Numerical study of hydrogenic effective mass theory for an impurity P donor in Si in the presence of an electric field and interfaces

In this paper we examine the effects of varying several experimental parameters in the Kane quantum computer architecture: A-gate voltage, the qubit depth below the silicon oxide barrier, and the back gate depth to explore how these variables affect the electron density of the donor electron. In particular, we calculate the resonance frequency of the donor nuclei as a function of these parameters. To do this we calculated the donor electron wave function variationally using an effective-mass Hamiltonian approach, using a basis of deformed hydrogenic orbitals. This approach was then extended to include the electric-field Hamiltonian and the silicon host geometry. We found that the phosphorous donor electron wave function was very sensitive to all the experimental variables studied in our work, and thus to optimize the operation of these devices it is necessary to control all parameters varied in this paper.

Early pregnancy factor treatment suppresses the inflammatory response and adhesion molecule expression in the spinal cord of SJL/J mice with experimental autoimmune encephalomyelitis and the delayed-type hypersensitivity reaction to trinitrochlorobenzene in normal BALB/c mice

Early pregnancy factor (EPF) is a secreted protein, present in serum during early pregnancy and essential for maintaining viability of the embryo. It is a homologue of chaperonin 10 (Cpn10) but, unlike Cpn10, it has an extracellular role. EPF has immunosuppressive and growth regulatory properties. Previously we have reported the preparation of recombinant EPF (rEPF) and shown that treatment with rEPF will suppress clinical signs of MBP-EAE in Lewis rats and PLP-EAE in SJL/J mice. In the present study, these findings have been extended to investigate possible mechanisms involved in the action of EPF. Following treatment of mice with rEPF from the day of inoculation, there were fewer infiltrating CD3+ and CD4+ cells in the parenchyma of the spinal cord during the onset of disease and after the initial episode, compared with mice treated with vehicle. Expression of the integrins LFA-1, VLA-4 and Mac-1 and of members of the immunoglobulin superfamily of adhesion molecules ICAM-1 and VCAM-1 was suppressed in the central nervous system (CNS) following rEPF treatment. The expression of PECAM-1 was not affected. To determine if rEPF suppressed T cell activation in the periphery, the delayed-type hypersensitivity (DTH) reaction of normal BALB/c mice to trinitrochlorobenzene (TNCB) following treatment with rEPF was studied. The results showed that treatment with rEPF suppressed the DTH reaction, demonstrating the ability of EPF to downregulate the cell-mediated immune response. These results indicate that suppression of immunological mechanisms by rEPF plays a major role in the reduction of clinical signs of disease in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Early pregnancy factor suppresses the infiltration of lymphocytes and macrophages in the spinal cord of rats during experimental autoimmune encephalomyelitis but has no effect on apoptosis

Early pregnancy factor (EPF) is a secreted protein with immunosuppressive and growth factor properties that has been shown to suppress acute experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) induced with myelin basic protein (MBP) in Lewis rats. EAE is associated with infiltration of the central nervous system (CNS) with inflammatory cells. Spontaneous recovery involves the loss of T lymphocytes from the CNS and the selective apoptosis of Vbeta8.2(+) cells. In the present study, T cell, macrophage (CD11b/c(+)) and B cell (CD45RA(+)) populations in spinal cord and popliteal lymph nodes (LN) of Lewis rats with EAE were quantitated and apoptosis was studied. Rats were treated with EPF or vehicle. Following treatment on day 14 after inoculation with MBP, neither 1 x 100 mug nor 2 x 100 mug doses of EPF affected the total number of cells infiltrating the spinal cord on day 15, although the higher dose caused a decrease in the number of CD5(+) and CD11b/c(+) cells. Treatment with 2 x 100 mug/day from days 10 to 14 decreased the total number of infiltrating cells, and the numbers of CD5(+), CD11b/c(+) and CD45RA(+) cells. Apoptosis was unaffected. No alteration on the number or type of inflammatory cells in the popliteal LN was observed after treatment on days 10-14. However, treatment with EPF from days 0 to 11 increased the total number of T and B cells and CD5(+) T cells found on day 12 in the LN. Similarly, there was an increase in the frequency of MBP-reactive cells in the LN as determined by limiting dilution analysis. These results suggest that EPF treatment reduces the numbers of lymphocytes and macrophages in the CNS, possibly through an effect on cell trafficking. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Theoretical and experimental studies of unbraced tubular trusses allowing for torsional stiffness

