannian submersion in terms of the spectrum of the Laplacian of the base and the geometry of the fibers. When the fibers of the submersions are compact and minimal, we prove that the spectrum of the Laplacian of the total space is discrete if and only if the spectrum of the Laplacian of the base is discrete. When the fibers are not minimal, we prove a discreteness criterion for the total space in terms of the relative growth of the mean curvature of the fibers and the mean curvature of the geodesic spheres in the base. We discuss in particular the case of warped products.

Longitudinal bar buckling behavior

Reinforced concrete columns might fail because of buckling of the longitudinal reinforcing bar when exposed to earthquake motions. Depending on the hoop stiffness and the length-over-diameter ratio, the instability can be local (in between two subsequent hoops) or global (the buckling length comprises several hoop spacings). To get insight into the topic, an extensive literary research of 19 existing models has been carried out including different approaches and assumptions which yield different results. Finite element fiberanalysis was carried out to study the local buckling behavior with varying length-over-diameter and initial imperfection-over-diameter ratios. The comparison of the analytical results with some experimental results shows good agreement before the post buckling behavior undergoes large deformation. Furthermore, different global buckling analysis cases were run considering the influence of different parameters; for certain hoop stiffnesses and length-over-diameter ratios local buckling was encountered. A parametric study yields an adimensional critical stress in function of a stiffness ratio characterized by the reinforcement configuration. Colonne in cemento armato possono collassare per via dell’instabilità dell’armatura longitudinale se sottoposte all’azione di un sisma. In funzione della rigidezza dei ferri trasversali e del rapporto lunghezza d’inflessione-diametro, l’instabilità può essere locale (fra due staffe adiacenti) o globale (la lunghezza d’instabilità comprende alcune staffe). Per introdurre alla materia, è proposta un’esauriente ricerca bibliografica di 19 modelli esistenti che include approcci e ipotesi differenti che portano a risultati distinti. Tramite un’analisi a fibre e elementi finiti si è studiata l’instabilità locale con vari rapporti lunghezza d’inflessione-diametro e imperfezione iniziale-diametro. Il confronto dei risultati analitici con quelli sperimentali mostra una buona coincidenza fino al raggiungimento di grandi spostamenti. Inoltre, il caso d’instabilità globale è stato simulato valutando l’influenza di vari parametri; per certe configurazioni di rigidezza delle staffe e lunghezza d’inflessione-diametro si hanno ottenuto casi di instabilità locale. Uno studio parametrico ha permesso di ottenere un carico critico adimensionale in funzione del rapporto di rigidezza dato dalle caratteristiche dell’armatura.

Advances on T-spline parameterization based on the meccano method

[EN]We have recently introduced a new strategy, based on the meccano method [1, 2], to construct a T-spline parameterization of 2D and 3D geometries for the application of iso geometric analysis [3, 4]. The proposed method only demands a boundary representation of the geometry as input data. The algorithm obtains, as a result, high quality parametric transformation between the objects and the parametric domain, i.e. the meccano. The key of the method lies in de_ning an isomorphic transformation between the parametric and physical T-mesh _nding the optimal position of the interior nodes, once the meccano boundary nodes are mapped to the boundary of the physical domain…

Die Verbindung von Kleinwinkelstreuung und in silico-Methodik zur Aufklärung von Konformationswechseln großer Proteinkomplexe

