Search for microscopic black holes in pp collisions at √s=8 TeV

A search for microscopic black holes and string balls is presented, based on a data sample of pp collisions at √s=8 TeV recorded by the CMS experiment at the Large Hadron Collider and corresponding to an integrated luminosity of 12 fb-1. No excess of events with energetic multiparticle final states, typical of black hole production or of similar new physics processes, is observed. Given the agreement of the observations with the expected standard model background, which is dominated by QCD multijet production, 95% confidence level limits are set on the production of semiclassical or quantum black holes, or of string balls, corresponding to the exclusions of masses below 4.3 to 6.2 TeV, depending on model assumptions. In addition, model-independent limits are set on new physics processes resulting in energetic multiparticle final states. [Figure not available: see fulltext.] © 2013 CERN for the benefit of the CMS collaboration.

Search for supersymmetry in hadronic final states with missing transverse energy using the variables αT and b-quark multiplicity in pp collisions at {Mathematical expression}

An inclusive search for supersymmetric processes that produce final states with jets and missing transverse energy is performed in pp collisions at a centre-of-mass energy of 8 TeV. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 11.7 fb-1 collected by the CMS experiment at the LHC. In this search, a dimensionless kinematic variable, αT, is used to discriminate between events with genuine and misreconstructed missing transverse energy. The search is based on an examination of the number of reconstructed jets per event, the scalar sum of transverse energies of these jets, and the number of these jets identified as originating from bottom quarks. No significant excess of events over the standard model expectation is found. Exclusion limits are set in the parameter space of simplified models, with a special emphasis on both compressed-spectrum scenarios and direct or gluino-induced production of third-generation squarks. For the case of gluino-mediated squark production, gluino masses up to 950-1125 GeV are excluded depending on the assumed model. For the direct pair-production of squarks, masses up to 450 GeV are excluded for a single light first- or second-generation squark, increasing to 600 GeV for bottom squarks. © 2013 CERN for the benefit of the CMS collaboration.

Search in leptonic channels for heavy resonances decaying to long-lived neutral particles

A search is performed for heavy resonances decaying to two long-lived massive neutral particles, each decaying to leptons. The experimental signature is a distinctive topology consisting of a pair of oppositely charged leptons originating at a separated secondary vertex. Events were collected by the CMS detector at the LHC during pp collisions at √s = 7 TeV, and selected from data samples corresponding to 4.1 (5.1) fb-1 of integrated luminosity in the electron (muon) channel. No significant excess is observed above standard model expectations, and an upper limit is set with 95% confidence level on the production cross section times the branching fraction to leptons, as a function of the long-lived massive neutral particle lifetime. Copyright CERN.

Measurement of neutral strange particle production in the underlying event in proton-proton collisions at √s=7 TeV

Measurements are presented of the production of primary KS0 and Λ particles in proton-proton collisions at √s=7 TeV in the region transverse to the leading charged-particle jet in each event. The average multiplicity and average scalar transverse momentum sum of KS0 and Λ particles measured at pseudorapidities |η|<2 rise with increasing charged-particle jet pT in the range 1-10 GeV/c and saturate in the region 10-50 GeV/c. The rise and saturation of the strange-particle yields and transverse momentum sums in the underlying event are similar to those observed for inclusive charged particles, which confirms the impact-parameter picture of multiple parton interactions. The results are compared to recent tunes of the pythia Monte Carlo event generator. The pythia simulations underestimate the data by 15%-30% for KS0 mesons and by about 50% for Λ baryons, a deficit similar to that observed for the inclusive strange-particle production in non-single-diffractive proton-proton collisions. The constant strange- to charged-particle activity ratios with respect to the leading jet pT and similar trends for mesons and baryons indicate that the multiparton-interaction dynamics is decoupled from parton hadronization, which occurs at a later stage. © 2013 CERN, for the CMS Collaboration Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 License. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.

