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La produzione del fattore di crescita dei fibroblasti 23 è controllata da TGF-β2.formazione in concerto con il suo co-recettore Klotho. Inoltre, Klotho e FGF23 contrastare l'invecchiamento e le condizioni cliniche legate all'età. La produzione di FGF23 dipende dalla SOCE e dall'infiammazione mediate da Orai1. Qui, abbiamo esplorato un ruolo putativo di TGF-β2 nella sintesi di FGF23. A tal fine, sono state coltivate cellule simili agli osteoblasti UMR106, trascrizione di Fgf23 livelli determinati da qRT-PCR, proteina FGF23 misurata da ELISA e SOCE analizzata da ottica di fluorescenza. Le cellule UMR106 hanno espresso i recettori TGF-β 1 e 2. TGF-β2 ha potenziato SOCE e stimolato potentemente la produzione di FGF23, un effetto significativamente attenuato da SB431542 , un inibitore delle chinasi ALK5, ALK4 e ALK7 del recettore del fattore di crescita trasformante-β (TGF-β) tipo I. Inoltre, l'effetto del TGF-β2 sulla produzione di FGF23 è stato attenuato dall'inibitore SOCE 2-APB. concludere che TGF-β2 induce la produzione di FGF23, un effetto invo vivere la regolamentazione della SOCE.
La formula a base di erbe YYJD inibisce la crescita del tumore inducendo l'arresto del ciclo cellulare e la senescenza nel cancro del polmone.Il cancro del polmone rappresenta una delle principali cause di morte per cancro in tutto il mondo Sebbene siano state utilizzate varie tattiche e farmaci antitumorali per migliorare gli effetti curativi, il tasso di sopravvivenza a cinque anni dei pazienti con cancro del polmone rimane basso. In questo studio, abbiamo studiato l'azione e i meccanismi sottostanti della nostra formula a base di erbe cinesi recentemente ottimizzata Yangyinjiedu (YYJD ) contro il cancro del polmone. YYJD inibisce significativamente la proliferazione delle linee cellulari di cancro del polmone (95-D, A549, H460 e H1975) inducendo l'arresto del ciclo cellulare e la senescenza in modo dose-dipendente. In particolare, YYJD induce una significativa fase G2/M arrestare e inibisce la formazione di colonie di cellule tumorali polmonari. Inoltre, abbiamo scoperto che la somministrazione di YYJD potrebbe inibire la crescita di cellule tumorali polmonari xenotrapiantate in topi nudi senza perdita di peso corporeo. I nostri risultati suggeriscono che l'erba fo rmula YYJD è un potenziale agente antitumorale contro il cancro ai polmoni.
Il discorso rivolto agli animali attira l'attenzione dei cani adulti\' in modo più efficiente rispetto al discorso rivolto agli adulti.Gli esseri umani parlano ai cani utilizzando uno speciale registro vocale chiamato Pet -Discorso diretto (PDS) che è molto simile al discorso diretto dal bambino (IDS) utilizzato dai genitori quando parlano con i bambini piccoli. Questi due tipi di discorso condividono caratteristiche prosodiche che sono distinte dal tipico discorso diretto dall'adulto (ADS): a voce acuta e una maggiore variazione del tono. Finora, solo uno studio ha studiato l'effetto della PDS sull'attenzione dei cani. Abbiamo registrato 44 cani adulti e 19 cuccioli ascoltando la stessa frase pronunciata nell'ADS o nel PDS o in IDS. Le frasi sono state precedentemente registrate e sono state trasmesse tramite un altoparlante posto di fronte al cane. La durata totale dello sguardo dei cani verso l'altoparlante è stata utilizzata come proxy dell'attenzione. I risultati mostrano che i cani adulti sono significativamente più attenti al PDS che all'ADS e che il loro l'attenzione aumenta significativamente insieme all'aumento della frequenza fondamentale del linguaggio umano\'. È probabile che la prosodia esagerata della PDS sia usata dai proprietari come spunto ostensivo per i cani che faciliti l'efficacia della loro comunicazione e dovrebbe rappresentare un adattamento evolutivamente determinato che giova alla regolazione e al mantenimento delle loro relazioni.
Imaging non invasivo di tumori umani ingegnerizzati nell'embrione di pollo vivente.Il crescente interesse per i modelli di tumore ingegnerizzato ci ha spinto a ideare un metodo per la valutazione non invasiva di tali modelli. Qui, riportiamo su bioluminescenza imaging (BLI) per la valutazione di modelli di tumore ingegnerizzati nell'uovo di gallina fecondato, vale a dire, test della membrana corioallantoica di pollo (CAM). Un cancro alla prostata (PC-3) e due linee cellulari di osteosarcoma (MG63 e HOS) sono state modificate con geni reporter della luciferasi. Per creare tumori ingegnerizzati, queste linee cellulari sono state seminate su estratto di membrana basale (BME) o scaffold di gelfoam, e successivamente innestate in vivo sul CAM. -rilevamento invasivo e specifico dei tumori ingegnerizzati sul CAM nell'embrione di pollo vivente Inoltre, BLI ha consentito il monitoraggio quantitativo giornaliero dei tumori ingegnerizzati nel corso di un massimo di 7 giorni. I dati hanno mostrato che una matrice extracellulare (ECM) composta da BME su la crescita del gene reporter ha contrassegnato i tumori PC-3 ma non ha supportato la crescita del tumore MG63 o HOS. Tuttavia, i tumori MG63 ingegnerizzati sull'ECM in gelfoam a base di collagene hanno mostrato un'esplosione di proliferazione temporale nei tumori MG63. Insieme, i dati hanno dimostrato l'imaging di modelli di cancro umano ingegnerizzati in embrioni di pollo viventi. La combinazione di test CAM e BLI ha un potenziale significativo per l'esame di un'ampia gamma di modelli di tumore ingegnerizzati.
I tipi funzionali degli alberi semplificano le stime dello stock di carbonio della foresta indotte dalle variazioni della concentrazione di carbonio tra le specie in un'area subtropicale.Le foreste contengono una delle più grandi al mondo pool di carbonio (C) e rappresentano opportunità per una mitigazione dei cambiamenti climatici economicamente vantaggiosa attraverso programmi come il programma "Riduzione delle emissioni da deforestazione e degrado forestale" delle Nazioni Unite (REDD). Stime generiche per la conversione della biomassa forestale in C stock non sono sufficientemente accurati per valutare l'utilità del taglio forestale per compensare le emissioni di anidride carbonica, attualmente allo studio dal Programma REDD Abbiamo esaminato la variazione della concentrazione di C tra specie arboree e tipi funzionali degli alberi (classificati in base ai tratti morfologici e fenologici delle foglie) in una foresta subtropicale e ha valutato gli effetti di queste variazioni sulle stime a livello di stand dello stock C. Questo studio è stato condotto nella foresta di Paiyashan State Farm e Dashanchong Forest Park, provincia di Hunan, Cina. Le concentrazioni di C differivano significativamente tra le specie arboree (P < 0.0001) ed erano significativamente più alte nelle gimnosperme rispetto alle specie angiosperme. Le stime degli stock di C stand erano simili utilizzando i tipi funzionali o le concentrazioni di C specifiche per specie e tessuto. L'uso della classificazione del tipo funzionale per stimare lo stock di stand C è uno strumento efficace per implementare il commercio di sequestro C, i programmi di credito C e il programma UN-REDD nelle foreste subtropicali.
L'infiammazione polmonare cronica stimola l'immunità umorale e aumenta la resistenza antipneumococcica.Le cellule epiteliali delle vie aeree (AEC) mostrano una notevole plasticità in risposta agli stimoli infettivi e ai loro adattamenti funzionali sono fondamentali per l'immunità antimicrobica. Tuttavia, i ruoli di AEC e mediatori umorali per la difesa dell'ospite nell'infiammazione polmonare non trasmissibile rimangono sfuggenti. Abbiamo sezionato la difesa polmonare contro Streptococcus pneumoniae in ospiti con condizioni infiammatorie preesistenti (topi SPC-HAxTCR-HA) La trascrittomica del tessuto polmonare e la proteomica del fluido di lavaggio broncoalveolare (BALF) hanno rivelato un'induzione di meccanismi di difesa umorale nei polmoni infiammati Di conseguenza, oltre a proteine antibatteriche e componenti del complemento essendo sovrarappresentati nei polmoni infiammati, un'elevata espressione del recettore delle immunoglobuline polimeriche (pIgR) nelle AEC aumento del trasporto di immunoglobuline secretorie (SIg). Di conseguenza, i saggi di opsonizzazione hanno rivelato a copertura pneumococcica aumentata da SIgs presenti nel BALF di topi SPC-HAxTCR-HA, che è stata associata a una maggiore resistenza antipneumococcica. Questi risultati sottolineano il potenziale immunologico degli AEC e il loro ruolo centrale nel fornire protezione antibatterica e propongono il pIgR come potenziale bersaglio per la manipolazione terapeutica in individui a rischio di infezione.
Diodi emettitori di luce GaN ultravioletti con riflettori di AlGaN poroso.-La struttura dello stack di AlGaN/AlGaN non drogato è stata trasformata in un AlGaN poroso/non drogato -Struttura dello stack di AlGaN attraverso un processo di attacco elettrochimico selettivo al drogaggio. La riflettività del riflettore poroso in AlGaN era del 93% a 374 nm con una larghezza di banda di arresto di 35 nm. In una misura di riflettanza dipendente dall'angolo, la lunghezza d'onda centrale del poroso AlGaN il riflettore ha avuto il fenomeno del blueshift aumentando l'angolo di incidenza della luce da 10° a 50°. Una lunghezza d'onda di taglio è stata osservata a 349 nm a causa dell'assorbimento del materiale della struttura dello stack poroso-AlGaN/u-AlGaN. struttura, la lunghezza d'onda di emissione della fotoluminescenza è stata misurata a 362 nm con un angolo divergente di 106° coperto dal riflettore in AlGaN poroso. La potenza di uscita della luce della struttura UV-LED trattata era superiore a quella della struttura UV-LED non trattata a causa all'elevata riflessione della luce sul poroso incorporato riflettore AlGaN.
