Qualitative SEM/EDS analysis of microleakage and apical gap formation of adhesive root-filling materials

Objective: The aim of this study was to compare the correspondence between gap formation and apical microleakage in root canals filled with epoxy resin-based (AH Plus) combined or not with resinous primer or with a dimethacrylate-based root canal sealer (Epiphany). Material and Methods: Thirty-nine lower single-rooted human premolars were filled by the lateral condensation technique (LC) and immersed in a 50-wt% aqueous silver nitrate solution at 37 degrees C (24 h). After longitudinal sectioning, epoxy resin replicas were made from the tooth specimens. Both the replicas and the specimens were prepared for scanning electron microscopy (SEM). The gaps were observed in the replicas. Apical microleakage was detected in the specimens by SEM/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS). The data were analyzed statistically using an Ordinal Logistic Regression model and Analysis of Correspondence (alpha=0.05). Results: Epiphany presented more regions containing gaps between dentin and sealer (p<0.05). There was correspondence between the presence of gaps and microleakage (p<0.05). Microleakage was similar among the root-filling materials (p>0.05). Conclusions: The resinous primer did not improve the sealing ability of AH Plus sealer and the presence of gaps had an effect on apical microleakage for all materials.

Influence of root canal sealer on the radiographic appearance of filling voids in maxillary single-rooted teeth

Objective: This study compared the influence of three epoxy resin-based sealers with distinct radiopacities on the observers' ability to detect root canal filling voids during radiographic analysis. Material and methods: The root canals of 48 extracted maxillary canines were prepared and divided into three groups. Each group was laterally condensed with one sealer (AH Plus (TM), Acroseal (R) or a non-radiopaque sealer), and a longitudinal void was simulated in half of the specimens from each group (n = 8). Buccolingual radiographs were obtained and randomly interpreted for voids by a radiologist and an endodontist in a blinded fashion. Teeth were cut and inspected under a microscope to confirm the position of void. Differences in sensitivity and specificity between groups and examiners were compared using the Fisher's Exact and McNemar tests, respectively (alpha = 0.05). Results: Significantly lower sensitivity levels (p<0.05) were observed in the coronal portion of fillings performed with both radiopaque sealers. Specificity values for Acroseal (R) were significantly higher (p<0.05) in the coronal and apical portions of fillings. Conclusion: The type of root canal sealer can affect the observers' ability to detect root canal filling voids during radiographic analysis of upper single-rooted teeth.

Further Withaphysalin Derivatives from Acnistus arborescens

Two new epimeric chlorinated withaphysalins, rel-(4 beta,5 beta,6 alpha,18S,22R)- and rel-(4 beta,5 beta,6 alpha,18R,22R)-6-chloro-18,20-epoxy-18-ethoxy-4,5-dihydroxy-1- oxowitha-2,24-diene-26,22-lactone (1 and 2 resp.), together with the new rel-(4 beta,5 beta,6a,18R,22R)-6-chloro-18,20-epoxy-4,5-dihydroxy-18-methoxy-1-oxowitha-2,24-diene-26,22-lactone (3) and rel-(3 beta,4 beta,5 beta,6 beta,18R,22R)-5,6:18,20-diepoxy-3,18-diethoxy-4-hydroxy-1-oxowith-24-ene-26,22-lactone (4) were isolated from the leaves of Acnistus arborescens and named withaphysalins TW, respectively. The final structures and the complete 1H- and 13C-NMR assignments of the three chlorowithaphysalins 13 were performed by means of HR-ESI-MS and 1D- and 2D-NMR experiments, including COSY, HSQC, and HMBC, beside comparison with spectral data of analogous compounds from the literature. The structure of 4 was also confirmed by means of a single-crystal X-ray diffraction analysis.