In dieser Dissertation wurden die Methoden Homologiemodellierung und Molekulardynamik genutzt, um die Struktur und das Verhalten von Proteinen in Lösung zu beschreiben. Mit Hilfe der Röntgenkleinwinkelstreuung wurden die mit den Computermethoden erzeugten Vorhersagen verifiziert. Für das alpha-Hämolysin, ein Toxin von Staphylococcus aureus, das eine heptamere Pore formen kann, wurde erstmalig die monomere Struktur des Protein in Lösung beschrieben. Homologiemodellierung auf Basis verwandter Proteine, deren monomere Struktur bekannt war, wurde verwendet, um die monomere Struktur des Toxins vorherzusagen. Flexibilität von Strukturelementen in einer Molekulardynamiksimulation konnte mit der Funktionalität des Proteines korreliert werden: Intrinsische Flexibilität versetzt das Protein in die Lage den Konformationswechsel zur Pore nach Assemblierung zu vollziehen. Röntgenkleinwinkelstreuung bewies die Unterschiede der monomeren Struktur zu den Strukturen der verwandten Proteine und belegt den eigenen Vorschlag zur Struktur. Überdies konnten Arbeiten an einer Mutante, die in einer sogenannten Präporenkonformation arretiert und nicht in der Lage ist eine Pore zu formen, zeigen, dass dieser Übergangszustand mit der Rotationsachse senkrecht zur Membran gelagert ist. Eine geometrische Analyse beweist, dass es sterisch möglich ist ausgehend von dieser Konformation die Konformation der Pore zu erreichen. Eine energetische und kinetische Analyse dieses Konformationswechsels steht noch aus. Ein weiterer Teil der Arbeit befasst sich mit den Konformationswechseln von Hämocyaninen. Diese wurden experimentell mittels Röntgenkleinwinkelstreuung verfolgt. Konformationswechsel im Zusammenhang mit der Oxygenierung konnten für die 24meren Hämocyanine von Eurypelma californicum und Pandinus imperator beschrieben werden. Für eine Reihe von Hämocyaninen ist nachgewiesen, dass sie unter Einfluss des Agenz SDS Tyrosinaseaktivität entfalten können. Der Konformationswechsel der Hämocyanine von E. californicum und P. imperator bei der Aktivierung zur Tyrosinase mittels SDS wurde experimentell bestätigt und die Stellung der Dodekamere der Hämocyanine als wesentlich bei der Aktivierung festgestellt. Im Zusammenhang mit anderen Arbeiten gilt damit die Relaxierung der Struktur unter SDS-Einfluss und der sterische Einfluss auf die verbindenden Untereinheiten b & c als wahrscheinliche Ursache für die Aktivierung zur Tyrosinase. Eigene Software zum sogenannten rigid body-Modellierung auf der Basis von Röntgenkleinwinkelstreudaten wurde erstellt, um die Streudaten des hexameren Hämocyanins von Palinurus elephas und Palinurus argus unter Einfluss der Effektoren Urat und Koffein strukturell zu interpretieren. Die Software ist die erste Implementierung eines Monte Carlo-Algorithmus zum rigid body-Modelling. Sie beherrscht zwei Varianten des Algorithmus: In Verbindung mit simulated annealing können wahrscheinliche Konformationen ausgefiltert werden und in einer anschließenden systematischen Analyse kann eine Konformation geometrisch beschrieben werden. Andererseits ist ein weiterer, reiner Monte Carlo-Algorithmus in der Lage die Konformation als Dichteverteilung zu beschreiben.

