New catalytic strategies for the manipulation of arenes

The aim of this Doctoral Thesis is the development of new catalytic synthetic methodologies in the context of the modern organic chemistry setting, with special focus on the use of cheap, sustainable catalytic materials. Specifically, during the course my PhD, I focused my research on two main distinct catalytic strategies, namely: the use of carbonaceous materials as catalysts (carbocatalysis) and nickel catalysis, also investigating a synergistic combination of the two. These methodologies were explored as means for the manipulation of (hetero)aromatic cores, representing ubiquitous, easily accessible and privileged scaffolds in medicinal or natural products chemistry. Both polar and radical reaction manifolds were engaged as complementary reactivities, capitalizing on metal- as well as organo-based activation modes. Particular attention has been devoted to addressing modern synthetic challenges or highly sought- after methodologies. Specifically, protocols for direct substitution of alcohols, dearomatization of arene nuclei, formation of C-S bonds, carbon dioxide fixation, C-C bond activation and fluoroalkylation were successfully achieved under carbo- or nickel catalyzed conditions.

Effetto dell' ormone tiroideo (T3) durante ex vivo lung perfusion (EVLP) sul polmone di ratto: valutazione dell'azione protettiva nel danno da ischemia riperfusione.

La perfusione polmonare extracorporea (EVLP) è una tecnica utilizzata dal 2010 per valutare e migliorare la qualità dell'organo da trapiantare e il danno da ischemia-ripefusione (IRI). Tale perfusione utilizza la soluzione di Steen, la cui composizione è solo parzialmente nota. Lo scopo è quello di identificare gli effetti di T3 su IRI polmonare ex vivo, in un modello di ratto di donatore a cuore non battente. Animali (40) randomizzati in otto gruppi e il protocollo EVLP sono stati standardizzati nel nostro centro. Sono state valutate la funzione polmonare, PEEP, la resistenza vascolare polmonare totale a 45, 60, 120 e 180 minuti di EVLP per eseguire analisi di gas, dosaggio del mediatore di infiammazione, mitocondriale libero DNA, freeT3 e freeT4. Alla fine dei campioni di tessuto polmonare sono stati congelati dal dosaggio ATP, espressione genica, DNA mitocondriale, T3. Non date le concentrazioni del produttore, abbiamo analizzato gli acidi grassi liberi, vitamine, ormoni e composizione della soluzione Steen. Risultati La soluzione di steen contiene albumina umana x2 nel siero umano (7,5-8 g/dl): le concentrazioni di ft4 e ft3 sono x2 quelle nel siero umano e vengono rilasciati dall'albumina. La concentrazione di ft4 e ft3 non è cambiata durante l'EVLP. La Steen ha alta fluorescenza per l'alta concentrazione delle molecole aromatiche (ormoni) mai descritto in precedenza. NADH e mtDNA nel perfused aumenta con danno ischemico e nel gruppo trattato con T3 Conclusione Il modello EVLP è già convalidato nella perfusione nel trapianto polmonare, ma è necessario approfondire l'effetto della Steen in termini di ormoni e analiti. L'effetto sull'IRI dell'EVLP sembra essere influenzato negativamente da un T3 troppo alto in Steen, cosa che descriviamo per la prima volta. L'ulteriore aggiunta di T3 provoca disfunzione mitocondriale e infiammazione.

Sparizione dello Stato e migrazioni ambientali: diritto internazionale e cambiamento climatico

Il presente studio delinea alcuni degli effetti del cambiamento climatico sul diritto internazionale. Si concentra su due principali fenomeni, la scomparsa dello Stato e le migrazioni ambientali. Questa ricerca si pone l’obiettivo di dimostrare che, nonostante il cambiamento climatico abbia un forte impatto sulla vita di estese popolazioni e di molti Stati, il diritto internazionale attualmente non abbia ancora trovato gli strumenti adeguati per disciplinare le conseguenze di questi fenomeni. Per farlo ci si è basati sullo studio delle fonti del diritto internazionale, soprattutto di soft law, sugli studi della dottrina e su alcuni casi giurisprudenziali. L'elaborato è diviso in tre capitoli, un'introduzione e una conclusione. Il primo capitolo è dedicato al fenomeno dell'innalzamento del livello del mare e alle sue conseguenze sulla statualità, diritti umani e diritto del mare. Il secondo al fenomeno delle migrazioni ambientali e all’individuazione di una tutela per questa categoria. Il terzo si concentra sui tentativi volti alla previsione di una responsabilità degli Stati per mancata mitigazione degli effetti del cambiamento climatico andando ad analizzare due casi emblematici e le richieste pendenti di chiarimenti alle Corti in questo senso. Si indaga infine sulla possibilità e opportunità di investire un organo con potere coercitivo come il Consiglio di Sicurezza della responsabilità di far fronte all’inazione degli Stati rispetto alle minacce del cambiamento climatico, allo scopo di imporre il rispetto di determinati standard. Nonostante l’interesse della comunità internazionale rispetto a queste tematiche sia dimostrato dall’adozione di svariati strumenti di soft law volte all’inquadramento di questi fenomeni e alla tutela di Stati e individui, dal lavoro svolto emerge come ancora non sia matura la volontà di istituire un sistema adeguato ed effettivo.