Sural nerve involvement in experimental hypertension: morphology and morphometry in male and female normotensive Wistar-Kyoto (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR)

Background: The sural nerve has been widely investigated in experimental models of neuropathies but information about its involvement in hypertension was not yet explored. The aim of the present study was to compare the morphological and morphometric aspects of different segments of the sural nerve in male and female spontaneously hypertensive (SHR) and normotensive Wistar-Kyoto (WKY) rats. Rats aged 20 weeks (N = 6 in each group) were investigated. After arterial pressure and heart rate recordings in anesthetized animals, right and left sural nerves were removed and prepared for epoxy resin embedding and light microscopy. Morphometric analysis was performed with the aid of computer software, and took into consideration the fascicle area and diameter, as well as myelinated fiber number, density, area and diameter. Results: Significant differences were observed for the myelinated fiber number and density, comparing different genders of WKY and SHR. Also, significant differences for the morphological (thickening of the endoneural blood vessel walls and lumen reduction) and morphometric (myelinated fibers diameter and G ratio) parameters of myelinated fibers were identified. Morphological exam of the myelinated fibers suggested the presence of a neuropathy due to hypertension in both SHR genders. Conclusions: These results indicate that hypertension altered important morphometric parameters related to nerve conduction of sural nerve in hypertensive animals. Moreover the comparison between males and females of WKY and SHR allows the conclusion that the morphological and morphometric parameters of sural nerve are not gender related. The morphometric approach confirmed the presence of neuropathy, mainly associated to the small myelinated fibers. In conclusion, the present study collected evidences that the high blood pressure in SHR is affecting the sural nerve myelinated fibers.

Parametric Analysis of Effective Material Properties of Thickness-Shear Piezoelectric Macro-Fibre Composites

A previous study on the characterization of effective material properties of a d(15) thickness-shear piezoelectric Macro-Fibre Composite (MFC) made of seven layers (Kapton, Acrylic, Electrode, Piezoceramic Fibre and Epoxy Composite, Electrode, Acrylic, Kapton) using a finite element homogenization method has shown that the packaging reduces significantly the shear stiffness of the piezoceramic material and, thus, leads to significantly smaller effective electromechanical coupling coefficient k(15) and piezoelectric stress constant e(15) when compared to the piezoceramic fibre properties. Therefore, the main objective of this work is to perform a parametric analysis in which the effect of the variations of fibre volume fraction, Epoxy elastic modulus, electrode thickness and active layer thickness on the MFC effective material properties is evaluated. Results indicate that an effective d(15) MFC should use relatively thick fibres having relatively high shear modulus and relatively stiff epoxy filler. On the other hand, the electrode thickness does not affect significantly the MFC performance.

O edifício da FAUUSP e os materiais do brutalismo

O trabalho analisa a história da produção do edifício da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, projetado por João Batista Vilanova Artigas (1915-1985) em 1961 e concluído em 1969. Mais especificamente, o artigo se volta aos materiais do edifício, oferecendo insumos para uma discussão sobre o papel do chamado “brutalismo paulista” na década de 1960. O edifício da FAUUSP, como se sabe, é um marco na arquitetura moderna brasileira. Seu caráter paradigmático consiste na síntese das posições programáticas de Artigas, tanto em relação ao ensino de arquitetura como em relação à poética moderna, que ultrapassa o limite autoral e constitui uma escola. São características dessa escola – por vezes chamada de “paulista”, “brutalista” ou “artiguista” – alguns princípios como a continuidade espacial, o elogio das formas estruturais, a verdade dos materiais e o desenvolvimento das forças produtivas através da superação tecnológica. Esses princípios respondiam a algumas das questões mais urgentes da arquitetura moderna brasileira naquele período, deslocando a nova monumentalidade para uma dimensão construtiva. A nova poética, claramente exposta no projeto da FAUUSP, coincide com o surgimento de uma estética que atribuiu um novo valor político e crítico à produção. Passam a ser frequentes, por exemplo, interpretações do concreto armado brasileiro como síntese do subdesenvolvimento, por suas marcas de feitura artesanal e seus recordes tecnológicos. O objetivo deste artigo é contribuir com esse debate caracterizando em detalhe a produção do edifício em seus materiais: o concreto armado, a esquadria, os materiais de acabamento e os componentes industriais. O exame de aspectos históricos da produção do edifício, recolhidos em documentos originais e depoimentos, permite verificarmos de que modo a poética arquitetônica participa das decisões da obra e qual o seu impacto na economia do edifício e em sua forma de produção. Aprendemos, por exemplo, que o concreto armado apresenta manifestações visuais distintas e independentes de seu modo de produção (que foram pelo menos três: moldado in loco, protendido, e com agregados leves, sem função estrutural); que a empena da fachada exigiu uma fundação própria para seu cimbramento; que a modulação dos caixilhos não correspondia à modulação da estrutura; que a resina epóxi foi usada de modo pioneiro e experimental; que as fôrmas foram produzidas por um hábil carpinteiro português, mas as relações de trabalho eram precárias; que a contratação do projeto básico previa o detalhamento durante a obra pelo Escritório Técnico do Fundo para a Construção da Cidade Universitária. Essa noção ampla de material, entendida como a matéria mais o trabalho social que a define historicamente, nos permite tratar, simultaneamente, de aspectos técnicos, econômicos e artísticos da obra e assim compreender com maior exatidão dos termos do debate acerca da produção na arquitetura “brutalista” e seu papel político.