Modelos de transmisión de normas en ámbitos cotidianos

El origen de este proyecto de tesis es la sospecha de que la sociedad argentina enseña a trasgredir. Un aspecto que llamó mi atención desde el comienzo fue cómo vincular la trasgresión con un hecho educativo, circunscrito a un proceso de enseñanza sistemático que debería implicar el fracaso del aprendizaje de las normas. Dando por sentado que el conocimiento prescriptivo es un dominio de conocimiento, conformado por distintos tipos de normas, se hace evidente que las concepciones y creencias transmitidas en la socialización primaria influirá en la comprensión de este dominio. Partimos de los siguientes interrogantes: ¿Qué concepciones se transmiten en la socialización primaria con respecto al conocimiento prescriptivo? ¿Existen modelos de transmisión? ¿Fomenta este proceso conductas desviadas en relación con los sistemas normativos? Objetivos: Analizar el proceso de transmisión de normas en situaciones cotidianas. Identificar el tratamiento de las sanciones en la socialización primaria. Relacionar los registros obtenidos con las concepciones elaboradas por el Derecho. Se utilizó una metodología cualitativa cuya información fue recogida a través de 30 entrevistas a madres profesionales (MPs) Se elaboró para el análisis: a) La siguiente matriz de análisis: 1) El contenido informativo de las normas 2) Uso de los conceptos: prohibir, permitir y obligar 3) Introducir la sanción como parte de una norma. a) Una tipología de Madres Profesionales (MP): 1) MP Profesionalizada 2) MP Realista 3) MP Interpretadora del deseo de su hijo Organización de los resultados: Reseña de la vida cotidiana del grupo Análisis de las diferentes tipologías en relación a la matriz de análisis. Análisis de los procedimientos inhibitorios atendiendo: el ejercicio de la autoridad, los tipos de procedimientos inhibitorios y los argumentos atenuantes. Comparación entre las justificaciones de la pena utilizados por las MP y las teorías elaboradas por el derecho. Conclusiones: El modelo asumido por la MP depende de la valoración personal respecto a la norma a transmitir independientemente de su valor intrínseco. Afecta esta posición: propia experiencia, las expectativas de inserción social del hijo y la dinámica cotidiana. Se analizaron las diferencias en cada uno de los modelos y se realizaron comparaciones con las normas jurídicas respecto al ejercicio de la autoridad y el uso de los modalizadores deónticos. Se observó que las MP tienen dificultades de cumplir con las sanciones por ellas impuestas. Las MP utilizan de argumentos "racionales" con el fin de justificar frente a sus hijos el no cumplimiento de la sanción que ellas mismas han impuesto. Esto promueve la trasgresión en la medida que fortalece la creencia que siempre es posible justificar la inimputabilidad de una acción desviada a través de un argumento. Las MP conciben la sanción desde una perspectiva retributiva salvo en situación complejas. Con el fin de responder los interrogantes de partida consideramos que las acciones de los diferentes modelos analizados favorecen la internalización de las normas asociadas a situaciones particulares en las cuales se transmiten y el uso de argumentos que permitan justificar en cada situación la trasgresión.

Modelos de transmisión de normas en ámbitos cotidianos

El origen de este proyecto de tesis es la sospecha de que la sociedad argentina enseña a trasgredir. Un aspecto que llamó mi atención desde el comienzo fue cómo vincular la trasgresión con un hecho educativo, circunscrito a un proceso de enseñanza sistemático que debería implicar el fracaso del aprendizaje de las normas. Dando por sentado que el conocimiento prescriptivo es un dominio de conocimiento, conformado por distintos tipos de normas, se hace evidente que las concepciones y creencias transmitidas en la socialización primaria influirá en la comprensión de este dominio. Partimos de los siguientes interrogantes: ¿Qué concepciones se transmiten en la socialización primaria con respecto al conocimiento prescriptivo? ¿Existen modelos de transmisión? ¿Fomenta este proceso conductas desviadas en relación con los sistemas normativos? Objetivos: Analizar el proceso de transmisión de normas en situaciones cotidianas. Identificar el tratamiento de las sanciones en la socialización primaria. Relacionar los registros obtenidos con las concepciones elaboradas por el Derecho. Se utilizó una metodología cualitativa cuya información fue recogida a través de 30 entrevistas a madres profesionales (MPs) Se elaboró para el análisis: a) La siguiente matriz de análisis: 1) El contenido informativo de las normas 2) Uso de los conceptos: prohibir, permitir y obligar 3) Introducir la sanción como parte de una norma. a) Una tipología de Madres Profesionales (MP): 1) MP Profesionalizada 2) MP Realista 3) MP Interpretadora del deseo de su hijo Organización de los resultados: Reseña de la vida cotidiana del grupo Análisis de las diferentes tipologías en relación a la matriz de análisis. Análisis de los procedimientos inhibitorios atendiendo: el ejercicio de la autoridad, los tipos de procedimientos inhibitorios y los argumentos atenuantes. Comparación entre las justificaciones de la pena utilizados por las MP y las teorías elaboradas por el derecho. Conclusiones: El modelo asumido por la MP depende de la valoración personal respecto a la norma a transmitir independientemente de su valor intrínseco. Afecta esta posición: propia experiencia, las expectativas de inserción social del hijo y la dinámica cotidiana. Se analizaron las diferencias en cada uno de los modelos y se realizaron comparaciones con las normas jurídicas respecto al ejercicio de la autoridad y el uso de los modalizadores deónticos. Se observó que las MP tienen dificultades de cumplir con las sanciones por ellas impuestas. Las MP utilizan de argumentos "racionales" con el fin de justificar frente a sus hijos el no cumplimiento de la sanción que ellas mismas han impuesto. Esto promueve la trasgresión en la medida que fortalece la creencia que siempre es posible justificar la inimputabilidad de una acción desviada a través de un argumento. Las MP conciben la sanción desde una perspectiva retributiva salvo en situación complejas. Con el fin de responder los interrogantes de partida consideramos que las acciones de los diferentes modelos analizados favorecen la internalización de las normas asociadas a situaciones particulares en las cuales se transmiten y el uso de argumentos que permitan justificar en cada situación la trasgresión.