I componenti ad alta frequenza dei profili di stress di taglio emodinamico sono un importante determinante dell'attivazione piastrinica mediata da taglio nei dispositivi terapeutici di ricircolo del sangue.Abbiamo analizzato sistematicamente il relativo contributi degli elementi della componente di frequenza delle forme d'onda dello shear stress emodinamico riscontrati nei dispositivi di ricircolo del sangue cardiovascolare per quanto riguarda l'attivazione complessiva delle piastrine nel tempo. Abbiamo dimostrato che le oscillazioni ad alta frequenza sono i principali determinanti per l'innesco, l'innesco e la resa del "comportamento protrombotico" attivato per le piastrine stimolate , anche se lo sforzo di taglio impartito è di bassa magnitudo e breve tempo di esposizione. Per contro, le componenti a bassa frequenza del segnale di sollecitazione, con oscillazioni limitate nel tempo, non hanno indotto un'attivazione significativa, pur essendo di elevata magnitudo e/o tempo di esposizione. i dati in vitro sono stati confrontati con le previsioni numeriche calcolate secondo un modello numerico di s. recentemente proposto attivazione piastrinica mediata dall'udito. Il modello numerico ha risolto efficacemente la correlazione tra l'attivazione piastrinica e le varie componenti di frequenza esaminate. Tuttavia, le previsioni numeriche hanno mostrato una tendenza di attivazione diversa rispetto ai risultati sperimentali per diversi punti temporali di una sequenza di attivazione dello stress. Con questo studio forniamo una comprensione più fondamentale per la risposta meccanobiologica delle piastrine circolanti all'ambiente emodinamico dei dispositivi cardiovascolari e l'importanza di questi ambienti nella mediazione delle complicanze tromboemboliche potenzialmente letali associate all'attivazione piastrinica mediata dallo shear. I dati sperimentali guideranno l'ulteriore ottimizzazione della tromboresistenza dei dispositivi terapeutici cardiovascolari impiantabili.
Le nanoparticelle di proteine di trasferimento di α-tocoferolo autoassemblate favoriscono il trasporto di vitamina E attraverso una barriera endoteliale.La vitamina E è uno dei più importanti antiossidanti naturali, proteggere gli acidi grassi polinsaturi nelle membrane delle cellule. Tra le diverse isoforme chimiche assimilate dai regimi alimentari, l'RRR-α-tocoferolo è l'unico trattenuto negli animali superiori. Questo è possibile grazie all'α-Tocoferolo Transfer Protein (α-TTP), che estrae l'α-tocoferolo dai compartimenti endosomiali delle cellule epatiche, facilitandone la distribuzione nell'organismo. Qui mostriamo che, legandosi al suo substrato, l'α-TTP acquisisce tendenza all'aggregazione in oligomeri termodinamicamente stabili ad alto peso molecolare. Determinazione della struttura di tale aggregati mediante cristallografia a raggi X hanno rivelato una particella sferoidale formata da 24 monomeri proteici. L'oligomerizzazione è innescata dal ripiegamento dell'N-terminale. Gli esperimenti con monostrati cellulari in coltura dimostrano che gli stessi oligomeri vengono efficacemente trasportati attraverso una barriera endoteliale (HUVEC) e non attraverso una epiteliale (Caco-2). La scoperta di una proteina di trasporto endogeno umano con capacità intrinseca di attraversare i tessuti endoteliali apre a nuove modalità di somministrazione del farmaco nel cervello o in altri tessuti protetti da barriere endoteliali.
Le cellule tumorali circolanti nel sangue venoso periferico e polmonare predicono una scarsa sopravvivenza a lungo termine nei pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule resecati.Abbiamo testato l'ipotesi che le cellule tumorali circolanti (CTC) nel sangue periferico preoperatorio (PPB) e nel sangue venoso polmonare intraoperatorio (IPVB) potrebbero prevedere una scarsa sopravvivenza a lungo termine nei pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) resecato. Le CTC sono state separate dal sangue utilizzando sfere magnetiche rivestito con anticorpi contro la molecola di adesione delle cellule epiteliali (EpCAM) tramite smistamento cellulare attivato magneticamente (MACS). Le CTC sono state quantificate con anticorpi marcati a fluorescenza contro la pan-citocheratina mediante citometria a flusso. Le CTC sono state quantificate in PPB e IPVB in 23 fasi consecutive I -IIIA pazienti con NSCLC resecato. L'associazione tra CTC e prognosi in questi pazienti è stata valutata dopo un follow-up di 5 anni. Nei pazienti con NSCLC, gli esiti sono stati valutati in base ai livelli di CTC al momento dell'intervento. Pazienti con NSCLC id identificati come gruppi ad alto rischio con >5 CTC/15 mL in PPB e >50 CTC/15 mL in IPVB. L'analisi di regressione univariata dei rischi proporzionali di Cox ha mostrato che la conta CTC in PPB o IPVB era un fattore di rischio indipendente per la sopravvivenza libera da tumore (TFS) e la sopravvivenza globale (OS). Il gruppo di pazienti ad alto rischio aveva un TFS mediano più breve (22 mesi contro >60.0 mesi, p < 0,0012) e OS più breve (27 mesi contro >60 mesi, p < 0,0015). Il numero di CTC contate in PPB e IPVB era un fattore di rischio indipendente per TFS e OS nei pazienti con NSCLC resecato.
I vasi CD31hiEmcnhi supportano la nuova formazione di osso trabecolare nell'area di crescita della frontiera nel processo di riparazione dei difetti ossei.I vasi CD31hiEmcnhi erano un sottotipo di vasi nel murino sistema scheletrico, con alti livelli di adesione piastrinica e delle cellule endoteliali molecola-1 (PECAM-1/CD31) ed endomucina (Emcn). Sono stati segnalati accoppiando angiogenesi e osteogenesi durante lo sviluppo osseo. Abbiamo studiato la distribuzione di questi vasi nelle tibie di ratto e la loro distribuzione temporale e spaziale durante il processo di riparazione dei difetti ossei per migliorare la nostra comprensione dell'importanza di questi vasi. Abbiamo confermato che i vasi CD31hiEmcnhi erano appositamente distribuiti intorno alle ossa trabecolari vicino alla metafisi e all'endostio nelle tibie di ratto. A 3 giorni dopo la lesione ossea, CD31hiEmcnhi vasi proliferato e sono stati ampiamente distribuiti in tutta l'intera area di riparazione. A 7 e 14 giorni dopo l'infortunio, questi vasi sono diminuiti ma sono stati appositamente distribuiti intorno a t egli cresce ossa trabecolari vicino all'area di crescita di frontiera, suggerendo che questi vasi supportano la nuova formazione ossea. La distribuzione dei vasi CD31hiEmcnhi e le trascrizioni di Hif-1α e VEGFA, nonché di BMP2 e Osterix sono diminuite a 7 e 14 giorni dopo l'infortunio in condizioni osteoporotiche, in combinazione con un'osteogenesi insufficiente. La nostra ricerca è di grande importanza per aiutare a comprendere l'importante ruolo dei vasi CD31hiEmcnhi nel supportare la formazione di nuove ossa trabecolari durante il processo di riparazione dei difetti ossei.
Google Trends può migliorare la sorveglianza del diabete di tipo 2.Studi recenti dimostrano che le persone cercano sempre più online per valutare la propria salute, con ragioni che variano da quelle personali preferenze e convinzioni all'impossibilità di prenotare un appuntamento tempestivo con il proprio studio medico locale. Le registrazioni di queste attività rappresentano una nuova fonte di dati sulla salute delle popolazioni, ma che attualmente non è spiegata dai modelli di sorveglianza delle malattie. Ciò potrebbe essere utile come prova degli individui\' percezione dei cambiamenti corporei e autodiagnosi dei primi sintomi di una malattia emergente. Utilizziamo il set di dati geodemografici Mosaico di Experian per estrarre le variabili di rischio del candidato al diabete di tipo 2 e confrontare le loro relazioni temporali con le parole chiave di ricerca, utilizzate per descrivere i primi sintomi della malattia su Google. I nostri risultati dimostrano che Google Trends può rilevare i primi segni di diabete monitorando le combinazioni o f parole chiave, associate a ricerche di cure per l'ipertensione e condizioni di vita precarie; Anche la semantica di ricerca combinata, correlata all'obesità, a come smettere di fumare e migliorare le condizioni di vita (privazione), può essere impiegata, tuttavia, può portare a risultati meno accurati.
MIST: strumento di unione di immagini per microscopia accurato e scalabile con modellazione dello stage e minimizzazione degli errori.area quadrata. MIST ha un'implementazione orientata alle prestazioni che utilizza l'ibrido multicore Risorse di elaborazione CPU/GPU, in grado di elaborare terabyte di mosaici multicanale time-lapse da 15 a 100 volte più veloci degli strumenti esistenti. Abbiamo creato 15 set di dati di riferimento per quantificare l'accuratezza delle cuciture di MIST\'. I set di dati sono costituiti da tre preparazioni di colonie di cellule staminali seminato a bassa densità e ripreso con sovrapposizione variabile (dal 10 al 50%). La posizione e la dimensione di 1150 colonie vengono misurate per quantificare l'accuratezza della cucitura. MIST ha generato immagini cucite con un errore medio di distanza del centroide inferiore al 2% di un FOV. Le fonti di questi errori includono incertezze meccaniche, fotosbiancamento del campione, segmentazione e imprecisioni di cucitura. MIST ha prodotto una precisione di cucitura maggiore rispetto a tre strumenti open source. MIST è disponibile in ImageJ all'indirizzo isg. ni st. gov.
Valutare l'effetto di diversi inibitori di mmps sulle proprietà fisiche adesive degli adesivi dentali, sulla forza di adesione e sull'attività del substrato di mmp.Abbiamo valutato e confrontato l'effetto di diversi inibitori MMP esogeni sulle proprietà fisiche adesive degli adesivi dentali, forza di adesione, micropermeabilità e attività del substrato MMP. Carta Sic a grana 180 è stata utilizzata per ottenere la superficie dentinale superficiale da ogni dente dopo la procedura di molatura a umido. La dentina è stata esposta a quattro diversi inibitori di MMP per valutare l'effetto sull'interfaccia della resina adesiva-dentina. I quattro gruppi utilizzati nello studio erano: clorexidina digluconato al 2%, doxiciclina soluzione al 2%, proantocianidina (PR) al 5%, gruppo di controllo. Abbiamo valutato e confrontato i quattro gruppi ad ogni fase di mordenzatura, incollaggio e applicazione della resina. Quindi, l'immunomarcatura è stata eseguita con l'aiuto degli anticorpi secondari con il pH di 7 e la diluizione di 1:20. g gruppi di pretrattamento, il gruppo CHE (gruppo di incisione con clorexidina) ha rivelato la più alta esposizione alle fibrille di collagene rispetto agli altri gruppi di incisione. Quindi, dopo il gruppo CHE, il gruppo successivo che ha il secondo gruppo DOE con esposizione più alta. L'applicazione dell'inibitore MMP per un tempo di 1 minuto dopo le procedure di mordenzatura migliora significativamente la forza di adesione, l'esposizione alle fibre di collagene e uniforma la forma densa dello strato ibrido di dentina.