Physico-chemical, spectroscopical and thermal characterization of biodiesel obtained by enzymatic route as a tool to select the most efficient immobilized lipase

Two microbial lipases from Burkholderia cepacia and Pseudomonas fluorescens were evaluated as catalysts for the enzymatic transesterification of beef tallow with ethanol and the most efficient lipase source was selected by taking into account the properties of the product to be used as fuel. Both lipases were immobilized on an epoxy silica-polyvinyl alcohol composite by covalent immobilization and used to perform the reactions under the following operational conditions: beef tallow-to-ethanol molar ratio of 1:9, 45ºC and 400 units of enzymatic activity per gram of fat. Products, characterized using Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), viscosimetry, thermogravimetry and ¹H NMR spectroscopy, suggested that the biodiesel sample obtained in the reaction catalyzed by Burkholderia cepacia lipase has the best set of properties for fuel usage.

Parametric analysis of effective material properties of thickness-shear piezoelectric macro-fibre composites

A previous study on the characterization of effective material properties of a d15 thickness-shear piezoelectric Macro-Fibre Composite (MFC) made of seven layers (Kapton, Acrylic, Electrode, Piezoceramic Fibre and Epoxy Composite, Electrode, Acrylic, Kapton) using a finite element homogenization method has shown that the packaging reduces significantly the shear stiffness of the piezoceramic material and, thus, leads to significantly smaller effective electromechanical coupling coefficient k15 and piezoelectric stress constant e15 when compared to the piezoceramic fibre properties. Therefore, the main objective of this work is to perform a parametric analysis in which the effect of the variations of fibre volume fraction, Epoxy elastic modulus, electrode thickness and active layer thickness on the MFC effective material properties is evaluated. Results indicate that an effective d15 MFC should use relatively thick fibres having relatively high shear modulus and relatively stiff epoxy filler. On the other hand, the electrode thickness does not affect significantly the MFC performance.

Effective properties evaluation for smart composite materials

The purpose of this article is to present a method which consists in the development of unit cell numerical models for smart composite materials with piezoelectric fibers made of PZT embedded in a non-piezoelectric matrix (epoxy resin). This method evaluates a globally homogeneous medium equivalent to the original composite, using a representative volume element (RVE). The suitable boundary conditions allow the simulation of all modes of the overall deformation arising from any arbitrary combination of mechanical and electrical loading. In the first instance, the unit cell is applied to predict the effective material coefficients of the transversely isotropic piezoelectric composite with circular cross section fibers. The numerical results are compared to other methods reported in the literature and also to results previously published, in order to evaluate the method proposal. In the second step, the method is applied to calculate the equivalent properties for smart composite materials with square cross section fibers. Results of comparison between different combinations of circular and square fiber geometries, observing the influence of the boundary conditions and arrangements are presented.