Modelos de transmisión de normas en ámbitos cotidianos

El origen de este proyecto de tesis es la sospecha de que la sociedad argentina enseña a trasgredir. Un aspecto que llamó mi atención desde el comienzo fue cómo vincular la trasgresión con un hecho educativo, circunscrito a un proceso de enseñanza sistemático que debería implicar el fracaso del aprendizaje de las normas. Dando por sentado que el conocimiento prescriptivo es un dominio de conocimiento, conformado por distintos tipos de normas, se hace evidente que las concepciones y creencias transmitidas en la socialización primaria influirá en la comprensión de este dominio. Partimos de los siguientes interrogantes: ¿Qué concepciones se transmiten en la socialización primaria con respecto al conocimiento prescriptivo? ¿Existen modelos de transmisión? ¿Fomenta este proceso conductas desviadas en relación con los sistemas normativos? Objetivos: Analizar el proceso de transmisión de normas en situaciones cotidianas. Identificar el tratamiento de las sanciones en la socialización primaria. Relacionar los registros obtenidos con las concepciones elaboradas por el Derecho. Se utilizó una metodología cualitativa cuya información fue recogida a través de 30 entrevistas a madres profesionales (MPs) Se elaboró para el análisis: a) La siguiente matriz de análisis: 1) El contenido informativo de las normas 2) Uso de los conceptos: prohibir, permitir y obligar 3) Introducir la sanción como parte de una norma. a) Una tipología de Madres Profesionales (MP): 1) MP Profesionalizada 2) MP Realista 3) MP Interpretadora del deseo de su hijo Organización de los resultados: Reseña de la vida cotidiana del grupo Análisis de las diferentes tipologías en relación a la matriz de análisis. Análisis de los procedimientos inhibitorios atendiendo: el ejercicio de la autoridad, los tipos de procedimientos inhibitorios y los argumentos atenuantes. Comparación entre las justificaciones de la pena utilizados por las MP y las teorías elaboradas por el derecho. Conclusiones: El modelo asumido por la MP depende de la valoración personal respecto a la norma a transmitir independientemente de su valor intrínseco. Afecta esta posición: propia experiencia, las expectativas de inserción social del hijo y la dinámica cotidiana. Se analizaron las diferencias en cada uno de los modelos y se realizaron comparaciones con las normas jurídicas respecto al ejercicio de la autoridad y el uso de los modalizadores deónticos. Se observó que las MP tienen dificultades de cumplir con las sanciones por ellas impuestas. Las MP utilizan de argumentos "racionales" con el fin de justificar frente a sus hijos el no cumplimiento de la sanción que ellas mismas han impuesto. Esto promueve la trasgresión en la medida que fortalece la creencia que siempre es posible justificar la inimputabilidad de una acción desviada a través de un argumento. Las MP conciben la sanción desde una perspectiva retributiva salvo en situación complejas. Con el fin de responder los interrogantes de partida consideramos que las acciones de los diferentes modelos analizados favorecen la internalización de las normas asociadas a situaciones particulares en las cuales se transmiten y el uso de argumentos que permitan justificar en cada situación la trasgresión.