Ecocardiografia 3D real-time: principi fisici, tecnologia e applicazioni fetali per diagnosi prenatale

La diagnosi clinica, definita come un giudizio clinico espresso da un esperto sulla salute di un individuo, dopo aver effettuato degli esami obiettivi attraverso la strumentazione adeguata allo specifico caso clinico, rappresenta un elemento fondamentale nel paradigma Prevenzione – Diagnosi – Cura – Riabilitazione, che ha come fine ultimo la salute del paziente. In questo elaborato viene presentata una tecnica di imaging che permette di fare diagnosi in uno degli organi più importanti e delicati del corpo umano, cioè il cuore, sia degli adulti, sia dei feti: l’ecocardiografia 3D Real-Time. L’elaborato si sviluppa in tre capitoli, come di seguito presentato. - Capitolo 1: si descrive la tecnologia su cui si fonda l’ecocardiografia volumetrica Real-Time attraverso le varie fasi di realizzazione dello scanner, il quale consente sia l’acquisizione sia la visualizzazione dei volumi in tempo reale; - Capitolo 2: il sistema di imaging presentato nel capitolo precedente, viene contestualizzato in un organo specifico, ovvero il cuore, illustrandone le caratteristiche, le differenze rispetto a tecniche ritenute meno performanti nella valutazione di patologie cardiache, oltre che alcune particolari evoluzioni, quali Strain Rate Imaging e Tissue Doppler Imaging; - Capitolo 3: si descrive in cosa consiste l’ecocardiografia 3D Real-Time fetale, qual è la sua finalità e quali potrebbero essere alcune applicazioni cliniche tramite cui fare una diagnosi prenatale; inoltre, si evidenzia l’importanza dell’ecocardiografia per studiare le modifiche a cui è soggetto l’apparato cardiovascolare di una donna durante i mesi di gestazione e, quindi, sottoporla alle cure opportune.

Sintesi ed ottimizzazione di una pressa a ginocchiera per stampaggio di materiale plastico

L’elaborato affronta l’ottimizzazione di una pressa a doppia ginocchiera a 5 punti impiegata nello stampaggio a iniezione. Il processo di ottimizzazione coinvolge la sintesi dimensionale dei membri del meccanismo e la pianificazione della traiettoria del suo organo cedente. L’obiettivo finale è di ottenere una geometria del meccanismo ed una legge oraria che minimizzino il picco di coppia richiesto all’attuatore, oltre a rispettare i vincoli fisici dell’applicazione (ingombri, velocità massima, forza massima, ecc.). La soluzione ottima viene raggiunta applicando in serie l’algoritmo genetico e l’algoritmo SQP (programmazione quadratica sequenziale) ad un modello dinamico rigido del meccanismo. I due algoritmi vengono scelti in quanto efficaci nel risolvere un problema di ottimizzazione vincolato. Per quanto riguarda la loro applicazione in serie, l’algoritmo genetico permette l’esplorazione dello spazio di progettazione e l’individuazione di una soluzione "buona", a partire da questa l’algoritmo SQP trova l’ottimo locale. L’intero processo di modellazione ed ottimizzazione è implementato tramite il software MATLAB. I risultati sono validati con un software di analisi dinamica (SolidWorks Motion) ed in parte in maniera sperimentale. Infine, la soluzione attuale viene confrontata con quelle ottenute. Il confronto è descritto nel dettaglio nella Sezione 6.5 ed in forma riassuntiva nella Sezione 6.5.5.