Caratterizzazione del legame di molecole di interesse farmaceutico alla sieroalbumina umana mediante biocromatografia e dicroismo circolare

Negli ultimi anni, un crescente numero di studiosi ha focalizzato la propria attenzione sullo sviluppo di strategie che permettessero di caratterizzare le proprietà ADMET dei farmaci in via di sviluppo, il più rapidamente possibile. Questa tendenza origina dalla consapevolezza che circa la metà dei farmaci in via di sviluppo non viene commercializzato perché ha carenze nelle caratteristiche ADME, e che almeno la metà delle molecole che riescono ad essere commercializzate, hanno comunque qualche problema tossicologico o ADME [1]. Infatti, poco importa quanto una molecola possa essere attiva o specifica: perché possa diventare farmaco è necessario che venga ben assorbita, distribuita nell’organismo, metabolizzata non troppo rapidamente, ne troppo lentamente e completamente eliminata. Inoltre la molecola e i suoi metaboliti non dovrebbero essere tossici per l’organismo. Quindi è chiaro come una rapida determinazione dei parametri ADMET in fasi precoci dello sviluppo del farmaco, consenta di risparmiare tempo e denaro, permettendo di selezionare da subito i composti più promettenti e di lasciar perdere quelli con caratteristiche negative. Questa tesi si colloca in questo contesto, e mostra l’applicazione di una tecnica semplice, la biocromatografia, per caratterizzare rapidamente il legame di librerie di composti alla sieroalbumina umana (HSA). Inoltre mostra l’utilizzo di un’altra tecnica indipendente, il dicroismo circolare, che permette di studiare gli stessi sistemi farmaco-proteina, in soluzione, dando informazioni supplementari riguardo alla stereochimica del processo di legame. La HSA è la proteina più abbondante presente nel sangue. Questa proteina funziona da carrier per un gran numero di molecole, sia endogene, come ad esempio bilirubina, tiroxina, ormoni steroidei, acidi grassi, che xenobiotici. Inoltre aumenta la solubilità di molecole lipofile poco solubili in ambiente acquoso, come ad esempio i tassani. Il legame alla HSA è generalmente stereoselettivo e ad avviene a livello di siti di legame ad alta affinità. Inoltre è ben noto che la competizione tra farmaci o tra un farmaco e metaboliti endogeni, possa variare in maniera significativa la loro frazione libera, modificandone l’attività e la tossicità. Per queste sue proprietà la HSA può influenzare sia le proprietà farmacocinetiche che farmacodinamiche dei farmaci. Non è inusuale che un intero progetto di sviluppo di un farmaco possa venire abbandonato a causa di un’affinità troppo elevata alla HSA, o a un tempo di emivita troppo corto, o a una scarsa distribuzione dovuta ad un debole legame alla HSA. Dal punto di vista farmacocinetico, quindi, la HSA è la proteina di trasporto del plasma più importante. Un gran numero di pubblicazioni dimostra l’affidabilità della tecnica biocromatografica nello studio dei fenomeni di bioriconoscimento tra proteine e piccole molecole [2-6]. Il mio lavoro si è focalizzato principalmente sull’uso della biocromatografia come metodo per valutare le caratteristiche di legame di alcune serie di composti di interesse farmaceutico alla HSA, e sul miglioramento di tale tecnica. Per ottenere una miglior comprensione dei meccanismi di legame delle molecole