This paper describes the buckling phenomenon of a tubular truss with unsupported length through a full-scale test and presents a practical computational method for the design of the trusses allowing for the contribution of torsional stiffness against buckling, of which the effect has never been considered previously by others. The current practice for the design of a planar truss has largely been based on the linear elastic approach which cannot allow for the contribution of torsional stiffness and tension members in a structural system against buckling. The over-simplified analytical technique is unable to provide a realistic and an economical design to a structure. In this paper the stability theory is applied to the second-order analysis and design of the structural form, with detailed allowance for the instability and second-order effects in compliance with design code requirements. Finally, the paper demonstrates the application of the proposed method to the stability design of a commonly adopted truss system used in support of glass panels in which lateral bracing members are highly undesirable for economical and aesthetic reasons.

A protective effect of early pregnancy factor on experimental autoimmune encephalomyelitis induced in Lewis rats by inoculation with myelin basic protein

Experimental antoimmune encephalomyelitis (EAE) is an organ-specific autoimmune disease characterised by inflammation and demyelination of the central nervous system and is the best available animal model of multiple sclerosis (MS). Since previous studies have shown that EAE is less severe or is delayed in onset during pregnancy and that administration of the pregnancy hormone early pregnancy factor (EPF) down-regulates EAE, experiments in the present study were designed to explore further the role of EPF in EAE. By using the rosette inhibition test, the standard bioassay for EPF and, by semi-quantitative RT-PCR techniques, we have now shown that inflammatory cells from the spinal cord of rats with EAE can produce and secrete EPF, with production being greatest during recovery from disease. Administration of EPF to rats with EAE resulted in a significant increase in the expression of IL-4 and IL-10 mRNA and a significant decrease in IFN-gamma mRNA expression in spinal cord inflammatory cells. Encephalitogenic MBP-specific T cell lines were prepared from popliteal lymph nodes of rats with EAE. Proliferation assays using these cells demonstrated the ability of exogenous EPF to down-regulate the responses of T lymphocytes to MBP. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Optical experiments beyond the quantum limit: Squeezing entanglement and teleportation

Results of experiments recently performed are reported, in which two optical parametric amplifiers were set up to generate two independently quadrature squeezed continuous wave laser beams. The transformation of quadrature squeezed states into polarization squeezed states and into states with spatial quantum correlations is demonstrated. By utilizing two squeezed laser beams, a polarization squeezed state exhibiting three simultaneously squeezed Stokes operator variances was generated. Continuous variable polarization entanglement was generated and the Einstein-Podolsky-Rosen paradox was observed. A pair of Stokes operators satisfied both the inseparability criterion and the conditional variance criterion. Values of 0.49 and 0.77, respectively, were observed, with entanglement requiring values below unity. The inseparability measure of the observed quadrature entanglement was 0.44. This value is sufficient for a demonstration of quantum teleportation, which is the next experimental goal of the authors.

Quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser: Heisenberg-Langevin approach

We present the quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser using the Heisenberg-Langevin approach. We show that the simplified quantum Langevin equations for this system are mathematically identical to those of the nondegenerate optical parametric oscillator in the time domain with the following associations: pump pump, Stokes signal, and Raman coherence idler. We derive analytical results for both the steady-state behavior and the time-dependent noise spectra, using standard linearization procedures. In the semiclassical limit, these results match with previous purely semiclassical treatments, which yield excellent agreement with experimental observations. The analytical time-dependent results predict perfect photon statistics conversion from the pump to the Stokes and nonclassical behavior under certain operational conditions.