Measurement of the Bs0→μ+μ- branching fraction and search for B0→μ+μ- with the CMS experiment

Results are presented from a search for the rare decays Bs0→μ+μ- and B0→μ+μ - in pp collisions at √s=7 and 8 TeV, with data samples corresponding to integrated luminosities of 5 and 20 fb-1, respectively, collected by the CMS experiment at the LHC. An unbinned maximum-likelihood fit to the dimuon invariant mass distribution gives a branching fraction B(Bs0→μ+μ-)=(3.0-0.9+1.0) ×10-9, where the uncertainty includes both statistical and systematic contributions. An excess of Bs0→μ+μ- events with respect to background is observed with a significance of 4.3 standard deviations. For the decay B0→μ+μ- an upper limit of B(B0→μ+μ-)<1.1×10 -9 at the 95% confidence level is determined. Both results are in agreement with the expectations from the standard model. © 2013 CERN. Published by the American Physical Society under the terms of the.

Interpretation of searches for supersymmetry with simplified models

The results of searches for supersymmetry by the CMS experiment are interpreted in the framework of simplified models. The results are based on data corresponding to an integrated luminosity of 4.73 to 4.98 fb-1. The data were collected at the LHC in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV. This paper describes the method of interpretation and provides upper limits on the product of the production cross section and branching fraction as a function of new particle masses for a number of simplified models. These limits and the corresponding experimental acceptance calculations can be used to constrain other theoretical models and to compare different supersymmetry-inspired analyses. © 2013 CERN.

Search for gluino mediated bottom- and top-squark production in multijet final states in pp collisions at 8 TeV

A search for supersymmetry is presented based on events with large missing transverse energy, no isolated electron or muon, and at least three jets with one or more identified as a bottom-quark jet. A simultaneous examination is performed of the numbers of events in exclusive bins of the scalar sum of jet transverse momentum values, missing transverse energy, and bottom-quark jet multiplicity. The sample, corresponding to an integrated luminosity of 19.4fb-1, consists of proton-proton collision data recorded at a center-of-mass energy of 8TeV with the CMS detector at the LHC in 2012. The observed numbers of events are found to be consistent with the standard model expectation, which is evaluated with control samples in data. The results are interpreted in the context of two simplified supersymmetric scenarios in which gluino pair production is followed by the decay of each gluino to an undetected lightest supersymmetric particle and either a bottom or top quark-antiquark pair, characteristic of gluino mediated bottom- or top-squark production. Using the production cross section calculated to next-to-leading-order plus next-to-leading-logarithm accuracy, and in the limit of a massless lightest supersymmetric particle, we exclude gluinos with masses below 1170GeV and 1020GeV for the two scenarios, respectively. © 2013 CERN.

Diversidade específica e de hábitat dos Cosmarium de parede lisa (Zygnemaphyceae) do estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Use of Leptospira spp. strains isolated in Brazil in the microscopic agglutination test applied to diagnosis of leptospirosis in cattle herds in eight brazilian states

Sarmento A.M.C., Azevedo S.S., Morais Z.M., Souza G.O., Oliveira F.C.S., Goncales A.P., Miraglia F. & Vasconcellos S.A. 2012. [Use of Leptospira spp. strains isolated in Brazil in the microscopic agglutination test applied to diagnosis of leptospirosis in cattle herds in eight brazilian states.] Emprego de estirpes Leptospira spp. isoladas no Brasil na microtecnica de soroaglutinacao microscopica aplicada ao diagnostico da leptospirose em rebanhos bovinos de oito estados brasileiros. Pesquisa Veterinaria Brasileira 32(7);601-606. Universidade de Sao Paulo, Faculdade de Medicina Veterinaria e Zootecnia, Departamento de Medicina Veterinaria Preventiva e Saude Animal, Av. Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva 87, Sao Paulo, SP 05508-270, Brazil. E-mail: savasco@usp.br The aim of this study was to investigate the adequacy of the use of autochthonous strains of leptospires isolated in Brazil, added to antigen collection of the microscopic agglutination test (MAT) applied to the diagnosis of bovine leptospirosis. By means of non-probability sampling, 109 farms and 9,820 cattle, females at reproductive age were chosen from 85 municipalities in the states of Goias, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Parana, Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Sao Paulo. Among the 9,820 examined animals, 5,806 (59.12%) were reactants at MAT for at least one serovar using the 23 reference serovars. Employing the collection of reference serovars and the ten autochthonous strains, 6,400 (65.24%) reactants and significant difference (p=0.001) was found. The most probable serovars identified by the collection of reference antigens were Hardjo (43.03%), Shermani (20%), Wolfi (9.96%), Grippothyphosa (5.42%) and Pomona (4.28%). With the collection amplified with the ten strains isolated in Brazil, the most probable serovars were Hardjo (31%), Guaricura-M4/84 (22.50%), Shermani (15.43%), Wolffi (4.76%), Grippothyphosa (3.71%) and Autumnalis (3.24%). The serovar Guaricura, strain M4/84, isolated from bovines and buffaloes in the State of Sao Paulo, was ranked as one of the three most probable serovars in the states of Goias, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais and Sao Paulo. The addition of autochthonous strains to the MAT antigen collection provided the confirmation of the diagnosis of leptospirosis in 594 cattle (6%) which have been classified as non-reactants by the reference collection (p=0.001).