studiate, gli stessi sistemi farmaco-HSA sono stati studiati anche con il dicroismo circolare (CD). Inizialmente, la HSA è stata immobilizzata su una colonna di silice epossidica impaccata 50 x 4.6 mm di diametro interno, utilizzando una procedura precedentemente riportata in letteratura [7], con alcune piccole modifiche. In breve, l’immobilizzazione è stata effettuata ponendo a ricircolo, attraverso una colonna precedentemente impaccata, una soluzione di HSA in determinate condizioni di pH e forza ionica. La colonna è stata quindi caratterizzata per quanto riguarda la quantità di proteina correttamente immobilizzata, attraverso l’analisi frontale di L-triptofano [8]. Di seguito, sono stati iniettati in colonna alcune soluzioni raceme di molecole note legare la HSA in maniera enantioselettiva, per controllare che la procedura di immobilizzazione non avesse modificato le proprietà di legame della proteina. Dopo essere stata caratterizzata, la colonna è stata utilizzata per determinare la percentuale di legame di una piccola serie di inibitori della proteasi HIV (IPs), e per individuarne il sito(i) di legame. La percentuale di legame è stata calcolata attraverso il fattore di capacità (k) dei campioni. Questo parametro in fase acquosa è stato estrapolato linearmente dal grafico log k contro la percentuale (v/v) di 1-propanolo presente nella fase mobile. Solamente per due dei cinque composti analizzati è stato possibile misurare direttamente il valore di k in assenza di solvente organico. Tutti gli IPs analizzati hanno mostrato un’elevata percentuale di legame alla HSA: in particolare, il valore per ritonavir, lopinavir e saquinavir è risultato maggiore del 95%. Questi risultati sono in accordo con dati presenti in letteratura, ottenuti attraverso il biosensore ottico [9]. Inoltre, questi risultati sono coerenti con la significativa riduzione di attività inibitoria di questi composti osservata in presenza di HSA. Questa riduzione sembra essere maggiore per i composti che legano maggiormente la proteina [10]. Successivamente sono stati eseguiti degli studi di competizione tramite cromatografia zonale. Questo metodo prevede di utilizzare una soluzione a concentrazione nota di un competitore come fase mobile, mentre piccole quantità di analita vengono iniettate nella colonna funzionalizzata con HSA. I competitori sono stati selezionati in base al loro legame selettivo ad uno dei principali siti di legame sulla proteina. In particolare, sono stati utilizzati salicilato di sodio, ibuprofene e valproato di sodio come marker dei siti I, II e sito della bilirubina, rispettivamente. Questi studi hanno mostrato un legame indipendente dei PIs ai siti I e II, mentre è stata osservata una debole anticooperatività per il sito della bilirubina. Lo stesso sistema farmaco-proteina è stato infine investigato in soluzione attraverso l’uso del dicroismo circolare. In particolare, è stato monitorata la variazione del segnale CD indotto di un complesso equimolare [HSA]/[bilirubina], a seguito dell’aggiunta di aliquote di ritonavir, scelto come rappresentante della serie. I risultati confermano la lieve anticooperatività per il sito della bilirubina osservato precedentemente negli studi biocromatografici. Successivamente, lo stesso protocollo descritto precedentemente è stato applicato a una colonna