Cella fotovoltaica a raggi X Fe.Fonte di raggi X radioisotopi Fe e caratterizzata nell'intervallo di temperatura da -20 °C a 100 °C. Il la potenza elettrica erogata dal dispositivo ha raggiunto il suo valore massimo di 1,5 pW ad una temperatura di -20 °C. Una tensione a circuito aperto e una corrente di cortocircuito rispettivamente di 0,82 V e 2,5 pA sono state ottenute a -20 °C. la potenza elettrica e la tensione a circuito aperto diminuivano con l'aumentare della temperatura, è stata riscontrata una tendenza pressoché piatta per la corrente di cortocircuito. L'efficienza di conversione della cella è diminuita dal 2,1% a -20°C allo 0,7% a 100°C.
Il ruolo delle interazioni direzionali nella designabilità degli eteropolimeri generalizzati.Gli eteropolimeri sono importanti esempi di sistemi autoassemblanti. Tuttavia, nella progettazione di eteropolimeri il controllo sulle proprietà autoassemblanti a catena singola non raggiunge quello dei biopolimeri naturali, ed in particolare delle proteine. Qui introduciamo un criterio di sufficienza per identificare i polimeri che possono essere progettati per adottare una struttura predeterminata e dimostrare che è soddisfatta da polimeri costituiti da monomeri interagenti attraverso interazioni direzionali (anisotrope). Il criterio si basa sulla comparsa di un particolare picco nella funzione di distribuzione radiale, che mostriamo essere una caratteristica universale di tutti gli eteropolimeri designabili, in quanto presente anche in proteine naturali. Il nostro criterio può essere utilizzato per progettare nuovi polimeri modulari autoassemblanti che apriranno nuove strade per le applicazioni nella scienza dei materiali.
La deprivazione monoculare induce l'eliminazione della colonna vertebrale dendritica nella corteccia visiva del topo in via di sviluppo.È ben stabilito che la deprivazione visiva ha un profondo impatto sulla reattività dei neuroni nella corteccia visiva in via di sviluppo L'effetto della deprivazione visiva sulla connettività sinaptica rimane poco chiaro Utilizzando la microscopia transcranica a due fotoni, abbiamo esaminato l'effetto della deprivazione visiva e del successivo recupero sul rimodellamento della colonna vertebrale dendritica dei neuroni piramidali di livello 5 nella corteccia visiva primaria del topo. Abbiamo scoperto che la deprivazione monoculare (MD), ma non la deprivazione binoculare (BD), ha aumentato l'eliminazione delle spine dendritiche nell'arco di 3 giorni nella regione binoculare di topi adolescenti di 4 settimane. Questa eliminazione delle spine dendritiche indotta dalla MD persisteva durante i successivi 2-4 giorni di recupero binoculare. Inoltre, abbiamo scoperto che le dimensioni medie della colonna vertebrale dendritica erano diminuite e aumentate rispettivamente dopo MD e BD di 3 giorni. Questi cambiamenti nelle dimensioni della colonna vertebrale hanno indotto da MD o BD tendeva ad essere invertito durante il successivo recupero binoculare. Presi insieme, questi risultati rivelano effetti differenziali di MD e BD sulla connettività sinaptica dei neuroni piramidali dello strato 5 e sottolineano l'impatto persistente della MD sulla perdita di sinapsi nella corteccia visiva in via di sviluppo.
Due geni dell'acetilcolinesterasi Bombyx mori influenzano il controllo motorio e lo sviluppo in modi diversi.Tra i suoi altri ruoli biologici, l'acetilcolinesterasi (AChE, EC 3.1.1.7) , codificato da due assi nella maggior parte degli insetti, catalizza la rottura dell'acetilcolina, interrompendo così la trasmissione sinaptica. ace1 codifica per l'enzima sinaptico e ace2 ha altre azioni essenziali in molte specie di insetti, come Chilo suppressalis e Plutella xylostella. Il baco da seta, Bombyx mori, è stato addomesticato per più di duemila anni e i suoi assi non hanno una storia di esposizione ai pesticidi. Qui, abbiamo studiato le differenze funzionali tra due geni asso, BmAce1 e BmAce2, nel baco da seta. L'analisi qPCR ha indicato che BmAce1 è altamente espresso nei muscoli e BmAce2 è espresso in modo più ubiquitario tra i tessuti e arricchito nella testa. Entrambi i geni sono stati soppressi separatamente utilizzando siRNA sintetizzati chimicamente. L'abbondanza di mRNA dei due geni ace era significativa icatamente ridotto a circa il 13% - 75% dei livelli di controllo dopo l'iniezione di siRNA. Le attività AChE sono state ridotte dal 32% all'85% dei livelli di controllo. Il silenziamento di BmAce2 ha determinato una mortalità di circa il 26%, più rapida e superiore al 20% nel gruppo trattato con siBmAce1. Il silenziamento di BmAce1 ha avuto un impatto maggiore sul controllo motorio e sullo sviluppo rispetto al silenziamento di BmAce2, sebbene entrambi i gruppi di trattamento soffrissero di disabilità motoria, rallentamento dello sviluppo e riduzione dei bozzoli. Entrambi i geni hanno un significato biologico essenziale e diverso.
Fogli di ossido di grafene si combinano in rivestimenti conduttivi mediante elettropolimerizzazione ossidativa diretta.Si ottengono nuovi rivestimenti quando l'ossido di grafene viene ulteriormente ossidato a potenziali anodici moderati (≤~ 1.3 V vs Ag/AgCl). Sulla base di una varietà di osservazioni spettroscopiche ed elettrochimiche, i rivestimenti sono attribuiti all'elettropolimerizzazione diretta di fogli di ossido di grafene tramite ossidazione dei gruppi marginali fenolici sul grafene. A seconda del potenziale applicato, etere o carbossilico si formano gruppi. I rivestimenti ottenuti tramite ulteriore ossidazione sono caratterizzati da un rapporto O/C inferiore dovuto alla decarbossilazione e un contenuto più elevato di legami C=C. Questi legami estendono la coniugazione aromatica nei fogli combinati di ossido di grafene e sono responsabili dell'elevata conduttività natura di questi rivestimenti.
La clearance piastrinica mediata dalla fosfatidilserina da parte dell'endotelio riduce gli aggregati piastrinici e l'attività procoagulante nella sepsi.I meccanismi che eliminano le piastrine attivate nella coagulazione intravascolare disseminata indotta da infiammazione (DIC) nella circolazione microcapillare sono poco conosciuti. Questo studio ha esplorato un percorso alternativo per lo smaltimento delle piastrine mediato dalle cellule endoteliali (ECs) attraverso la fosfatidilserina (PS) ed ha esaminato l'effetto della clearance piastrinica sull'attività procoagulante (PCA) nella sepsi. nei pazienti settici hanno dimostrato un aumento dei livelli di marcatori di attivazione superficiale e formazione di vescicole apoptotiche e hanno anche formato aggregati con i leucociti. in un aumento della conta piastrinica in un modello murino di sepsi Inoltre, la rimozione delle piastrine da parte degli EC lted in una corrispondente diminuzione della formazione del complesso piastrino-leucociti e produzione marcatamente ridotta di fattore Xa e trombina sulle piastrine. Il pretrattamento con lattaderina ha aumentato significativamente la fagocitosi delle piastrine di circa 2 volte, la PCA diminuita del 70%, il tempo di coagulazione prolungato e la formazione di fibrina attenuata del 50%. I nostri risultati suggeriscono che la clearance mediata da PS delle piastrine attivate dall'endotelio si traduce in un effetto antinfiammatorio, anticoagulante e antitrombotico che contribuisce al mantenimento dell'omeostasi piastrinica durante l'infiammazione acuta. Questi risultati suggeriscono un nuovo obiettivo terapeutico per impedire lo sviluppo di DIC.
Stime preliminari dell'abbondanza e della fedeltà dei delfini associati alla pesca con reti da traino demersali.pesca. Le stime sulla riconquista del contrassegno hanno prodotto 226 (SE = 38.5 ) delfini associati a un peschereccio e alcuni individui fotografati fino a sette volte in 12 periodi di cattura. Inoltre, il ricampionamento fotografico e genetico su tre anni ha confermato che alcuni individui mostrano fedeltà a lungo termine al foraggiamento associato ai pescherecci da traino. Il nostro studio presenta il primo stima dell'abbondanza per qualsiasi comunità di delfini pelagici australiana e documenta gli individui associati ai pescherecci da traino per giorni, mesi e anni. Senza dati di tendenza o fattori di correzione per la disponibilità dei delfini, l'impatto delle catture accessorie sullo stato di conservazione di questa popolazione di delfini rimane sconosciuto. Questi risultati dovrebbero essere presi in considerazione dalle agenzie di gestione che valutano l'impatto della mortalità legata alla pesca su questa specie protetta.
Espressione e regolazione dei trasportatori di farmaci nei neutrofili vertebrati.Rimane la necessità di identificare nuovi farmaci pro-risoluzione per il trattamento delle malattie infiammatorie. Ad oggi , non ci sono trattamenti antinfiammatori specifici per i neutrofili nell'uso clinico, forse a causa della nostra mancanza di comprensione di come i farmaci accedono a questo complesso tipo di cellule. Qui presentiamo la prima descrizione completa ed espressione di entrambe le principali classi di trasportatori di farmaci, SLC e ABC, nei neutrofili del sangue umano a riposo. Inoltre, abbiamo studiato l'espressione di questi vettori nel sistema modello trattabile, il pesce zebra (Danio rerio), esaminando inoltre la relazione evolutiva tra i trasportatori di farmaci nel pesce zebra e nell'uomo. Prevediamo che questo sarà una risorsa preziosa per il campo della biologia dell'infiammazione e sarà una risorsa importante nella futura progettazione di farmaci antinfiammatori.