Variabilità delle caratteristiche meccaniche del Marmo delle Alpi Apuane

Lo svolgimento di questa tesi ha riguardato la caratterizzazione di una roccia carbonatica metamorfica, marmo proveniente da un bacino estrattivo delle Alpi Apuane, mediante prove di laboratorio: in particolare, si è esaminato il comportamento di tale materiale sia mediante prove distruttive, sia mediante prove non distruttive. Lo studio è stato condotto su diverse tipologie di campioni (cilindri di diametro differente ma con uguale rapporto tra diametro e altezza, campioni informi di materiale), tutti ottenuti da blocchi informi prelevati nel bacino estrattivo dell’Arnetola, sito nel comune di Vagli Sotto (LU). Sui campioni carotati sono state eseguite più prove standard (distruttive e non), mentre i campioni informi sono stati utilizzati per la determinazione, mediante prova distruttiva, dell’indice di resistenza R.I.H.N. (acronimo di Rock Impact Hardness Number). Tale prova è in grado di fornire utili informazioni sulla resistenza dei materiali rocciosi, risultando particolarmente utile nell’industria estrattiva grazie alla semplice apparecchiatura che dà la possibilità di eseguire un numero elevato di determinazioni nei centri stessi di produzione, con bassi costi unitari. Data la variabilità dei risultati ottenuti, sono state eseguite ulteriori analisi (studio tessiturale in sezione sottile, analisi calcimetrica e analisi diffrattometrica) che mettessero in luce la composizione mineralogica e la struttura microscopica del materiale testato, in modo da interpretare i risultati delle prove di laboratorio effettuate. Alla luce dei risultati ottenuti, sono state elaborate alcune correlazioni tra le varie prove, facendo anche uso di alcuni abachi.

Influenza della variabilità spaziale sul trasporto reattivo

La tesi ha per obiettivo di quantificare gli effetti che la variabilità spaziale del mezzo poroso ha sull'evoluzione di un sistema geochimico. Le reazioni di dissoluzione o precipiazione di minerali modificano la struttura microscopica del mezzo, e con essa le proprietà idrodinamiche del sistema, la permeabilità in modo particolare. La variabilità spaziale iniziale del mezzo può essere causa della formazione di digitazioni o canalizzazioni? La prima parte della tesi tratta il cambiamento di scala, necessario per passare da una simulazione geostatistica su griglia fine al calcolo di trasporto su una tessellazione più grossolana. Nel caso del codice di calcolo Hytec, che implementa uno schema ai volumi finiti basato su discretizzazione in poligoni di Voronoï, sono stati confrontati diversi metodi di calcolo della permeabilità equivalente, seguendo differenti criteri. La seconda parte riguarda i calcoli di trasporto reattivo condotti su famiglie di simulazioni geostatistiche del mezzo; l'influenza della variabilità spaziale iniziale sull'evoluzione dei sistemi viene quantificata grazie ad opportune grandezze osservabili. Sono state studiate due reazioni distinte: un caso di dissoluzione, in maniera più approfondita, e più rapidamente un caso di precipitazione, il cui effetto complessivo è quello di riequilibrare il sistema.