Conceitos de eletricidade e suas aplicações tecnológicas : uma unidade de ensino potencialmente significativa

O presente trabalho teve como objetivo central a elaboração de uma unidade de ensino sobre conceitos de eletricidade e validação desse material como uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS). Assim, foi desenvolvida uma unidade de ensino sobre os temas diferença de potencial, corrente elétrica e suas aplicações sob a luz da Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel e aplicada em seis turmas do terceiro ano do ensino médio de uma escola estadual do Espírito Santo. A fim de investigação das potencialidades desse método de ensino, utilizou-se metodologias de pesquisa qualitativa descritiva interpretativa e quantitativa préexperimental. Tendo em vista a importância dos conhecimentos prévios dos estudantes para promover aprendizagem significativa, no início do estudo foram aplicados questionários de opinião, realizados diálogos prévios e construções de mapas conceituais, sendo esses importantes instrumentos para a adequação do material apresentado ao aluno em relação ao seu perfil e à sua estrutura cognitiva. Para coleta de dados da pesquisa foram feitas gravações em áudio das principais etapas, diários de bordo, fotografias dos trabalhos, questionários e mapas conceituais prévios e finais e, finalmente, avaliação escrita. A análise dos mapas conceituais constituiu um dos principais instrumentos para avaliação sob o ponto de vista do desenvolvimento cognitivo dos estudantes, no sentido de classificar os mapas, associá-los às estruturas cognitivas de quem os construiu e identificar variações estatisticamente válidas em relação às construções de novos significados. A investigação revelou que, de modo geral, a unidade foi responsável por melhorias significativas na predisposição dos alunos em aprender e na promoção da aprendizagem significativa, possibilitando sua a validação como uma UEPS.

Uma contribuição experimental aos fundamentos da propagação de uma frente de combustão em meio poroso

A propagação de uma frente de combustão ocorre numa variedade de situações e para diferentes propósitos industriais. O desempenho desses processos precisa melhorar e ao mesmo tempo reduzir os níveis de emissões para atender às normas de emissões internacionais. Para isso é necessário um certo grau de conhecimento tanto do processo como dos fenômenos da combustão. Em todos as situações envolvendo a combustão, a propagação é iniciada por uma fonte de calor e, após a ignição do combustível, a frente de combustão alcança o combustível adjacente. Estudos anteriores mostraram a ignição e propagação de uma frente de combustão como um fenômeno complexo que depende de processos químicos, térmicos e físicos. O presente trabalho abordou os desafios encontrados durante uma abordagem empírica para análise da propagação de uma frente de combustão em leito fixo. A partir da utilização de combustíveis simulados foram analisados: a influência da composição do combustível no comportamento da ignição do mesmo, as características da propagação da frente de combustão (regime de combustão, retração do leito e estrutura da frente) e a influência da ignição do combustível na propagação da frente de combustão. Foi possível realizar um mapeamento, para diferentes composições, do comportamento da ignição de combustíveis sólidos. A partir dos resultados de propagação da frente verificou-se que ocorrem basicamente três estágios de combustão no leito: ignição, propagação e oxidação do carbono fixo remanescente. Através das análises de gás notou-se a existência de dois regimes de combustão no leito: limitada pela reação e limitada pelo oxigênio. Foi obtido que em leitos com alta porcentagem de material inerte, onde há maior estabilidade, há uma maior influência da ignição na frente de combustão. Assim, mostrou-se como esses conhecimentos são úteis em diversas aplicações e processos industriais.

Efeitos do isolamento social neonatal, da fluoxetina e do lactato desódio sobre o pânico experimental induzido por cianeto de potássio ou estimulação da matéria cinzenta periaquedutal em ratos

