Acoustic emission analysis of the effect of a 2D wedge shaped blade on the compact bone cutting process

Surgeons may use a number of cutting instruments such as osteotomes and chisels to cut bone during an operative procedure. The initial loading of cortical bone during the cutting process results in the formation of microcracks in the vicinity of the cutting zone with main crack propagation to failure occuring with continued loading. When a material cracks, energy is emitted in the form of Acoustic Emission (AE) signals that spread in all directions, therefore, AE transducers can be used to monitor the occurrence and development of microcracking and crack propagation in cortical bone. In this research, number of AE signals (hits) and related parameters including amplitude, duration and absolute energy (abs-energy) were recorded during the indentation cutting process by a wedge blade on cortical bone specimens. The cutting force was also measured to correlate between load-displacement curves and the output from the AE sensor. The results from experiments show AE signals increase substantially during the loading just prior to fracture between 90% and 100% of maximum fracture load. Furthermore, an amplitude threshold value of 64dB (with approximate abs-energy of 1500 aJ) was established to saparate AE signals associated with microcracking (41 – 64dB) from fracture related signals (65 – 98dB). The results also demonstrated that the complete fracture event which had the highest duration value can be distinguished from other growing macrocracks which did not lead to catastrophic fracture. It was observed that the main crack initiation may be detected by capturing a high amplitude signal at a mean load value of 87% of maximum load and unsteady crack propagation may occur just prior to final fracture event at a mean load value of 96% of maximum load. The author concludes that the AE method is useful in understanding the crack initiation and fracture during the indentation cutting process.

Analysis, design, optimization and realization of compact high performance printed RF filters

Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2010

Disposable, micro-fluidic biosensor array for online analysis of adherent cells activity combining quartz crystal resonators and impedance measurement techniques

Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2011

Non compact euclidean cone 3-manifolds with cone angles less than 2∏

We study of noncompact Euclidean cone manifolds with cone angles less than c&2π and singular locus a submanifold. More precisely, we describe its structure outside a compact set. As a corol lary we classify those with cone angles & 2π/3 and those with cone angles = 2π/3.

Parametric analysis of different compact tension specimens for fracture toughness characterisation in woven composite materials

Estudi elaborat a partir d’una estada a l’ Imperial College London, entre juliol i novembre de 2006. En aquest treball s’ha investigat la geometria més apropiada per a la caracterització de la tenacitat a fractura intralaminar de materials compòsits laminats amb teixit. L’objectiu és assegurar la propagació de l’esquerda sense que la proveta falli abans per cap altre mecanisme de dany per tal de permetre la caracterització experimental de la tenacitat a fractura intralaminar de materials compòsits laminats amb teixit. Amb aquesta fi, s’ha dut a terme l’anàlisi paramètrica de diferents tipus de provetes mitjançant el mètode dels elements finits (FE) combinat amb la virtual crack closure technique (VCCT). Les geometries de les provetes analitzades corresponen a la proveta de l’assaig compact tension (CT) i diferents variacions com la extended compact tension (ECT), la proveta widened compact tension (WCT), tapered compact tension (TCT) i doubly-tapered compact tension (2TCT). Com a resultat d’aquestes anàlisis s’han derivat diferents conclusions per obtenir la geometria de proveta més apropiada per a la caracterització de la tenacitat a fractura intralaminar de materials compòsits laminats amb teixit. A més, també s’han dut a terme una sèrie d’assaigs experimentals per tal de validar els resultats de les anàlisis paramètriques. La concordança trobada entre els resultats numèrics i experimentals és bona tot i la presència d’efectes no previstos durant els assaigs experimentals.

Array de DNA per identificar espècies de Fusarium: ampliació d'un array existent per incloure espècies del Sud d'Europa

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Department for Feed and Food Hygiene del National Veterinary Institute, Noruega, entre novembre i desembre del 2006. Els grans de cereal poden estar contaminats amb diferents espècies de Fusarium capaces de produir metabolits secundaris altament tòxics com trichotecenes, fumonisines o moniliformines. La correcta identificació d’aquestes espècies és de gran importància per l’assegurament del risc en l’àmbit de la salut humana i animal. La identificació de Fusarium en base a la seva morfologia requereix coneixements taxonòmics i temps; la majoria dels mètodes moleculars permeten la identificació d’una única espècie diana. Per contra, la tecnologia de microarray ofereix l’anàlisi paral•lel d’un alt nombre de DNA dianes. En aquest treball, s’ha desenvolupat un array per a la identificació de les principals espècies de Fusarium toxigèniques del Nord i Sud d’Europa. S’ha ampliat un array ja existent, per a la detecció de les espècies de Fusarium productores de trichothecene i moniliformina (predominants al Nord d’Europa), amb l’addició de 18 sondes de DNA que permeten identificar les espècies toxigèniques més abundants al Sud d’Europa, les qual produeixen majoritàriament fumonisines. Les sondes de captura han estat dissenyades en base al factor d’elongació translació- 1 alpha (TEF-1alpha). L’anàlisi de les mostres es realitza mitjançant una única PCR que permet amplificar part del TEF-1alpha seguida de la hibridació al xip de Fusarium. Els resultats es visualitzen mitjançant un mètode de detecció colorimètric. El xip de Fusarium desenvolupat pot esdevenir una eina útil i de gran interès per a l’anàlisi de cereals presents en la cadena alimentària.