Holomorphic Automorphisms of Danielewski Surfaces II: Structure of the Overshear Group

We apply Nevanlinna theory for algebraic varieties to Danielewski surfaces and investigate their group of holomorphic automorphisms. Our main result states that the overshear group, which is known to be dense in the identity component of the holomorphic automorphism group, is a free product.

Camera localization using trajectories and maps

We propose a new Bayesian framework for automatically determining the position (location and orientation) of an uncalibrated camera using the observations of moving objects and a schematic map of the passable areas of the environment. Our approach takes advantage of static and dynamic information on the scene structures through prior probability distributions for object dynamics. The proposed approach restricts plausible positions where the sensor can be located while taking into account the inherent ambiguity of the given setting. The proposed framework samples from the posterior probability distribution for the camera position via data driven MCMC, guided by an initial geometric analysis that restricts the search space. A Kullback-Leibler divergence analysis is then used that yields the final camera position estimate, while explicitly isolating ambiguous settings. The proposed approach is evaluated in synthetic and real environments, showing its satisfactory performance in both ambiguous and unambiguous settings.

A Cell-free System to Study Regulation of Focal Adhesions and of the Connected Actin Cytoskeleton

Assembly and modulation of focal adhesions during dynamic adhesive processes are poorly understood. We describe here the use of ventral plasma membranes from adherent fibroblasts to explore mechanisms regulating integrin distribution and function in a system that preserves the integration of these receptors into the plasma membrane. We find that partial disruption of the cellular organization responsible for the maintenance of organized adhesive sites allows modulation of integrin distribution by divalent cations. High Ca2+ concentrations induce quasi-reversible diffusion of β1 integrins out of focal adhesions, whereas low Ca2+ concentrations induce irreversible recruitment of β1 receptors along extracellular matrix fibrils, as shown by immunofluorescence and electron microscopy. Both effects are independent from the presence of actin stress fibers in this system. Experiments with cells expressing truncated β1 receptors show that the cytoplasmic portion of β1 is required for low Ca2+-induced recruitment of the receptors to matrix fibrils. Analysis with function-modulating antibodies indicates that divalent cation-mediated receptor distribution within the membrane correlates with changes in the functional state of the receptors. Moreover, reconstitution experiments show that purified α-actinin colocalizes and redistributes with β1 receptors on ventral plasma membranes depleted of actin, implicating binding of α-actinin to the receptors. Finally, we found that recruitment of exogenous actin is specifically restricted to focal adhesions under conditions in which new actin polymerization is inhibited. Our data show that the described system can be exploited to investigate the mechanisms of integrin function in an experimental setup that permits receptor redistribution. The possibility to uncouple, under cell-free conditions, events involved in focal adhesion and actin cytoskeleton assembly should facilitate the comprehension of the underlying molecular mechanisms.

Characterization of an In Vitro Model of Elastic Fiber Assembly

Elastic fibers consist of two morphologically distinct components: elastin and 10-nm fibrillin-containing microfibrils. During development, the microfibrils form bundles that appear to act as a scaffold for the deposition, orientation, and assembly of tropoelastin monomers into an insoluble elastic fiber. Although microfibrils can assemble independent of elastin, tropoelastin monomers do not assemble without the presence of microfibrils. In the present study, immortalized ciliary body pigmented epithelial (PE) cells were investigated for their potential to serve as a cell culture model for elastic fiber assembly. Northern analysis showed that the PE cells express microfibril proteins but do not express tropoelastin. Immunofluorescence staining and electron microscopy confirmed that the microfibril proteins produced by the PE cells assemble into intact microfibrils. When the PE cells were transfected with a mammalian expression vector containing a bovine tropoelastin cDNA, the cells were found to express and secrete tropoelastin. Immunofluorescence and electron microscopic examination of the transfected PE cells showed the presence of elastic fibers in the matrix. Biochemical analysis of this matrix showed the presence of cross-links that are unique to mature insoluble elastin. Together, these results indicate that the PE cells provide a unique, stable in vitro system in which to study elastic fiber assembly.