Effetto antidepressivo della taurina in ratti depressi indotti da lieve stress cronico imprevedibile.La depressione, un disturbo psichiatrico e distimico, colpisce gravemente l'apprendimento, il lavoro e qualità della vita. La principale patogenesi della depressione è associata alla disfunzione del sistema nervoso centrale (SNC). È stato dimostrato che la taurina esercita effetti protettivi sullo sviluppo del cervello e può migliorare la capacità di apprendimento e la memoria. Il nostro studio ha studiato gli effetti antidepressivi della taurina pre -trattamento esaminando i cambiamenti nel comportamento simile alla depressione, ormoni, neurotrasmettitori, fattori infiammatori e fattori neurotrofici nell'ippocampo di un modello di ratto depressivo indotto da stress lieve cronico imprevedibile (CUMS). La taurina è stata trovata per inibire la diminuzione del consumo di saccarosio e prevenire la carenza di memoria spaziale e l'ansia nei ratti esposti a CUMS, suggerendo un effetto preventivo della taurina sul comportamento simile alla depressione. i livelli ridotti di 5-idrossitriptamina, dopamina, noradrenalina; l'aumento dei livelli di glutammato, corticosterone; e le diminuite espressioni del fattore di crescita dei fibroblasti-2, del fattore di crescita dell'endotelio vascolare e del fattore neurotrofico derivato dal cervello nei ratti depressi sono state ostacolate dalla pre-somministrazione di taurina. Tuttavia, i livelli del fattore di necrosi tumorale-α e dell'interleuchina-1β non sono stati significativamente modificati dalla taurina. I risultati hanno dimostrato che l'effetto antidepressivo della taurina può essere coinvolto nella regolazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) e nella promozione della neurogenesi, della sopravvivenza neuronale e della crescita nell'ippocampo.
Analisi filogenetiche comparative di norovirus ricombinanti basate su diverse regioni codificanti proteine mostrano il modello di evoluzione associato alla ricombinazione.I norovirus sono la principale causa di gastroenterite acuta in tutto il mondo, e la ricombinazione è riconosciuta come l'importante meccanismo per la sua continua emergenza. In questo studio, per i comuni ricombinanti GII. P12 e GII.3, sono state analizzate comparativamente le relazioni filogenetiche basate su diverse proteine in tre ORF, concentrandosi sull'influenza di intergenic ricombinazione Utilizzando primer di nuova concezione, i genomi di due ricombinanti GII. P12/GII.3 Guangzhou sono stati dapprima amplificati. In combinazione con altre sequenze riportate di GII. P12_ORF1 (n = 20), GII.3_ORF2 (n = 131), GII.3_ORF3 (n = 36), tutti i ceppi GII. P12 e GII.3 potrebbero essere suddivisi in 6, 8 e 7 cluster basati su differenti ORF, che hanno mostrato un ovvio modello di evoluzione temporalmente sequenziale e associato alla ricombinazione (con l'eccezione dei ricombinanti GII. P12/GII.13). Sulla base di allineamenti multipli, sono stati identificati 126 siti informativi in tre ORF (44, 54 e 28) e sono state trovate quattro proteine (p48, p22, VP1 e VP2) con selezione positiva. Inoltre, utilizzando modelli di omologia, gli epitopi previsti sono stati mappati sulle proteine P di sette ceppi rappresentativi GII.3, senza uno (Epi: 353-361) specifico per il ceppo GII.4 VA387. In sintesi, attraverso le analisi del genoma, le relazioni filogenetiche dei ricombinanti GII. P12 e GII.3 basate sulle diverse proteine hanno presentato uno speciale processo di evoluzione sequenziale temporale associato ai loro tipi ricombinanti.
Un antidepressivo triciclico, l'amoxapina, riduce la produzione di amiloide-β attraverso molteplici bersagli mediati dal recettore 6 della serotonina.La malattia di Alzheimer (AD) è una grave e devastante malattia neurodegenerativa, e l'ipotesi amiloide-β (Aβ) è ancora la teoria centrale per la patogenesi dell'AD. Nel frattempo, un'altra grave malattia mentale, la depressione, è uno dei fattori di rischio per l'AD. Da uno screening ad alto rendimento (HTS ), l'amoxapina, un tipico antidepressivo triciclico amminico secondario (TCA), è stato identificato per ridurre la produzione di Aβ. Un'indagine di follow-up sugli antidepressivi ha mostrato che la maggior parte dei TCA ha un'attività simile. Studi precedenti hanno indicato che i TCA migliorano la funzione cognitiva nel topo AD modelli così come nei dati clinici preliminari; tuttavia, il meccanismo sottostante è controverso e l'effetto su Aβ è sfuggente. Pertanto, abbiamo sviluppato uno screening secondario per determinare il bersaglio molecolare dell'amoxapina e del recettore 6 della serotonina (HT R6) è stato identificato. Il knockdown di HTR6 ha ridotto l'effetto dell'amoxapina, mentre l'antagonista HTR6 SB258585 ha imitato l'attività dell'amoxapina. Ulteriori studi meccanicistici hanno mostrato che amoxapina e SB258585 hanno ridotto la generazione di Aβ attraverso molteplici bersagli mediati da HTR6, inclusi -arrestin2 e CDK5. Nel loro insieme, il nostro studio suggerisce che l'amoxapina, sebbene non sia più un farmaco di prima linea per il trattamento della depressione, può essere utile per l'AD e ulteriori modifiche strutturali dei TCA possono portare ad agenti terapeutici desiderabili per trattare sia l'AD che la depressione.
Valutazione delle prestazioni di sicurezza stradale di quattro rotonde a Kumasi, Ghana.L'ammodernamento della sezione Ejisu-Kumasi della N6 ha visto la costruzione di rotatorie in corrispondenza di incroci selezionati. Il loro uso sembra difficile in particolare per i veicoli con baricentro elevato. L'obiettivo di questo studio era di stabilire il rischio relativo di decessi per incidenti stradali o lesioni ospedaliere alle rotatorie. Dati quinquennali di incidenti su 100 m sono stati analizzati il tratto a monte e a valle delle rotatorie. Un totale di 119 incidenti si sono verificati con il 18% di ricoveri in ospedale e il 12% di decessi. Rispetto alla rotatoria di Ejisu, le lesioni mortali o ospedaliere sono state significativamente più elevate al Boadi (OR = 25.6, p \ = 0.0021) e svincoli della stazione di polizia della Kwame Nkrumah University of Science and Technology (OR = 48.2, p < 0.001). Gli occupanti di autobus, mezzi pesanti e conducenti di due ruote erano ad elevato rischio di morte o ferite gravi. La gravità dell'incidente alle rotonde è stata aggravata dalla notte, dalle forti pendenze e dalle curve avverse. Si raccomanda di utilizzare la segnaletica e la separazione dei gradi nell'attuale disposizione, ove appropriato.
Utilizzare il pensiero sistemico per formare i futuri leader della salute globale.Il pensiero sistemico fornisce un utile insieme di concetti e strumenti che possono essere utilizzati per formare gli studenti a essere leader della salute globale efficaci e innovativi in un mondo in continua evoluzione e spesso caotico. Questo documento descrive un curriculum esperienziale e multidisciplinare che utilizza il pensiero sistemico per inquadrare e analizzare le politiche e le pratiche sanitarie globali. Il curriculum utilizza casi di studio e pratiche attività per approfondire la comprensione degli studenti\' dei seguenti concetti: sistemi adattivi complessi, complessità dinamica, interrelazioni, circuiti di feedback, resistenza politica, modelli mentali, critica dei confini, punti di leva e multidisciplinari, multisettoriali e multi- il pensiero e l'azione delle parti interessate. Viene inoltre introdotto un campione di strumenti di pensiero sistemico per l'analisi delle politiche e delle pratiche sanitarie globali.
Strategie collettive e dominio ciclico nei giochi spaziali asimmetrici predatore-preda.I predatori possono attaccare prede isolate o raggruppate in modo cooperativo e collettivo. il comportamento gregario è vantaggioso per ogni specie dipende da diverse condizioni e la teoria dei giochi è uno strumento utile per affrontare un tale problema. Qui estendiamo la Lett et al. (2004) a popolazioni spazialmente distribuite e confrontiamo il comportamento risultante con il loro campo medio previsioni per le densità di coevoluzione delle strategie predatore e preda Oltre al suo comportamento più ricco in presenza di organizzazione spaziale, mostriamo anche che la fase di coesistenza in cui sono presenti strategie collettive e individuali per ciascun gruppo è stabile a causa di un efficace meccanismo di dominanza ciclica simile a una generalizzazione ben studiata del gioco Sasso-Carta-Forbici con quattro specie, un ulteriore esempio di quanto sia onnipresente questo meccanismo di coesistenza.
Il principio dose-dense nella chemioterapia.La chemioterapia è una modalità di trattamento del cancro che utilizza farmaci per uccidere le cellule tumorali. Un tipico protocollo chemioterapico consiste in diversi farmaci somministrati in cicli di tre settimane. Presentiamo analisi matematiche che dimostrano l'esistenza di un tempo massimo tra i cicli di chemioterapia affinché un protocollo sia efficace. Ne deriva un'equazione matematica, che mette in relazione tale tempo massimo con le variabili che governano la cinetica di il tumore e quelli che caratterizzano il trattamento chemioterapico. I nostri risultati suggeriscono che ci sono argomenti convincenti a sostegno dell'uso di protocolli dose-densi. Infine, discutiamo i limiti di questi protocolli e suggeriamo un'alternativa.