Os ataques de pânico (AP) podem ser precipitados pela inalação de dióxido de carbono (CO2 5%) ou pela infusão de lactato de sódio 0,5 mol/L (LAC) em pacientes predispostos, mas não nos indivíduos sadios ou pacientes com outros transtornos psiquiátricos. Estas e outras observações sugeriram que os AP sejam "alarmes falsos de sufocamento". O TP também caracteriza-se pela alta comorbidade com ansiedade de separação da infância (ASI). De fato, a ASI tem sido considerada como um fator predisponente tanto do pânico como da resistência aos panicolíticos. Estudos pré-clínicos do nosso laboratório mostraram, por outro lado, que a fluoxetina (FLX) atenua o pânico experimental à estimulação elétrica da matéria cinzenta periaquedutal dorsal (MCPAd) e à injeção de cianeto de potássio (KCN) em doses e regimes similares aos empregados na clínica. Adicionalmente, estes estudos mostraram que o isolamento social neonatal (ISN), um modelo de ASI, abole os efeitos panicolíticos da fluoxetina (1-2 mg.kg-1.dia-1, 21 dias) no modelo de pânico por estimulação da MCPAd. Portanto, o presente trabalho avaliou os efeitos da administração de 4 mg/kg de FLX (Estudo-1) e da infusão de uma solução 0,5 mol/L de LAC (Estudo-2) sobre as respostas de pânico à estimulação da MCPAd ou à injeção de KCN, respectivamente, em ratos submetidos ao isolamento social neonatal tanto efetivo (ISN) quanto fictício (ISF). No Estudo-1, ratos Wistar machos adultos submetidos ao ISN (3 h diárias) ou ao ISF (somente manipulação), ao longo da lactação, foram implantados com eletrodos na MCPAd e tratados com salina (0,9%, SAL) ou FLX (4 mg.kg-1.dia-1) ao longo de 21 dias. Nos ratos tratados com SAL, enquanto os limiares das respostas de pânico mantiveram-se praticamente inalterados no grupo ISF, eles foram progressivamente aumentados no grupo ISN. Os ratos tratados com FLX4 apresentaram limiares mais elevados que aqueles dos ratos tratados com SAL. A comparação aos limiares basais mostrou que a FLX4 teve efeitos diferenciados nos grupos ISF e ISN, aumentando ou reduzindo seus limiares, respectivamente. Embora não tenhamos observado diferenças dos efeitos da FLX4 sobre os limiares de pânico dos grupos ISN e ISF, as variações percentuais em relação à sessão de triagem indicam que a FLX4 teve efeitos até mesmo facilitadores. Estes resultados estendem observações anteriores da ausência de efeitos de doses menores de FLX nos ratos submetidos ao ISN. Por sua vez, o Estudo-2 mostrou que a infusão endovenosa de uma concentração clinicamente eficaz de LAC (0,5 mol/L) não tem efeito algum sobre o pânico induzido pelo KCN em ratos tanto virgens quanto submetidos ao ISF ou ISN. Embora os últimos resultados sugiram que os AP ao KCN (em ratos) e LAC (em humanos) envolvam mecanismos distintos, a conclusão definitiva requer experimentos adicionais com concentrações maiores de LAC.

Análise numérico-experimental do comportamento da aderência aço-concreto

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.

Histologia da camada superficial da lâmina própria da prega vocal ao se aplicar retalho pediculado de mucosa: estudo experimental em cães

Os resultados conseguidos até hoje para a correção de sulcos vocais e lesões cicatriciais não são universalmente aceitos. A Técnica do Retalho Pediculado de Mucosa de Prega Vocal consiste na colocação de um retalho de mucosa de prega vocal com pedículo anterior na camada superficial da lâmina própria, abaixo da borda livre. OBJETIVO: Descrever os achados histológicos pós-operatórios ocorridos na camada superficial da lâmina própria de cães ao se aplicar a técnica em questão, tomando-se como parâmetro a variação dos colágenos total, tipo I, tipo III e número de núcleos celulares. FORMA DE ESTUDO: experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 15 cães. Numa das pregas foi realizada a intervenção e a contralateral foi deixada como controle. Cada grupo de três cães foi sacrificado em 10, 30, 90, 180 e 360 dias após a cirurgia. As colorações utilizadas foram: H.E. e Syrius Red. RESULTADOS: Os níveis de colágeno total e tipo I apresentaram uma tendência a aumento nos grupos de intervenção nos 90º e 180º dias de pós-operatório, contudo só houve significância estatística no 180º dia (p<0,05). A área do colágeno tipo III alcançou níveis inferiores ao do grupo controle no 180º dia (p<0,05). O número de núcleos atingiu maiores níveis no grupo teste no 10º dia de pós-operatório, seguido de decréscimo após o 30º dia. DISCUSSÃO: Os resultados encontrados quanto ao colágeno total, tipo I e tipo III e número de núcleos sugerem semelhanças ao processo cicatricial pós-operatório em laringe encontrado em outros estudos experimentais. Os presentes achados deverão ser complementados por experimentos.