Studio di macromolecole associate alla calcificazione in organismi marini

Lo studio riportato in questa tesi ha come scopo l’osservazione e la comprensione dei processi molecolari associati alla deposizione di CaCO3 nei polimorfi di calcite e aragonite nel mollusco gasteropode Haliotis rufescens. In particolare l’attenzione si è focalizzata sullo strato glicoproteico (green layer) che si trova inserito all’interno dell’ipostraco o strato madreperlaceo. Studi precedenti suggeriscono l’ipotesi che il green layer sia una struttura polifunzionale che svolge un ruolo attivo nell’induzione di crescita dei cristalli di carbonato di calcio nella conchiglia. All’analisi microscopica il green layer si presenta come un foglietto trilaminato. Sugli strati esterni è depositata aragonite nella forma prismatica da una parte e sferulitica dall’altra. All’interno è racchiuso un core proteico, formato da glicoproteine e ricco di chitina. Questa struttura tripartita conferisce al guscio calcareo nuove proprietà meccaniche, come la resistenza alle fratture molto maggiore rispetto al minerale naturale. Il green layer è stato trattato in ambiente alcalino, l’unico in grado di solubilizzarlo. È stato ottenuto del materiale proteico che è stato caratterizzato utilizzando SDS-PAGE, colorato con Blu Comassie e all’argento per visualizzarne la componente peptidica. Il green layer è fluorescente, sono state quindi eseguite analisi spettroscopiche sull’estratto peptidico per determinarne le proprietà chimo fisiche (dipendenza dal pH dell’intensità di fluorescenza). Sono stati eseguiti esperimenti di crescita dei cristalli di CaCO3 in ambiente saturo di CaCl2 in assenza e presenza del peptide e in assenza e presenza di Mg++. I cristalli sono stati osservati al microscopio elettronico a scansione (SEM) e al microscopio confocale. Da un punto di vista spettroscopico si osserva che, eccitando l’estratto alcalino del green layer a 280 nm e 295 nm, lunghezze d’onda caratteristiche degli aminoacidi aromatici, si ottiene uno spettro di emissione che presenta una forte banda centrata a 440 nm e una spalla a circa 350 nm, quest’ultima da ascrivere all’emissione tipica di aminoacidi aromatici. L’emissione di fluorescenza dell’estratto dal green layer dipende dal pH per tutte le bande di emissione; tale effetto è particolarmente visibile per lo spettro di emissione a 440 nm, la cui lunghezza d’onda di emissione e l’intensità dipendono dalla ionizzazione di aminoacidi acidi (pKa = 4) e dell’istidina (pKa = 6.5 L’emissione a 440 nm proviene invece da un’eccitazione il cui massimo di eccitazione è centrato a 350 nm, tipica di una struttura policiclica aromatica. Poiché nessun colorante estrinseco viene isolato dalla matrice del green layer a seguito dei vari trattamenti, tale emissione potrebbe derivare da una modificazione posttraduzionale di aminoacidi le cui proprietà spettrali suggeriscono la formazione di un prodotto di dimerizzazione della tirosina: la ditirosina. Questa struttura potrebbe essere la causa del cross-link che rende resistente il green layer alla degradazione da parte di agenti chimici ed enzimatici. La formazione di ditirosina come fenomeno post-traduzionale è stato recentemente acquisito come un fenomeno di origine perossidativa attraverso la formazione di un radicale Tyr ed è stato osservato anche in altri organismi caratterizzati da esoscheletro di tipo chitinoso, come gli insetti del genere Manduca sexta. Gli esperimenti di cristallizzazione in presenza di estratto di green layer ne hanno provato l’influenza sulla nucleazione dei cristalli. In presenza di CaCl2 avviene la precipitazione di CaCO3 nella fase calcitica, ma la conformazione romboedrica tipica della calcite viene modificata dalla presenza del peptide. Inoltre aumenta la densità dei cristalli che si aggregano a formare strutture sferiche di cristalli incastrati tra loro. Aumentando la concentrazione di peptide, le sfere a loro volta si uniscono tra loro a formare strutture geometriche sovrapposte. In presenza di Mg++, la deposizione di CaCO3 avviene in forma aragonitica. Anche in questo caso la morfologia e la densità dei cristalli dipendono dalla concentrazione dello ione e dalla presenza del peptide. È interessante osservare che, in tutti i casi nei quali si sono ottenute strutture cristalline in presenza dell’estratto alcalino del green layer, i cristalli sono fluorescenti, a significare che il peptide è incluso nella struttura cristallina e ne induce la modificazione strutturale come discusso in precedenza. Si osserva inoltre che le proprietà spettroscopiche del peptide in cristallo ed in soluzione sono molto diverse. In cristallo non si ha assorbimento alla più corta delle lunghezze d’onda disponibili in microscopia confocale (405 nm) bensì a 488 nm, con emissione estesa addirittura sino al rosso. Questa è un’indicazione, anche se preliminare, del fatto che la sua struttura in soluzione e in cristallo è diversa da quella in soluzione. In soluzione, per un peptide il cui peso molecolare è stimato tra 3500D (cut-off della membrana da dialisi) e 6500 D, la struttura è, presumibilmente, totalmente random-coil. In cristallo, attraverso l’interazione con gli ioni Ca++, Mg++ e CO3 -- la sua conformazione può cambiare portando, per esempio, ad una sovrapposizione delle strutture aromatiche, in modo da formare sistemi coniugati non covalenti (ring stacking) in grado di assorbire ed emettere luce ad energia più bassa (red shift).