I canali indipendenti per la biosintesi dei miRNA assicurano un efficiente controllo statico e dinamico nella regolazione delle prime fasi della miogenesi.Motivati da recenti lavori sperimentali, definiamo e studiare un modello deterministico del complesso circuito regolatorio basato su miRNA che controlla presumibilmente la fase iniziale della miogenesi nell'uomo. Miriamo in particolare a una comprensione quantitativa di (i) i ruoli svolti dai canali di biosintesi dei miRNA separati e indipendenti (uno che coinvolge un sistema di miRNA-esca regolato da un controller esogeno, l'altro dato dalla trascrizione da un distinto locus genomico) che sembrano essere cruciali per il programma di differenziazione, e di (ii) come la competizione per legare i miRNA può controllare efficientemente i livelli molecolari in tale architettura interconnessa Mostriamo che il controllo statico ottimale tramite il sistema di esca miRNA vincola i parametri cinetici in intervalli ristretti in cui i canali sono strettamente reticolati. D'altra parte, il locus alternativo per la trascrizione dei miRNA può garantire il raggiungimento dei rapidi cambiamenti di concentrazione richiesti dal programma di differenziazione, in particolare tramite la risposta non lineare del bersaglio a picchi anche modesti nel tasso di trascrizione dei miRNA. Mentre la regolazione statica mediata dalla competizione può essere ottenuta dal solo sistema di miRNA-ecoy, entrambi i canali sono essenziali per la funzionalità complessiva del circuito, suggerendo che questo tipo di controllo congiunto può rappresentare un'architettura minima ottimale in diversi contesti.
Absorber metamateriale a banda larga commutabile elettronicamente.In questo studio, viene proposto il nuovo assorbitore metamateriale a banda larga commutabile elettronicamente, utilizzando un diodo PIN. La cella unitaria dell'assorbitore è stato progettato con un risonatore a croce di Gerusalemme e una struttura ad anello additiva, basata sul substrato dielettrico FR-4. Sono stati utilizzati resistori a chip e diodi PIN per fornire sia una caratteristica di banda larga che una capacità di commutazione. Per soddisfare l'insensibilità alla polarizzazione, la cella unitaria è stata progettata come una struttura simmetrica, comprendente la rete di polarizzazione CC, i dispositivi elettronici e i modelli di conduttori. Le prestazioni dell'assorbitore proposto sono state verificate utilizzando la simulazione e le misurazioni a onda intera. Quando il diodo PIN era nello stato ON, il l'assorbitore proposto aveva una larghezza di banda di assorbimento del 90% da 8,45 a 9,3 GHz. Inoltre, quando il diodo PIN era nello stato OFF, la larghezza di banda di assorbimento del 90% era di 9,2-10,45 GHz. Pertanto, la banda di assorbimento ha avuto successo completamente commutato tra la banda a bassa frequenza e la banda ad alta frequenza come il diodo PIN è stato commutato tra gli stati ON e OFF. Inoltre, la cella unitaria dell'assorbitore proposto è stata progettata come una struttura simmetrica e le sue prestazioni hanno mostrato insensibilità rispetto all'angolo di polarizzazione.
La fisica nucleare incontra le sorgenti dei raggi cosmici di altissima energia.La determinazione della composizione di iniezione dei nuclei dei raggi cosmici all'interno di sorgenti astrofisiche richiede sufficientemente descrizioni accurate della fisica della sorgente e della propagazione, oltre a controllare le incertezze astrofisiche, studiamo quindi le implicazioni dei dati e dei modelli nucleari per l'astrofisica dei raggi cosmici, che comporta la foto-disintegrazione dei nuclei fino al ferro in ambienti astrofisici. l'impatto delle incertezze del modello nucleare è potenzialmente maggiore in ambienti con campi di radiazioni non termiche rispetto al fondo cosmico a microonde Studiamo anche l'impatto dei modelli nucleari sulla cascata nucleare in un campo di radiazioni gamma-ray burst, simulato a un livello di complessità paragonabile al più preciso codice di propagazione dei raggi cosmici Concludiamo con una carta isotopica che descrive quali informazioni sono in linea di principio necessarie per descrivere le interazioni nucleari nelle sorgenti e nella propagazione dei raggi cosmici.
Fotorivelatore UV MSM a nanotubi ZnS/Ag Nanowires con elevato rapporto On/Off e velocità di risposta rapida., rispettivamente. Inoltre, il Le prestazioni di fotorilevamento dei PD UV autoalimentati sono studiate in diverse condizioni ambientali (ad esempio, in aria e nel vuoto). Inoltre, viene proposto un modello fisico basato sulla teoria dell'energia di banda per spiegare l'origine della caratteristica di fotorisposta autoguidata nel nostro dispositivo La totalità dello studio di cui sopra indica che l'attuale nanofotorivelatore UV basato su ZnS NTs autoalimentato potrebbe avere un'applicazione promettente in futuri dispositivi optoelettronici autoalimentati e sistemi integrati.
Ottenere materiali a bassa emissività con elevata trasmissione per segnali a radiofrequenza a banda larga.L'uso di materiali a bassa emissività (low-e) nei moderni edifici è un modo estremamente efficiente per risparmiare energia. Tuttavia, tali materiali sono rivestiti da pellicole metalliche, che possono bloccare fortemente i segnali a radiofrequenza e impedire la comunicazione wireless tra interni ed esterni. Qui, dimostriamo che, quando vengono coperte metasuperfici metalliche appositamente progettate su di essi, i materiali a basso emissivo possono rimanere a bassa emissività per la radiazione termica e consentire una trasmissione molto elevata per un'ampia banda di segnali a radiofrequenza. Si è riscontrato che l'applicazione di metasuperfici connesse all'aria con periodi di lunghezza d'onda inferiore è fondamentale per l'alta frequenza osservata. trasmissione. Tali effetti scompaiono se i periodi sono paragonabili alle lunghezze d'onda o si utilizzano strutture metalliche collegate. La conclusione è supportata sia da simulazioni che da esperimenti. Vantaggi come facile da elaborare, basso costo, la la fabbricazione di grandi aree e la versatilità del design della metasuperficie ne fanno un candidato promettente per risolvere il problema della comunicazione indoor outdoor.
Substrate.(LSCO) che conduce interlayer sulle configurazioni di dominio nel film BFO/NGO è stato osservato anche con un ordinamento a raggio relativamente corto dei domini a strisce a causa di le condizioni elettrostatiche al contorno modificate nei film BFO/LSCO/NGO Ulteriori studi sul drogaggio del sito B di ioni Nb nei film BFO hanno mostrato cambiamenti nelle strutture del dominio dovuti al cambiamento indotto dal drogaggio nell'anisotropia reticolare mantenendo la morfologia del dominio a strisce con dominio 109° Questa matrice a lungo raggio di domini ferroelettrici e ferroelastici può essere utile per dispositivi optoelettronici e modelli ferroelastici per eterostrutture magnetoelettriche artificiali accoppiate a deformazione.
L'effetto degli sbarramenti permeabili a struttura tetraedrica sulla stabilità del letto del fiume in una zona montuosa in condizioni di acqua limpida.Una protezione flessibile del letto del fiume chiamata sbarramenti permeabili a struttura tetraedrica (TFPW) si propone di proteggere gli alvei nelle aree montuose dal dilavamento. In condizioni di acqua limpida, sono stati eseguiti una serie di esperimenti di laboratorio in canaletta per studiare gli effetti del TFPW con diversi tipi di layout sulla stabilità degli alvei. Gli obiettivi di questo documento erano di migliorare la comprensione del ruolo che il TFPW svolge nel processo di erosione degli alvei fluviali e ottimizzare il progetto TFPW per ridurre la velocità, promuovere la deposizione di sedimenti e una buona stabilità strutturale Dati sulla distribuzione e variazione della velocità, batimetria di equilibrio, resistenza al flusso, caratteristiche della forma del letto e stabilità strutturale sono stati raccolti e analizzati. I risultati indicano che (1) con una buona stabilità strutturale, tutti i TFPW con diversi tipi di layout avevano s effetti significativi sulla stabilizzazione dell'alveo riducendo la velocità, innalzando il livello dell'acqua, aumentando il coefficiente di scabrezza, proteggendo l'alveo dal degrado e favorendo la deposizione; e (2) il Double TFPW casuale con grandi tassi di decelerazione, ampi intervalli di deposizione e buona stabilità strutturale, e il Single TFPW pavimentato con piccoli tassi di decelerazione ma ampi intervalli di deposizione e perfetta stabilità strutturale, erano adatti e ottimali per la protezione del letto dei fiumi in un canale di acqua limpida.
Identificazione di errori di impilamento nel carburo di silicio mediante microscopia di generazione di seconda armonica risolta da polarizzazione.Sebbene il carburo di silicio sia un materiale cristallino molto promettente per un'ampia gamma dei dispositivi elettronici, i difetti estesi e puntiformi che perturbano la periodicità del reticolo hanno profonde implicazioni per quanto riguarda l'affidabilità del dispositivo. Vi è quindi una grande necessità di sviluppare nuovi metodi in grado di rilevare i difetti del carburo di silicio che sono dannosi per la funzionalità del dispositivo. Il nostro esperimento dimostra che la polarizzazione -La microscopia di generazione della seconda armonica risolta può estendere l'efficienza del concetto di "firma ottica" come un insieme di metodi di indagine rapidi e non distruttivi completamente ottici per la differenziazione tra difetti di impilamento esagonali e cubici nel carburo di silicio. Questa tecnica può essere utilizzato per la caratterizzazione rapida e in situ e l'ottimizzazione delle condizioni di crescita per epistrati di carburo di silicio e materiali simili rial.
Dinamica nucleare quantistica dei protoni all'interno di idrossidi stratificati ad alta pressione.Studi sulla struttura degli idrossidi sotto pressione mediante diffrazione di neutroni rivelano che l'elevata concentrazione di l'idrogeno è distribuito in una rete disordinata. È stato riportato che il disordine nella rete dei legami idrogeno e le possibili transizioni di fase si verificano a pressioni all'interno dell'intervallo accessibile agli esperimenti per gli idrossidi di calcio stratificati, che sono considerati materiali prototipo esemplari. In questo studio, le proprietà statiche e dinamiche di questi idrossidi stratificati sono studiate utilizzando un approccio quantistico che descrive il movimento nucleare, mostrato qui come richiesto in particolare quando si studiano processi di diffusione che coinvolgono atomi di idrogeno leggeri. L'effetto dell'alta pressione sulla rete disordinata di legami idrogeno mostra che il protoni tunnel avanti e indietro attraverso le barriere tra tre potenziali minimi attorno agli atomi di ossigeno. A pressioni più elevate lo str uttura ha strati quasi bidimensionali di atomi di idrogeno, in modo tale che a basse temperature questo provoca una significativa rarefazione dell'attraversamento della barriera dell'idrogeno. Inoltre, per valori moderati sia di temperatura che di pressione questo processo si verifica meno spesso rispetto al consueto meccanismo di trasporto di protoni per vacanze, limitando la diffusione globale del protone all'interno degli strati ad alta pressione.