di silice epossidica monolitica 50 x 4.6 mm, per valutare l’affidabilità del supporto monolitico per applicazioni biocromatografiche. Il supporto monolitico monolitico ha mostrato buone caratteristiche cromatografiche in termini di contropressione, efficienza e stabilità, oltre che affidabilità nella determinazione dei parametri di legame alla HSA. Questa colonna è stata utilizzata per la determinazione della percentuale di legame alla HSA di una serie di poliamminochinoni sviluppati nell’ambito di una ricerca sulla malattia di Alzheimer. Tutti i composti hanno mostrato una percentuale di legame superiore al 95%. Inoltre, è stata osservata una correlazione tra percentuale di legame è caratteristiche della catena laterale (lunghezza e numero di gruppi amminici). Successivamente sono stati effettuati studi di competizione dei composti in esame tramite il dicroismo circolare in cui è stato evidenziato un effetto anticooperativo dei poliamminochinoni ai siti I e II, mentre rispetto al sito della bilirubina il legame si è dimostrato indipendente. Le conoscenze acquisite con il supporto monolitico precedentemente descritto, sono state applicate a una colonna di silice epossidica più corta (10 x 4.6 mm). Il metodo di determinazione della percentuale di legame utilizzato negli studi precedenti si basa su dati ottenuti con più esperimenti, quindi è necessario molto tempo prima di ottenere il dato finale. L’uso di una colonna più corta permette di ridurre i tempi di ritenzione degli analiti, per cui la determinazione della percentuale di legame alla HSA diventa molto più rapida. Si passa quindi da una analisi a medio rendimento a una analisi di screening ad alto rendimento (highthroughput- screening, HTS). Inoltre, la riduzione dei tempi di analisi, permette di evitare l’uso di soventi organici nella fase mobile. Dopo aver caratterizzato la colonna da 10 mm con lo stesso metodo precedentemente descritto per le altre colonne, sono stati iniettati una serie di standard variando il flusso della fase mobile, per valutare la possibilità di utilizzare flussi elevati. La colonna è stata quindi impiegata per stimare la percentuale di legame di una serie di molecole con differenti caratteristiche chimiche. Successivamente è stata valutata la possibilità di utilizzare una colonna così corta, anche per studi di competizione, ed è stata indagato il legame di una serie di composti al sito I. Infine è stata effettuata una valutazione della stabilità della colonna in seguito ad un uso estensivo. L’uso di supporti cromatografici funzionalizzati con albumine di diversa origine (ratto, cane, guinea pig, hamster, topo, coniglio), può essere proposto come applicazione futura di queste colonne HTS. Infatti, la possibilità di ottenere informazioni del legame dei farmaci in via di sviluppo alle diverse albumine, permetterebbe un migliore paragone tra i dati ottenuti tramite esperimenti in vitro e i dati ottenuti con esperimenti sull’animale, facilitando la successiva estrapolazione all’uomo, con la velocità di un metodo HTS. Inoltre, verrebbe ridotto anche il numero di animali utilizzati nelle sperimentazioni. Alcuni lavori presenti in letteratura dimostrano l’affidabilita di colonne funzionalizzate con albumine di diversa origine [11-13]: l’utilizzo di colonne più corte potrebbe aumentarne le applicazioni.