Achados otomicroscópicos e histológicos da miringoesclerose induzida em ratos: estudo crítico de um modelo experimental

A miringoesclerose é caracterizada por hialinização da lâmina própria da membrana timpânica. Trabalhos experimentais têm utilizado a otomicroscopia ou a histologia para estudar a miringoesclerose em animais, porém sem correlacionar precisamente estes dois métodos de avaliação. OBJETIVO: Este estudo procura avaliar a acurácia da otomicroscopia no diagnóstico de miringoesclerose em modelo experimental com ratos. FORMA DE ESTUDO: experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foi induzida miringoesclerose por inoculação transtimpânica de Streptococcus pneumoniae em 25 ratos Wistar, que foram examinados quinzenalmente por otomicroscopia e sacrificados após oito semanas, tendo suas membranas timpânicas examinadas por histologia. RESULTADOS: Da confrontação das alterações otomicroscópicas com os achados histológicos, houve uma sensibilidade de 80% e especificidade de 75%. CONCLUSÃO: Pelos resultados obtidos neste estudo, a otomicroscopia não representou um bom método para avaliar a miringoesclerose neste modelo experimental.

Estudo experimental comparativo entre o butil-2-cianoacrilato, a mistura gelatina-resorcina-formaldeído e sutura na estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos

Os enxertos de cartilagem constituem-se em boa opção técnica para aprimoramento das rinoplastias. Procura-se um material para sua fixação que seja de simples manuseio, e que provoque mínima reação tecidual. OBJETIVO: Comparar o uso do butil-2-cianoacrilato, mistura gelatina-resorcina-formaldeído (GRF) e sutura na estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos. FORMA DE ESTUDO: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: Utilizaram-se 15 coelhos adultos da raça Nova Zelândia machos, de cujas orelhas foram ressecados 6 enxertos de cartilagem, fixados no periósteo da calvária e unidos dois a dois com sutura, GRF e cianoacrilato. Após 2, 6 e 12 semanas, grupos de 5 coelhos foram sacrificados e realizou-se avaliação da distância de deslocamento do enxerto e análise histológica do processo inflamatório tecidual e da adesão/deformidade das cartilagens. RESULTADOS: Houve deslocamento menor nas fixadas com GRF do que com cianoacrilato e sutura. O processo inflamatório foi maior nos animais de 2 semanas, decaindo até restar pequeno grau de fibrose em 12 semanas, de modo semelhante nas 3 fixações. Não houve descolamento nem deformidade em nenhuma dupla de cartilagens fixada com sutura e o maior número de cartilagens descoladas e deformadas se deu com o cianoacrilato. O número de cartilagens deformadas foi diretamente proporcional ao número de descoladas. Os dados foram significativos estatisticamente (p<0,05). CONCLUSÃO: A mistura gelatina-resorcina-formaldeído mostrou ser um método de estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos superior ao butil-2-cianoacrilato em todas as fixações, e à sutura na fixação cartilagem-osso.

Hidropsia endolinfática experimental sob ação de inibidor da óxido nítrico sintase tipo II: avaliação com emissões otoacústicas e eletrococleografia

No modelo experimental de hidropsia endolinfática há redução na amplitude das emissões otoacústicas produtos de distorção (EOAPD) e elevação nos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia. Estudos mostraram que há expressão da óxido nítrico sintase tipo II (ONS II) na cóclea com hidropsia, sugerindo a participação do óxido nítrico (ON) na patogênese desta doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação de um inibidor da ONS II nas EOAPD e eletrococleografia em cobaias com hidropisia endolinfática experimental. MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudadas 16 cobaias nas quais se induziu hidropsia endolinfática experimental por obliteração do ducto e saco endolinfático na orelha direita durante 16 semanas, divididas em dois grupos: oito cobaias recebendo um inibidor da ONS II, a aminoguanidina, por via oral e um grupo de oito cobaias como controle. Comparamos as amplitudes das EOAPD nas médias geométricas de freqüências de 1062, 2187, 4375 e 7000Hz, os limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 1000, 2000, 4000 e 6000Hz e a relação entre os potenciais de somação e de ação (PS/PA) entre os grupos. RESULTADOS: Não houve diferença significante nas EOAPD e na relação PS/PA entre os grupos. O grupo que recebeu a aminoguanidina apresentou menor elevação nos limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 2000 (p<0,05) e 6000 Hz (p<0,05) na 12ª semana e nas freqüências de 1000 (p<0,05), 2000 (p<0,001), 4000 (p<0,001) e 6000Hz (p<0,001) na 16ª semana. CONCLUSÕES: O inibidor da ONS II reduziu a elevação dos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia na hidropsia endolinfática experimental.