Magnetizzazione e smorzamento sintonizzabili di doppi strati Py\|Fe accoppiati in scambio e depositati mediante sputtering.)\|Bilayers Fe e Fe\|Py, preparati mediante sputter- deposizione su uno strato di seme amorfo di 3 nm Ta. Le misurazioni FMR vengono eseguite su spessori variabili dei singoli strati di Py e Fe mantenendo fisso lo spessore totale della struttura a doppio strato. Quando il Fe viene coltivato direttamente su Ta, c'è una grande disomogeneità magnetica e smorzamento. Tuttavia , quando uno strato di Py si deposita tra Fe e Ta, sia la disomogeneità magnetica che lo smorzamento diminuiscono significativamente anche se Fe è coperto da Ta. Lo smorzamento intrinseco del film Ta\|Py\|Fe può essere ulteriormente abbassato aumentando il rapporto Fe/Py Le misurazioni SQUID mostrano un aumento lineare della magnetizzazione di saturazione con l'aumento del rapporto tra Fe e Py. Una combinazione di misurazioni di diffrazione di raggi X nel piano e fuori piano mostrano che Py è strutturato lungo le direzioni 〈111〉 e Fe è strutturato lungo il 110〉, con tessitura Fe significan in miglioramento se viene depositato su Ta\|Py anziché su Ta. Migliorando la consistenza del Fe introducendo un sottile strato di Py tra Fe e Ta, si possono far crescere film sottili di Fe con zero anisotropia nel piano, momento magnetico sintonizzabile e basso smorzamento magnetico, avvicinandosi a quello del miglior monocristallo di Fe.
Sintesi antidiastereo ed enantioselettiva di tipo Barber di alcoli -trimetilsilile, metilati fluorurati, feniltio omoallilici.Alllazione catalitica asimmetrica di aldeidi con funzionalizzate I reagenti allilici rappresentano un processo importante nella chimica organica sintetica perché gli alcoli omoallilici chirali risultanti sono preziosi elementi costitutivi in diversi campi di ricerca. Nonostante gli ovvi vantaggi degli alogenuri allilici come reagenti di allilazione in condizioni di tipo Barbier, la versione catalitica asimmetrica che utilizza alogenuri allilici funzionalizzato rimane in gran parte sottosviluppato. Qui, abbiamo affrontato questo problema impiegando un sistema di catalisi del cromo. L'uso di bromuri di allile prontamente disponibili con sostituzioni γ tra cui gruppi trimetilsilile, metilico fluorurato e feniltio ha fornito un metodo efficiente e conveniente per introdurre quelle funzionalità privilegiate negli alcoli omoalilici. Buono rese, alto antidiastereo ed ottimo enantio le selettività sono state ottenute in condizioni di reazione blande.
Sull'elettrochimica migliorata degli elettrodi polimerici ibridi conduttori-redox., con prestazioni di alta potenza proposte data la conduttività elettrica intrinseca. Tuttavia, l'iniziale risultati sono stati al di sotto delle aspettative: solo la metà della capacità teorica raggiunta, scarsa stabilità al ciclo e modesto comportamento in potenza che richiedono ulteriori indagini per migliorare queste prestazioni. Qui descriviamo in dettaglio la sintesi chimica ottimizzata e la formulazione dell'elettrodo per la poli(2,5-diidrossianilina) con conseguente migliore stabilità del ciclo, prestazioni di potenza e risposta elettrochimica definita. Descriviamo inoltre in dettaglio la sintesi elettrochimica alternativa e il percorso di attivazione per PDHA e confrontiamo i risultati con l'approccio chimico.
Sull'equivalenza unitaria locale di stati a due e tre qubit.Studiamo l'equivalenza unitaria locale per stati misti a due e tre qubit studiando il invarianti sotto trasformazioni unitarie locali. Per il sistema a due qubit, dimostriamo che la determinazione dell'equivalenza unitaria locale di stati a 2 qubit richiede solo 14 o meno invarianti per stati arbitrari a due qubit. Usando lo stesso metodo, costruiamo invarianti per tre -qubit stati misti. Dimostriamo che questi invarianti sono sufficienti per garantire l'equivalenza LU di alcuni tipi di stati a tre qubit. Inoltre, facciamo un confronto con lavori precedenti.
Simulazione numerica dell'autoassemblaggio colloidale di strutture cerotegumentali di aracnidi superidrofobi.Alcuni aracnidi presentano rivestimenti complessi del loro esoscheletro, costituiti da strutture globulari con complesse caratteristiche superficiali. Questo, cosiddetto, cerotegumento è formato da una secrezione colloidale multicomponente che si autoassembla e si polimerizza sulla superficie corporea e porta ad un'elevata idrorepellenza. Precedenti studi ultrastrutturali hanno rivelato il coinvolgimento di diverse cellule ghiandolari che contribuiscono componenti diversi dalla miscela di secrezione, ma il processo complessivo di autoassemblaggio nelle complesse strutture regolari osservate è rimasto molto poco chiaro. Qui studiamo questo processo da un punto di vista teorico, partendo dal cosiddetto problema di Tammes. Dimostriamo che lievi variazioni di semplici parametri portano a una varietà di morfologie molto simili a quelle osservate nelle strutture cerotegumentali specie-specifiche dei ragni frusta. Questi risultati non sono importanti solo per la nostra comprensione della formazione di strutture gerarchiche globulari in natura, ma anche per la fabbricazione di nuovi rivestimenti superficiali mediante litografia colloidale.
La combinazione del punteggio albumina-bilirubina con il futuro residuo epatico predice l'insufficienza epatica post-epatectomia nei pazienti con HCC associato a HBV.Valutazione accurata della riserva funzionale epatica prima Il punteggio ALBI è un nuovo modello per la valutazione della funzionalità epatica Questo studio mirava a valutare il valore della combinazione del punteggio ALBI con sFLR nel predire la morbilità post-operatoria e il PHLF nei pazienti con HCC sottoposti a epatectomia. sottoposti a ricostruzione TC tridimensionale prima di epatectomia per HCC tra gennaio 2015 e gennaio 2017. Sono stati valutati i valori del punteggio CP, punteggio ALBI e sFLR nel predire gli esiti post-operatori. Sono stati arruolati un totale di 229 pazienti con HCC;24 (10,5%) hanno avuto complicanze maggiori e 21 (9,2%) hanno sviluppato PHLF. L'incidenza di complicanze maggiori e PHLF aumentava con l'aumento del grado ALBI. Il grado ALBI classificava i pazienti con CP di grado A in due su bgruppi con diverse incidenze di PHLF (P=.029). I punteggi sFLR e ALBI sono stati identificati come predittori indipendenti di PHLF. I valori di AUC per il punteggio CP, il punteggio ALBI, sFLR e sFLR×ALBI per la previsione delle complicanze maggiori erano rispettivamente di 0,600, 0,756, 0,660 e 0,790. I valori AUC del punteggio CP, punteggio ALBI, sFLR e sFLR×ALBI per la previsione del PHLF erano rispettivamente 0,646, 0,738, 0,758 e 0,884. Il punteggio ALBI ha mostrato un valore predittivo superiore degli esiti postoperatori rispetto al punteggio CP e la combinazione del punteggio sFLR e ALBI è stata identificata come un predittore più forte degli esiti postoperatori rispetto al solo punteggio sFLR o ALBI.
Assorbitore grandangolare a banda ultra larga che utilizza una pila multistrato isolante in metallo con una struttura superficiale in metallo multispessore.In questo documento, proponiamo un facile percorso per fabbricare uno stack multistrato isolante metallico per ottenere un comportamento a banda ultra larga e grandangolare dalla struttura L'assorbitore, che copre le gamme del vicino infrarosso (NIR) e visibile (Vis), è costituito da un metallo-isolante-metallo-isolante (MIMI ) multistrato in cui lo strato metallico intermedio ha uno spessore variabile. Si è riscontrato che questo spessore non uniforme del metallo ci fornisce un assorbimento molto più ampio rispetto all'architettura planare. Nel caso non uniforme, ogni spessore è responsabile di uno specifico intervallo di lunghezze d'onda in cui l'assorbimento complessivo è la sovrapposizione di queste risposte risonanti e di conseguenza si ottiene un assorbimento della luce ampio e perfetto. Esaminiamo prima numericamente l'impatto di diverse geometrie sulla proprietà complessiva di assorbimento della luce del mu design multistrato. Successivamente, fabbrichiamo i progetti e li caratterizziamo per verificare sperimentalmente i nostri risultati numerici. Le caratterizzazioni mostrano un buon accordo con i risultati numerici in cui la larghezza di banda di assorbimento ottimale per il design planare risulta essere 620 nm (380 nm-1000 nm) ed è significativamente aumentata a una quantità di 1060 nm (350 nm-1410 nm) per multi- spessore caso.
Una proposta di un perfetto assorbitore di grafene con un design e una tolleranza di fabbricazione migliorati.Proponiamo una nuova struttura del dispositivo per il perfetto assorbimento di un illuminazione a onde luminose, che consiste in un reticolo ad alto contrasto (HCG) e una lastra accoppiata in modo evanescente con un mezzo assorbente (grafene). Il principio di funzionamento e il processo di progettazione della struttura proposta vengono analizzati utilizzando la teoria della modalità accoppiata (CMT), che è confermato dalla rigorosa analisi delle onde accoppiate (RCWA). Secondo l'analisi CMT, nella progettazione dell'assorbitore perfetto proposto, l'HCG, che funziona come un riflettore a banda larga, e la struttura della lastra con perdite possono essere ottimizzati separatamente. Inoltre, abbiamo più parametri di progetto che condizioni da soddisfare; cioè, abbiamo più che sufficienti gradi di libertà nella progettazione del dispositivo. Ciò allevia notevolmente la complessità del design dell'assorbitore perfetto. Inoltre, nell'assorbitore perfetto proposto, la maggior parte dei l'onda incidente è confinata nella regione della soletta con forte aumento di campo, per cui la prestazione di assorbimento è molto tollerante alla variazione dei parametri di progetto vicino ai valori ottimali per il perfetto assorbimento. È stato dimostrato numericamente che è possibile sintonizzare lo spettro di assorbimento su un intervallo di lunghezze d'onda più ampio di ~300 nm, mantenendo un assorbimento massimo significativamente elevato (>95%). Viene inoltre dimostrato che l'assorbitore perfetto proposto supera in tutti gli aspetti lo schema proposto in precedenza.