Studio spettroscopico della reazione fotochimica solido-solido del 9,10-dinitro-antracene ad antrachinone

Questa tesi riguarda lo studio della reazione fotoindotta del 9-10 dinitroantracene (DNO2A) ad antrachinone (AQ) con l’ausilio di una tecnica spettroscopica senza precedenti nel campo. Lo studio tramite spettroscopia Raman dei fononi reticolari (variazioni fisiche) e dei modi intramolecolari (variazioni chimiche) di reagente e prodotto, simultaneamente al manifestarsi della reazione, è infatti un metodo potente, diretto, in situ e non distruttivo per studiare una reazione solido-solido che coinvolge spettacolari movimenti micro-meccanici nel cristallo singolo del reagente durante l’irraggiamento. L’ulteriore vantaggio della confocalità amplia ulteriormente il campo di applicazione di questa tecnica, permettendo un’analisi su scala spaziale inferiore al micrometro, con la possibilità di mappature a livello molecolare da confrontare con l’immagine microscopica del campione[9]. Abbiamo inoltre visto che ampie ricostruzioni strutturali avvengono nel corso della reazione. Le conseguenze, a livello microscopico, si riflettono sulla modificazione strutturale della cella elementare; quelle a livello macroscopico mostrano una sorprendente relazione fotone incidente/energia meccanica prodotta. Infine lo studio di questa reazione in celle ad alta pressione ha ampliato il corpo di conoscenze della reazione oggetto della tesi.

Caratterizzazione quantitativa delle Curve Tempo-Concentrazione nella TC perfusionale polmonare