Immunochip SNP array identifies novel genetic variants conferring susceptibility to candidaemia.

Candidaemia is the fourth most common cause of bloodstream infection, with a high mortality rate of up to 40%. Identification of host genetic factors that confer susceptibility to candidaemia may aid in designing adjunctive immunotherapeutic strategies. Here we hypothesize that variation in immune genes may predispose to candidaemia. We analyse 118,989 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) across 186 loci known to be associated with immune-mediated diseases in the largest candidaemia cohort to date of 217 patients of European ancestry and a group of 11,920 controls. We validate the significant associations by comparison with a disease-matched control group. We observe significant association between candidaemia and SNPs in the CD58 (P = 1.97 × 10(-11); odds ratio (OR) = 4.68), LCE4A-C1orf68 (P = 1.98 × 10(-10); OR = 4.25) and TAGAP (P = 1.84 × 10(-8); OR = 2.96) loci. Individuals carrying two or more risk alleles have an increased risk for candidaemia of 19.4-fold compared with individuals carrying no risk allele. We identify three novel genetic risk factors for candidaemia, which we subsequently validate for their role in antifungal host defence.

Persistent bundles over a two dimensional compact set

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

GNSS array: diseño de una antena con polarización circular

Aquest projecte es centra en el disseny d’una antena microstrip per a GNSS. Una antena per a GNSS ha de tenir adaptació de impedància d’entrada i polarització circular a dretes, com a principals especificacions, en el rang de 1.15-1.6 GHz. El tipus d’alimentació d’una antena microstrip amb el major ample de banda d’adaptació és l’alimentació mitjançant acoblament per apertura. Si a l’antena s’introdueixen dos apertures de forma ortogonal, alimentades amb un desfasament de 90º entre elles, s’aconsegueix polarització circular. L’opció de separar les apertures redueix la transferència de potència entre elles, i disminueix el guany de polarització creuada. La xarxa d’alimentació dissenyada és un divisor de Wilkinson amb una línia de λ/4 a la freqüència central, encara que el desfasament als extrems de la banda no sigui de 90º. Com a xarxa d’alimentació es va provar un hibrid de 90º, però l’elevat valor del paràmetre S21 de l’antena impossibilita l’adaptació a l’entrada del hibrid.

Genetic architecture of ambulatory blood pressure in the general population: insights from cardiovascular gene-centric array.

Genetic determinants of blood pressure are poorly defined. We undertook a large-scale, gene-centric analysis to identify loci and pathways associated with ambulatory systolic and diastolic blood pressure. We measured 24-hour ambulatory blood pressure in 2020 individuals from 520 white European nuclear families (the Genetic Regulation of Arterial Pressure of Humans in the Community Study) and genotyped their DNA using the Illumina HumanCVD BeadChip array, which contains ≈50 000 single nucleotide polymorphisms in >2000 cardiovascular candidate loci. We found a strong association between rs13306560 polymorphism in the promoter region of MTHFR and CLCN6 and mean 24-hour diastolic blood pressure; each minor allele copy of rs13306560 was associated with 2.6 mm Hg lower mean 24-hour diastolic blood pressure (P=1.2×10(-8)). rs13306560 was also associated with clinic diastolic blood pressure in a combined analysis of 8129 subjects from the Genetic Regulation of Arterial Pressure of Humans in the Community Study, the CoLaus Study, and the Silesian Cardiovascular Study (P=5.4×10(-6)). Additional analysis of associations between variants in gene ontology-defined pathways and mean 24-hour blood pressure in the Genetic Regulation of Arterial Pressure of Humans in the Community Study showed that cell survival control signaling cascades could play a role in blood pressure regulation. There was also a significant overrepresentation of rare variants (minor allele frequency: <0.05) among polymorphisms showing at least nominal association with mean 24-hour blood pressure indicating that a considerable proportion of its heritability may be explained by uncommon alleles. Through a large-scale gene-centric analysis of ambulatory blood pressure, we identified an association of a novel variant at the MTHFR/CLNC6 locus with diastolic blood pressure and provided new insights into the genetic architecture of blood pressure.