Nuova struttura elettronica emergente in nanosheet di idrogeno-arsenene-alogeno: uno studio computazionale.Sulla base dei calcoli dei primi principi compreso l'accoppiamento spin-orbita, abbiamo ha studiato la stabilità e la struttura elettronica di arseneni decorati a doppia faccia inesplorati. È stato scoperto che questi nuovi arseneni decorati a doppia faccia, che chiamiamo "idrogeno-arsenene-alogeno (H-As-X, X è alogeno)" , sono dinamicamente stabili tramite i calcoli della dispersione fononica eccetto i fogli H-As-F. In particolare, tutti i nanofogli H-As-X sono semiconduttori a gap di banda diretta con una forte dispersione vicino al livello di Fermi, che è sostanzialmente diverso dai lavori precedenti di arseneni decorati a doppio lato con zero band gap. I nostri risultati rivelano un nuovo percorso per cambiare il band gap dell'arsenene da indiretto a diretto. Inoltre, abbiamo anche studiato fogli H-As-Cl a doppio strato, tristrato e multistrato per esplorare gli effetti del numero del livello. I risultati indicano che i fogli H-As-Cl a doppio strato, a tre strati e multistrato mostrano una nuova struttura elettronica, vale a dire il carattere di coni multi-Dirac, e il carattere di Dirac dipende sensibilmente dal numero di strato. Si noti che gli stati di frontiera vicino al livello di Fermi sono controllati prevalentemente dagli strati superiore e inferiore nei fogli H-As-Cl a tre strati e multistrato. I nostri risultati potrebbero fornire preziose informazioni sui nuovi fogli di arsenene decorati su entrambi i lati in varie applicazioni pratiche in futuro.
Il ruolo della dimensione della città e della forma urbana nell'isola di calore urbana superficiale.Il clima urbano è determinato da una varietà di fattori, la cui conoscenza può aiutare per attenuare lo stress da calore nel contesto dell'urbanizzazione in corso e dei cambiamenti climatici Studiamo l'influenza della dimensione della città e della forma urbana sul fenomeno Urban Heat Island (UHI) in Europa e troviamo una complessa interazione tra l'intensità dell'UHI e la dimensione della città, la frattalità e anisometria. A causa delle correlazioni tra questi fattori urbani, è necessario tenere conto delle interazioni nella regressione multilineare. Troviamo che tra le più grandi 5.000 città, l'intensità UHI aumenta con il logaritmo della dimensione della città e con la dimensione frattale, ma decresce con il logaritmo dell'anisometria. Tipicamente, la dimensione ha l'influenza più forte, seguita dalla compattezza, e la più piccola è l'influenza del grado di estensione delle città. Di conseguenza, dal punto di vista dell'attenuazione dell'UHI, sma Tutte le città disperse e allungate sono preferibili. Tuttavia, tali raccomandazioni devono essere bilanciate con ad es. effetti positivi di agglomerazione delle grandi città. Pertanto, devono essere fatti dei compromessi rispetto agli obiettivi locali e globali.
Sviluppo di ligandi G-quadruplex a base di squaraina utilizzando la chimica del clic.Si ritiene che le strutture G-quadruplex (G4) degli acidi nucleici svolgano un ruolo intrinseco ruolo nell'espressione genica. A tal fine, lo sviluppo di nuovi ligandi G4 ha attirato ampi interessi di ricerca verso potenziali applicazioni come farmaci mirati a G4 e sonde molecolari. Ad oggi, la maggior parte dei ligandi G4 è stata composta da un esteso scaffold aromatico planare che interagisce con il piano terminale G-tetrad tramite interazioni π-π e varie catene laterali che interagiscono con lo scheletro zucchero-fosfato, i loop o i solchi delle strutture G4. Le catene laterali agiscono per modulare l'affinità e la selettività dei ligandi G4, oltre a influenzare la loro biodistribuzione. Qui, presentiamo una metodologia di chimica dei clic per generare una serie di derivati del ligando G4 a base di squaraina basati sulla nostra sonda G4 precedentemente riportata (denominata CSTS) ma con catene laterali variabili. Troviamo che i È importante sottolineare che questi nuovi derivati del ligando G4 mantengono la selettività G4, le proprietà ottiche e la bassa citotossicità del CSTS, ma mostrano diversi comportamenti di legame alle strutture G4 e distinte efficienze di assorbimento cellulare. Infatti, di questi nuovi complessi, molti mostrano un'affinità e un assorbimento cellulare molto più elevati rispetto a CSTS. Nel complesso, questa strategia innovativa, facile e altamente efficace ha un potenziale futuro significativo per lo screening ad alto rendimento di ligandi o sonde G4 mirati ad applicazioni in vivo.
Splitter distribuito quasi-Bragg in guide d'onda atomiche incrociate.Eseguiamo uno studio sperimentale e teorico di un nuovo divisore distribuito quasi-Bragg per atomi freddi propagazione in guide d'onda ottiche incrociate. Gli atomi sono guidati da fasci laser orizzontali rossi detuned che si incrociano con un angolo di circa 90°. Il reticolo formato dall'interferenza tra le due guide d'onda viene utilizzato come un divisore quasi-Bragg per deflettere continuamente l'atomo flusso da una guida d'onda all'altra Nel limite di forte confinamento della guida d'onda e in funzione della velocità della nube, si osservano tre regimi principali corrispondenti (1) all'assenza di riflessione, (2) alla riflessione parziale e (3) alla riflessione completa nella seconda guida d'onda. In vista dell'applicazione all'interferometria atomica, la condizione per dividere la nuvola principalmente in due frammenti ugualmente popolati è soddisfatta solo nel regime di velocità più alta, dove la frazione di riflesso e trasmi Gli atomi tti possono essere controllati regolando l'altezza del reticolo. Una diagnostica della distribuzione del momento mostra che in questo regime si ottiene uno splitter quasi-Bragg con l'occupazione principalmente di due stati del momento. Questo comportamento può essere compreso considerando la struttura a bande associata al potenziale nella regione di attraversamento e concorda con le simulazioni numeriche della dinamica atomica.
L'estinzione guidata dall'ambiente e l'origine opportunistica spiegano i modelli di diversificazione delle felci.La combinazione di dati paleontologici e neontologici offre un'opportunità unica per studiare i ruoli relativi di biotici e abiotici controlli della diversificazione delle specie e l'importanza dell'origine rispetto all'estinzione nel guidare le dinamiche evolutive. Le felci comprendono una delle principali radiazioni delle piante terrestri con una vasta storia evolutiva che fornisce una ricchezza di dati moderni e fossili per modellare i fattori ambientali della diversificazione. Qui sviluppiamo un romanzo bayesiano modello per stimare simultaneamente le correlazioni tra le dinamiche di diversificazione e molteplici traiettorie ambientali. Stimiamo l'impatto di diversi fattori sulla diversificazione delle felci negli ultimi 400 milioni di anni analizzando un set di dati completo di occorrenze fossili e integrando questi risultati analizzando una grande filogenesi molecolare. quell'origine e i tassi di estinzione sono governati da processi fondamentalmente diversi: le origini dipendono dalla diversità all'interno del gruppo ma sono in gran parte non influenzate dai cambiamenti ambientali, mentre le estinzioni sono fortemente influenzate da fattori esterni come il clima e la geologia. I nostri risultati indicano che il principale motore della dinamica della diversità delle felci è l'estinzione causata dall'ambiente, con l'origine che è una risposta opportunistica alla diminuzione dell'occupazione dell'ecospazio.
Dimostrazione sperimentale di una robusta distribuzione dell'entanglement su canali rumorosi reciproci assistita da una luce di riferimento classica contro-propagante.Incorporamento di uno stato quantistico in uno stato privo di decoerenza subspazio (DFS) formato da più fotoni è uno dei metodi promettenti per la distribuzione robusta dell'entanglement di stati fotonici su canali rumorosi collettivi. In pratica, tuttavia, tale schema soffre di una bassa efficienza proporzionale alla trasmittanza del canale alla potenza del numero di fotoni che formano il DFS. L'uso di un impulso coerente contro-propagante può migliorare l'efficienza di scalare linearmente nella trasmissione del canale, ma raggiunge solo la protezione contro i rumori di fase. Recentemente, è stato teoricamente proposto [Phys. Rev. A 87 , 052325(2013)] che la protezione contro i rumori bit-flip può essere ottenuta anche se il canale ha una proprietà reciproca Qui dimostriamo sperimentalmente lo schema proposto per distribuire pola coppie di fotoni entangled contro un rumore collettivo generale che include il rumore del bit flip e il rumore di fase. Abbiamo osservato un efficiente ridimensionamento della velocità di condivisione mantenendo un'alta qualità dello stato entangled distribuito. Inoltre, mostriamo che il metodo è applicabile non solo alla distribuzione di entanglement ma anche alla trasmissione di stati di polarizzazione arbitrari di un singolo fotone.
Trasmissione radioattiva e potenziata attraverso un'apertura di lunghezza d'onda inferiore tramite mezzi epsilon-near-zero.Convalidiamo numericamente e realizziamo sperimentalmente un considerevole imbuto di energia elettromagnetica attraverso un apertura a lunghezza d'onda inferiore coperta da un metamateriale epsilon-near-zero (ENZ). Il metamateriale epsilon-near-zero è composto da due strati di metasuperfici e opera alle frequenze delle microonde. Dimostriamo che la presenza del metamateriale all'interno e all'esterno i lati dell'apertura non solo portano a un miglioramento significativo nella trasmissione della luce, ma causano anche un'emissione direzionale di luce che estrae da questo sistema ibrido. Oltre a questi risultati sperimentali, dimostriamo teoricamente lo stesso concetto nella regione del medio IR per una lunghezza d'onda apertura in oro con ossido di indio e stagno come materiale epsilon vicino allo zero Inoltre, abbiamo scoperto che utilizzando un distanziatore dielettrico tra l'apertura della lunghezza d'onda del sole e il mezzo ENZ, i È possibile spostare verso il rosso la frequenza di miglioramento/direzione del sistema.