Negli ultimi anni la ricerca nella cura dei tumori si è interessata allo sviluppo di farmaci che contrastano la formazione di nuovi vasi sanguigni (angiogenesi) per l’apporto di ossigeno e nutrienti ai tessuti tumorali, necessari per l’accrescimento e la sopravvivenza del tumore. Per valutare l’efficacia di questi farmaci antiangiogenesi esistono tecniche invasive: viene prelevato tramite biopsia un campione di tessuto tumorale, e tramite analisi microscopica si quantifica la densità microvascolare (numero di vasi per mm^2) del campione. Stanno però prendendo piede tecniche di imaging in grado di valutare l’effetto di tali terapie in maniera meno invasiva. Grazie allo sviluppo tecnologico raggiunto negli ultimi anni, la tomografia computerizzata è tra le tecniche di imaging più utilizzate per questo scopo, essendo in grado di offrire un’alta risoluzione sia spaziale che temporale. Viene utilizzata la tomografia computerizzata per quantificare la perfusione di un mezzo di contrasto all’interno delle lesioni tumorali, acquisendo scansioni ripetute con breve intervallo di tempo sul volume della lesione, a seguito dell’iniezione del mezzo di contrasto. Dalle immagini ottenute vengono calcolati i parametri perfusionali tramite l’utilizzo di differenti modelli matematici proposti in letteratura, implementati in software commerciali o sviluppati da gruppi di ricerca. Al momento manca un standard per il protocollo di acquisizione e per l’elaborazione delle immagini. Ciò ha portato ad una scarsa riproducibilità dei risultati intra ed interpaziente. Manca inoltre in letteratura uno studio sull’affidabilità dei parametri perfusionali calcolati. Il Computer Vision Group dell’Università di Bologna ha sviluppato un’interfaccia grafica che, oltre al calcolo dei parametri perfusionali, permette anche di ottenere degli indici sulla qualità dei parametri stessi. Questa tesi, tramite l’analisi delle curve tempo concentrazione, si propone di studiare tali indici, di valutare come differenti valori di questi indicatori si riflettano in particolari pattern delle curve tempo concentrazione, in modo da identificare la presenza o meno di artefatti nelle immagini tomografiche che portano ad un’errata stima dei parametri perfusionali. Inoltre, tramite l’analisi delle mappe colorimetriche dei diversi indici di errore si vogliono identificare le regioni delle lesioni dove il calcolo della perfusione risulta più o meno accurato. Successivamente si passa all’analisi delle elaborazioni effettuate con tale interfaccia su diversi studi perfusionali, tra cui uno studio di follow-up, e al confronto con le informazioni che si ottengono dalla PET in modo da mettere in luce l’utilità che ha in ambito clinico l’analisi perfusionale. L’intero lavoro è stato svolto su esami di tomografia computerizzata perfusionale di tumori ai polmoni, eseguiti presso l’Unità Operativa di Diagnostica per Immagini dell’IRST (Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori) di Meldola (FC). Grazie alla collaborazione in atto tra il Computer Vision Group e l’IRST, è stato possibile sottoporre i risultati ottenuti al primario dell’U. O. di Diagnostica per Immagini, in modo da poterli confrontare con le considerazioni di natura clinica.

Le Coliti Microscopiche nei soggetti con diarrea non ematica: uno studio prospettico

Introduzione: le Coliti Microscopiche, altrimenti note come Colite Collagena e Colite Linfocitica, sono disordini infiammatori cronici del colon che causano diarrea e colpiscono più frequentemente donne in età avanzata e soggetti in terapia farmacologica. Negli ultimi anni la loro incidenza sembra aumentata in diversi paesi occidentali ma la prevalenza in Italia è ancora incerta. Scopo: il presente studio prospettico e multicentrico è stato disegnato per valutare la prevalenza delle CM in pazienti sottoposti a colonscopia per diarrea cronica non ematica. Pazienti e metodi: dal Maggio 2010 al Settembre 2010 sono stati arruolati consecutivamente tutti i soggetti adulti afferenti in due strutture dell’area metropolitana milanese per eseguire una pancolonscopia. Nei soggetti con diarrea cronica non ematica sono state eseguite biopsie multiple nel colon ascendente, sigma e retto nonché in presenza di lesioni macroscopiche. Risultati: delle 8008 colonscopie esaminate 265 sono state eseguite per diarrea cronica; tra queste, 8 presentavano informazioni incomplete, 52 riscontri endoscopici consistenti con altri disordini intestinali (i.e. IBD, tumori, diverticoliti). 205 colonscopie sono risultate sostanzialmente negative, 175 dotate di adeguato campionamento microscopico (M:F=70:105; età mediana 61 anni). L’analisi istologica ha permesso di documentare 38 nuovi casi di CM (M:F=14:24; età mediana 67.5 anni): 27 CC (M:F=10:17; età mediana 69 anni) e 11 CL (M:F=4:7; età mediana 66 anni). In altri 25 casi sono state osservate alterazioni microscopiche prive dei sufficienti requisiti per la diagnosi di CM. Conclusioni: nel presente studio l’analisi microscopica del colon ha identificato la presenza di CM nel 21,7% dei soggetti con diarrea cronica non ematica ed indagine pancolonscopica negativa. Lo studio microscopico del colon è pertanto un passo diagnostico fondamentale per il corretto inquadramento diagnostico delle diarree croniche, specialmente dopo i 60 anni di età. Ampi studi prospettici e multicentrici dovranno chiarire ruolo e peso dei fattori di rischio associati a questi disordini.