Effects of Paramuricea clavata (Risso, 1826) (Anthozoa: Plexauridae) forests on settlement of benthic species: an experimental approach

Rationale: Coralligenous habitat is considered the second most important subtidal “hot spot” of species diversity in the Mediterranean Sea after the Posidonia oceanica meadows. It can be defined as a typical Mediterranean biogenic hard bottom, mainly produced by the accumulation of calcareous encrusting algae that, together with other builder organisms, form a multidimensional framework with a high micro-spatial variability. The development of this habitat depends on physical factors (i.e. light, hydrodynamism, nutrients, etc.), but also biologic interactions can play a relevant role in structuring the benthic assemblages. This great environmental heterogeneity allows several different assemblages to coexist in a reduced space. One of the most beautiful is that characterised by the Mediterranean gorgonian Paramuricea clavata (Risso, 1826) that can contribute to above 40% of total biomass of the community and brings significant structural complexity into the coralligenous habitat. In sites moderately exposed to waves and currents, P. clavata can form high-density populations (up to 60 colonies m-2) between 20 – 70 m in depth. Being a suspension feeder, where it forms dense populations, P. clavata plays a significant role in transferring energy from planktonic to benthic system. The effects of the branched colonies of P. clavata could be comparable to those of the forests on land. They can affect the micro scale hydrodynamism and light, promoting or inhibiting the growth of other species. Unfortunately, gorgonians are threatened by several anthropogenic disturbance factors (i.e. fishing, pollution, tourism) and by climatic anomalies, linked to the global changes, that are responsible of thermal stress, development of mucilage and enhanced pathogens activity, leading to mass mortality events in last decades. Till now, the possible effects of gorgonian forest loss are largely unknown. Our goal was to analyse the ecological role of these sea fan forests on the coralligenous benthic assemblages. Experimental setup and main results: The influence of P. clavata in the settlement and recruitment of epibenthic organisms was analysed by a field experiment carried out in two randomly selected places: Tavolara island and Portofino promontory. The experiment consisted in recreate the presence and absence of the gorgonian forest on recruitment panels, arranged in four plots per type (forested and non-forested), interspersed each other, and deployed at the same depth. On every forested panel 3 gorgonian colonies about 20 cm height were grafted with the use of Eppendorf tubes and epoxy resin bicomponent simulating a density of 190 sea fans per m-2. This density corresponds to a mean biomass of 825 g DW m-2,3 which is of the same order of magnitude of the natural high-density populations. After about 4 months, the panels were collected and analysed in laboratory in order to estimate the percent cover of all the species that have colonized the substrata. The gorgonian forest effects were tested by multivariate and univariate permutational analyses of the variance (PERMANOVA). Recruited assemblages largely differed between the two study sites, probably due to different environmental conditions including water quality and turbidity. On overall, the presence of P. clavata reduced the settlement and recruitment of several algae: the shadow caused by the gorgonian might reduce light availability and therefore their growth. This effect might be greater in places where the waters are on average more clear, since at Portofino it is less visible and could be masked by the high turbidity of the water. The same pattern was registered for forams, more abundant outside gorgonian forest, probably linked with algal distribution, shadowing effect or alimentary competition. The last one hypothesis could be valid also for serpulids polychaetes that growth mainly on non-forested panels. An opposite trend, was showed by a species of bryozoan and by an hydroid that is facilitated by the presence of P. clavata, probably because it attenuates irradiance level and hydrodynamism. Species diversity was significantly reduced by the presence of P. clavata forests at both sites. This seems in contrast with what we expected, but the result may be influenced by the large algal component on non-forested panels. The analysis confirmed the presence of differences in the species diversity among plots and between sites respectively due to natural high variability of the coralligenous system and to different local environment conditions. The reduction of species diversity due to the presence of gorgonians appeared related to a worst evenness rather than to less species richness. With our experiment it is demonstrated that the presence of P. clavata forests can significantly alter local coralligenous assemblages patterns, promoting or inhibiting the recruitment of some species, modifying trophic relationships and adding heterogeneity and complexity to the habitat. Moreover, P. clavata could have a stabilising effect on the coralligenous assemblages.

Experimental analysis of fiber reinforced cementitious matrix (FRCM) confined masonry columns

The increasing use of Fiber Reinforced methods for strengthening existing brick masonry walls and columns, especially for the rehabilitation of historical buildings, has generated considerable research interest in understanding the failure mechanism in such systems. This dissertation is aimed to provide a basic understanding of the behavior of solid brick masonry walls unwrapped and wrapped with Fiber Reinforced Cementitious Matrix Composites. This is a new type of composite material, commonly known as FRCM, featuring a cementitious inorganic matrix (binder) instead of the more common epoxy one. The influence of the FRCM-reinforcement on the load-carrying capacity and strain distribution during compression test will be investigated using a full-field optical technique known as Digital Image Correlation. Compression test were carried on 6 clay bricks columns and on 7 clay brick walls in three different configuration, casted using bricks scaled respect the first one with a ratio 1:2, in order to determinate the effects of FRCM reinforcement. The goal of the experimental program is to understand how the behavior of brick masonry will be improved by the FRCM-wrapping. The results indicate that there is an arching action zone represented in the form of a parabola with a varying shape according to the used configuration. The area under the parabolas is considered as ineffectively confined. The effectively confined area is assumed to occur within the region where the arching action had been fully developed.