Inter-specific and developmental differences on the array of antennal chemoreceptors in four species of triatominae (Hemiptera: Reduviidae)

The aim of the work was to investigate the pattern of chemoreceptor sensilla in adults and fifth stage nymphs of Rhodnius prolixus, R. neglectus, Triatoma infestans and T. sordida in order to study differences and similarities between genera and species. Three types of sensilla were analyzed by light microscopy: thin-walled trichoidea, thick-walled trichoidea and basiconica. The number of sensilla of each three types were counted. The length of the antennal segments were also used as a variable for the analysis. The statistical analysis showed that the number of these antennal chemoreceptors had significant differences between species and between adults and nymphs of each species. Discriminant analysis separates incompletely the fifth stage nymphs of the four species and showed similarity between them. Discriminant analysis performed with 12 variables of the antennae, allowed a complete separation of the adults of the four species.

Emissió ràdio a baixa freqüència en fenòmens eruptius i en fonts esteses de raigs gamma d'alta i molt alta energia

La tasca investigadora presentada en aquesta memòria s'ha centrat en les fonts galàctiques de raigs gamma de molt alta energia LS I +61 303, HESS J1708-410 i HESS J1858+020. La primera és una binària de raigs gamma molt estudiada, formada per una estrella massiva i un objecte compacte. S'ha proposat un escenari on l'objecte compacte seria un púlsar jove, i la interacció del seu vent amb el vent de l'estrella generaria els raigs gamma. De totes formes, no s'ha detectat polsos procedents d'aquest putatiu púlsar. L'investigador va realitzar observacions en fase a 1280 MHz amb el radiotelescopi GMRT, sense trobar-hi polsos, cosa que implica un estricte límit superior de 0,38 mJy a la densitat mitjana de flux polsat en un putatiu púlsar amb un període major que 2 mil•lisegons en el sistema binari LS I +61 303. Per altra banda, HESS J1708-410 i HESS J1858+020 són dues fonts esteses de raigs gamma de molt alta energia de les quals no es coneix cap contrapart a d'altres longituds d'ona. L'investigador les va observar amb el GMRT, quatre vegades HESS J1708-410 (dues a 610 MHz i dues a 1400 MHz) i dues vegades HESS J1858+020 (una a cada freqüència). En les imatges realitzades amb aquestes dades no hi ha emissió estesa coincident amb les regions d'emissió de raigs gamma. HESS J1858+020 se solapa parcialment amb una font estesa que podria ser un SNR. De confirmar-se la falta de contrapartida ràdio de HESS J1708-410, estaríem parlant d'un accelerador hadrònic extraordinàriament eficient, d'una classe desconeguda fins ara.

Interpretation of array comparative genome hybridization data: a major challenge.

The advent and application of high-resolution array-based comparative genome hybridization (array CGH) has led to the detection of large numbers of copy number variants (CNVs) in patients with developmental delay and/or multiple congenital anomalies as well as in healthy individuals. The notion that CNVs are also abundantly present in the normal population challenges the interpretation of the clinical significance of detected CNVs in patients. In this review we will illustrate a general clinical workflow based on our own experience that can be used in routine diagnostics for the interpretation of CNVs.

Puce a ADN: pourquoi et pour qui [Array CGH: why and to whom]

Structural genomic abnormalities play a key role in the pathogenesis of human disorders and represent one of the first causes of mental impairment, complex syndromes and tumors. In order to detect these chromosomal abnormalities, many methodologies have been developed with limits. The new ARRAY based Comparative Genomic Hybridization (ARRAY CGH) is a revolutionary approach which allows to characterize very small genetic abnormalities undetectable by the standard approaches and in the absence of any associated clinical information. The aim of this article is to describe why the application of a new array CGH methodology is necessary in the etiological search for genetic diseases, what the limits of the standard approaches are and to whom arrayCGH analyses can be applied in a pediatric environment. Examples of our practice will be presented.

Anti-mycobacterial treatment reduces high plasma levels of CXC-chemokines detected in active tuberculosis by cytometric bead array

Chemokines recruit and activate leukocytes, assisting granuloma formation. Herein, we evaluated plasma chemokines in patients with active tuberculosis (ATB) and after completing treatment (TTB) and compared them to BCG-vaccinated healthy controls (HC). Levels of chemokines were measured by cytometric bead array. Levels of CXCL8, CXCL9 and CXCL10 were higher in ATB patients compared to HC, but they decreased in TTB. Levels of CCL2 and CCL5 in ATB patients were similar to those observed in HC. Thus, the high levels of CXC-chemokines detected during ATB, which can modulate the trafficking of immune cells from the periphery to the site of infection, were reversed by anti-mycobacterial treatment.