Anisotropic characterization of crack growth in the tertiary flow of asphalt mixtures in compression

Asphalt mixtures exhibit primary, secondary, and tertiary stages in sequence during a rutting deterioration. Many field asphalt pavements are still in service even when the asphalt layer is in the tertiary stage, and rehabilitation is not performed until a significant amount of rutting accompanied by numerous macrocracks is observed. The objective of this study was to provide a mechanistic method to model the anisotropic cracking of the asphalt mixtures in compression during the tertiary stage of rutting. Laboratory tests including nondestructive and destructive tests were performed to obtain the viscoelastic and viscofracture properties of the asphalt mixtures. Each of the measured axial and radial total strains in the destructive tests were decomposed into elastic, plastic, viscoelastic, viscoplastic, and viscofracture strains using the pseudostrain method in an extended elastic-viscoelastic correspondence principle. The viscofracture strains are caused by the crack growth, which is primarily signaled by the increase of phase angle in the tertiary flow. The viscofracture properties are characterized using the anisotropic damage densities (i.e., the ratio of the lost area caused by cracks to the original total area in orthogonal directions). Using the decomposed axial and radial viscofracture strains, the axial and radial damage densities were determined by using a dissipated pseudostrain energy balance principle and a geometric analysis of the cracks, respectively. Anisotropic pseudo J-integral Paris' laws in terms of damage densities were used to characterize the evolution of the cracks in compression. The material constants in the Paris' law are determined and found to be highly correlated. These tests, analysis, and modeling were performed on different asphalt mixtures with two binders, two air void contents, and three aging periods. Consistent results were obtained; for instance, a stiffer asphalt mixture is demonstrated to have a higher modulus, a lower phase angle, a greater flow number, and a larger n1 value (exponent of Paris' law). The calculation of the orientation of cracks demonstrates that the asphalt mixture with 4% air voids has a brittle fracture and a splitting crack mode, whereas the asphalt mixture with 7% air voids tends to have a ductile fracture and a diagonal sliding crack mode. Cracks of the asphalt mixtures in compression are inclined to propagate along the direction of the external compressive load. © 2014 American Society of Civil Engineers.

Obtenção e caracterização de sistemas particulados de quitosana para liberação gástrica de amoxicilina

The infection caused by Helicobacter pylori (H. pylori) is associated with gastroduodenal inflammation can lead to the development of gastritis, gastric or duodenal ulcer and gastric cancer (type 1 carcinogen for stomach cancer). Amoxicillin is used as first-line therapy in the treatment of H. pylori associated to metronidazole or clarithromycin, and a proton pump inhibitor. However, the scheme is not fully effective due to inadequate accumulation of antibiotics in gastric tissue, inadequate efficacy of ecological niche of H. pylori, and other factors. In this context, this study aimed to obtaining and characterization of particulate systems gastrorretentivos chitosan - amoxicillin aiming its use for treatment of H. pylori infections. The particles were obtained by the coacervation method / precipitation using sodium sulfate as precipitating agent and crosslinking and two techniques: addition of amoxicillin during preparation in a single step and the sorption particles prior to amoxycillin prepared by coacervation / precipitation and spray drying. The physicochemical characterization of the particles was performed by SEM, FTIR, DSC, TG and XRD. The in vitro release profile of amoxycillin free and incorporated in the particles was obtained in 0.1 N HCl (pH = 1.2). The particles have higher encapsulation efficiency to 80% spherical shape with interconnected particles or adhered to each other, the nanometric diameter to the systems obtained by coacervation / precipitation and fine for the particles obtained by spray drying. The characterization by FTIR, DSC and XRD showed that the drug was incorporated into the nanoparticles dispersed in the polymeric matrix. Thermal analysis (TG and DSC) indicated that encapsulation provides greater heat stability to the drug. Amoxicillin encapsulated in nanoparticles had slower release compared to free drug. The particles showed release profile with a faster initial stage (burst effect) reaching a maximum at 30 minutes 35% of amoxicillin for the system in 1: 1 ratio relative to the polymer and 80% for the system in the ratio 2: 1. Although simple and provide high encapsulation efficiency of amoxicillin, the process of coacervation, precipitation in one step using sodium sulfate as precipitant / cross-linker must be optimized in order to adjust the release kinetics according to the intended application.