Chemie an funktionalen Polymer-Opalen

In dieser Arbeit wird die Herstellung und Anwendung von funktionalen Polymer-Opalen beschrieben. Für die Synthese von funktionalen monodipsersen Kolloiden, den Bausteinen der Opale, wird die emulgatorfreie Emulsionspolymerisation (SFEP) verwendet. Je nach einzubauendem funktionalem Molekül werden verschiedene Varianten der SFEP verwendet, wie z. B. Homopolymerisation, Copolymerisation, Polymerisation mit Fremdstoffen und die Herstellung von Kern-Schale-Kolloiden. Die so hergestellten monodispersen Kolloide formen durch Selbstorganisation über horizontale (Aufpipettieren, Rakeln, Sprühen) oder vertikale Kristallisation (Ziehmaschine)hochqualitative künstliche Opale. Die eingebauten Funktionalitäten öffnen den Weg zu einer Vielzahl von Anwendungen. Über die Spaltung von funktionalen Estergruppen kann eine lichtinduzierte Strukturierung durchgeführt werden. Der Einbau von Epoxidgruppen ermöglicht eine makroskopische Vernetzung wodurch die mechanische Stabilität der Struktur erhöht wird. Der Einsatz von Reaktivestern kann zur Oberflächen- funktionalisierung verwendet werden. Durch Replizierung der Struktur zum inversen Opal können weitere funktionale Materialien eingeführt werden, was die Einsatzmöglichkeiten noch erweitert.

Clostridium difficile: Entdeckung und Charakterisierung der autokatalytischen Prozessierung von Toxin B

Clostridium difficile, der Auslöser der nosokomialen Antibiotika-assoziierten Durchfälle und der Pseudomembranösen Kolitis, besitzt zwei Hauptvirulenzfaktoren: die Toxine A und B. In vorangegangenen Veröffentlichungen wurde gezeigt, dass Toxin B durch einen zytosolischen Faktor der eukaryotischen Zielzelle während des Aufnahmeweges in die Zelle gespalten wird. Nur die N-terminale katalytische Domäne erreicht das Zytosol. Hierbei wurde davon ausgegangen, dass eine Protease der Zielzelle die Spaltung katalysiert. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Spaltung von Toxin B ein intramolekularer Prozess ist, der zytosolisches Inositolphosphat der Zielzelle als Kofaktor zur Aktivierung der intrinsischen Protease benötigt. Die Freisetzung der katalytischen Domäne durch Inositolphosphat-induzierte Spaltung ist nicht nur das Prinzip des Clostridium difficile Toxin B sondern auch des Toxin A, als auch des alpha Toxin von Clostridium novyi und das Letale Toxin von Clostridium sordellii. Der kovalente Inhibitor von Aspartatproteasen 1,2-epoxy-3-(p-nitrophenoxy)propan (EPNP), wurde dazu verwendet die intrinsische Protease von Toxin B zu blockieren und ermöglichte die Identifikation des katalytischen Zentrums. EPNP modifiziertes Toxin B verliert die intrinsische Proteaseaktivität und Zytotoxizität, aber wenn es direkt in das Zytosol der Wirtszelle injiziert ist, bleibt die Toxizität erhalten. Diese ist damit der erste Bericht eines bakteriellen Toxins, das eukaryotische Signale zur induzierten Autoproteolyse nutzt, um seine katalytisch-toxische Domäne in das Zytosol der Zielzelle freizusetzen. Durch diese Ergebnisse kann das Modell der Toxin-Prozessierung nun um einen weiteren entscheidenden Schritt vervollständigt werden.

Sviluppo, ottimizzazione delle prestazioni e caratterizzazione di materiali compositi a matrice amorfa

Durante l'attività di ricerca sono stati sviluppati tre progetti legati allo sviluppo e ottimizzazione di materiali compositi. In particolare, il primo anno, siamo andati a produrre materiali ceramici ultrarefrattari tenacizzati con fibre di carburo di silicio, riuscendo a migliorare il ciclo produttivo e ottenendo un materiale ottimizzato. Durante il secondo anno di attività ci siamo concentrati nello sviluppo di resine epossidiche rinforzate con particelle di elastomeri florurati che rappresentano un nuovo materiale non presente nel mercato utile per applicazioni meccaniche e navali. L'ultimo anno di ricerca è stato svolto presso il laboratorio materiali di Ansaldo Energia dove è stato studiato il comportamenteo di materiali per turbine a gas.