Microcantilever plasmonico con risposte fototermiche notevolmente migliorate.Le nanostrutture plasmoniche mostrano abbondanti proprietà optoelettroniche. Esploriamo qui le potenzialità tecnologiche delle nanostrutture plasmoniche come componente attivo per l'attuazione sensori microcantilever. Troviamo che l'eccitazione fototermica dei microcantilever può essere notevolmente migliorata dalle nanoparticelle di Au (NP). Un'indagine dettagliata rivela che l'aumento dipende dalla lunghezza d'onda e può essere attribuito all'eccitazione selettiva della risonanza plasmonica superficiale localizzata (LSPR). gli effetti vengono discussi sulla base di un esame approfondito degli aspetti geometrici delle Au NP, delle lunghezze dei microcantilever e della potenza ottica incidente. Vengono discussi anche alcuni vantaggi tecnologici offerti da questo metodo.
Fluorescenza tramite incrocio intersistemico inverso da stati di tripletto superiori in un derivato di bisantracene.annichilazione eccitone né tripletta-tripletta. Le costanti di accoppiamento vibronico fuori diagonale calcolate di BD1, che regolano le velocità di transizione non radiativa, suggeriscono una fluorescenza tramite meccanismo di triplette superiori (FvHT), che comporta la conversione di un eccitone alto tripletto generato durante l'eccitazione elettrica in un eccitone singoletto fluorescente. Questo meccanismo è valido finché il il rilassamento degli stati di tripletto alto verso gli stati inferiori viene soppresso. Nel caso di BD1, la sua struttura elettronica pseudo-degenerata aiuta la soppressione. Viene discussa anche una condizione generale per la soppressione delle transizioni in molecole con strutture elettroniche pseudo-degenerate.
Caos riconfigurabile in un sistema elettro-optomeccanico con risonatori Duffing negativi.La generazione di varie sorgenti laser è importante nei sistemi di comunicazione. Proponiamo un approccio che utilizzi un risonatore meccanico accoppiato al sistema in fibra ottica per produrre segnali ottici periodici e caotici. Il risonatore è strutturato in modo tale che l'oscillazione non lineare avvenga convenientemente. L'apparato meccanico nella configurazione è il noto sistema risonante caratterizzato dalla rigidità negativa. La risonanza meccanica viene convertita in segnale ottico riflesso con le stesse proprietà dinamiche dell'oscillazione meccanica, successivamente interagendo con il segnale ottico all'interno della fibra ottica. Nell'analisi viene considerata anche la forza radiativa ottica sulla struttura meccanica. è stato analizzato e i risultati mostrano che il risonatore meccanico ha la capacità di controllare il d dinamica del segnale ottico appunto. Il sistema avrà potenziali applicazioni in sorgenti laser sintonizzabili.
Analisi stocastica di serie temporali per le posizioni spaziali di particelle intrappolate in pinzette ottiche.Proponiamo un metodo non lineare per l'analisi delle serie temporali per la posizione spaziale di una perlina intrappolata in una pinzetta ottica, che permette di ricostruire la sua equazione dinamica del moto. Il principale vantaggio del metodo è che tutte le funzioni e i parametri della dinamica sono determinati direttamente (non parametricamente) dalla serie misurata Ci permette inoltre di determinare, per la prima volta a nostra conoscenza, la dipendenza spaziale del coefficiente di diffusione di una perla in una trappola ottica, e di dimostrare che esso non è in generale costante. Ciò è in contrasto con il principale ipotesi del metodo di calibrazione dello spettro di potenza comunemente utilizzato. Il metodo proposto è convalidato tramite serie temporali sintetiche per la posizione del cordone con coefficienti di diffusione spazialmente variabili. La nostra analisi dettagliata delle serie temporali misurate rivela che l'analisi dello spettro di potenza sovrastima considerevolmente la costante di forza.
L'incertezza nella risposta del pozzo di carbonio terrestre ai fattori ambientali mina le previsioni di feedback sul clima del carbonio.e la sensibilità alla temperatura è attribuibile, in parte, alla loro effetti compensatori sull'assorbimento di C, per cui stime comparabili dell'assorbimento di C possono sorgere invocando diverse sensibilità alle condizioni ambientali chiave. Al contrario, possono verificarsi stime divergenti dell'assorbimento di C nonostante siano basate sulle stesse sensibilità ambientali. Insieme, questi risultati implicano un'importante limitazione alla la prevedibilità del ciclo C e del clima in condizioni ambientali senza precedenti. Suggeriamo che la comunità di modellisti del carbonio dia la priorità a un approccio probabilistico multi-modello per generare proiezioni del ciclo C più robuste.
Rilevazione coerente su chip con sensibilità quantistica limitata.. Mescolando un oscillatore locale con il campo di segnale a singolo fotone, osserviamo la modulazione di frequenza al frequenza intermedia con potenza dell'oscillatore locale ultrabassa nell'intervallo femto-Watt. Ottimizzando la geometria del nanofilo e i parametri di lavoro dello schema di rilevamento, raggiungiamo una sensibilità quantistica limitata. Il nostro approccio consente di realizzare dispositivi nanofotonici eterodina integrati a matrice nel C gamma di lunghezze d'onda a banda larga, per applicazioni di ottica classica e quantistica in cui sono richiesti simultaneamente il conteggio di un singolo fotone e un'elevata risoluzione spettrale.
Anisotropia nel piano ed effetti sui bordi gemelli nel nitruro di vanadio sotto nanoindentazione.I bordi gemelli (TB) sono stati osservati e introdotti in materiali non metallici in negli ultimi anni, che hanno portato nuovi concetti per la progettazione di nuovi materiali strutturali. Tuttavia, i ruoli della TB sulle proprietà meccaniche e sul rafforzamento/ammorbidimento dei nitruri di metalli di transizione rimangono poco chiari. Per studiare gli effetti della TB e l'anisotropia nel piano, le nanoindentazioni su I film VN (111) con e senza TB sono stati simulati con la dinamica molecolare, in cui è stato utilizzato un penetratore cilindrico e il suo asse longitudinale è stato assegnato rispettivamente lungo <112> e <110>. Abbiamo scoperto che l'effetto del penetratore l'orientamento è insignificante nella fase elastica, ma significativo nella seguente deformazione anelastica. Diversi meccanismi di deformazione possono essere trovati per la deformazione anelastica, come il gemellaggio e la dislocazione glide. La migrazione o f si può osservare TB, che può rilasciare lo stress interno, con conseguente rammollimento; mentre il blocco della lussazione e il tamponamento alla tubercolosi possono aumentare la forza. Abbiamo anche scoperto che il rafforzamento/ammorbidimento indotto dalla tubercolosi dipende dai meccanismi di deformazione indotti dalle direzioni del penetratore.
Energetica e struttura delle giunzioni triple bordo grano nel grafene.Le giunzioni triple bordo grano sono un elemento strutturale chiave nei materiali policristallini. Sono coinvolte nella formazione di microstrutture e possono influenzare le proprietà meccaniche ed elettroniche dei materiali. In questo lavoro studiamo la struttura e l'energetica delle giunzioni triple nel grafene utilizzando un approccio di modellazione multiscala basato sulla combinazione dell'approccio del cristallo di campo di fase con simulazioni di dinamica molecolare classica e quanto-meccanica calcoli della teoria del funzionale della densità. Ci concentriamo sulla struttura atomica e sull'energia di formazione delle giunzioni triple in funzione del disorientamento tra i grani adiacenti. Troviamo che le giunzioni triple nel grafene sono costituite principalmente da anelli di carbonio di cinque e sette volte. Ancora più importante, oltre alle energie positive di formazione della tripla giunzione troviamo anche un numero significativo di orientamenti per i quali il l'energia di formazione è negativa.
Splitter di polarizzazione ottica integrata a banda larga che incorporano la modalità di polarizzazione che estrae la guida d'onda.Un divisore di polarizzazione ottica integrato compatto è altamente atteso per comunicazioni ottiche multiplex di polarizzazione, doppia polarizzazione sensori ottici, elaborazione del segnale quantistico a singolo fotone, ecc. per estrarre la modalità polarizzata TE. È stato ottenuto un rapporto di divisione della polarizzazione di 27 dB e una diafonia inferiore a -25 dB è stata mantenuta per un intervallo di lunghezze d'onda di 1500 ~ 1600 nm. Il dispositivo ha mostrato una buona stabilità termica a 100 ° C per 12 ore. La caratteristica di funzionamento della banda larga è un vantaggio unico del divisore di polarizzazione con estrazione della modalità proposta.
Dinamiche magmatiche all'interno di un condotto basaltico rivelate dalle caratteristiche tessiturali e compositive della cenere eruttata: i parossismi dell'Etna del dicembre 2015.A dicembre 2015, quattro violenti episodi esplosivi dal cratere sommitale più antico dell'Etna, la Voragine, hanno prodotto colonne eruttive che si estendono fino a 15 km slm e significative ricadute di tefra fino a un centinaio di km dalla bocca. da tre dei quattro depositi di tefra campionati sul vulcano da 6 a 14 km dal cratere. Le frazioni di cenere (Φ = 1-2) sono state studiate perché queste dimensioni dei grani preservano le proprietà del magma non modificate dai processi di post-posizione. identificare i processi che si verificano nel condotto durante ogni singolo parossismo e capire come si evolvono durante il periodo eruttivo. I risultati indicano che la colonna magmatica è fortemente eterogenea, principalmente rispetto a microlite, vescicola co ente e composizione di fusione. Durante ogni episodio, le eterogeneità possono svilupparsi su scale temporali di poche decine di ore e le differenze tra episodi distinti indicano che la scala temporale per riempire completamente il sistema e rinnovare il magma è dello stesso ordine di grandezza. I nostri dati confermano anche che il numero e la forma delle microliti, insieme alla composizione del fuso, hanno un forte controllo sulle proprietà reologiche e sullo stile di frammentazione.
Fenotipo di sopravvivenza, individuo egoista contro fenotipo darwiniano.Considera una popolazione asessuale infinitamente grande senza mutazioni e interazioni dirette. Le attività di un individuo determinano la fecondità e la probabilità di sopravvivenza degli individui, inoltre ogni attività richiede tempo. Consideriamo questo modello di popolazione come una semplice combinazione di storia di vita e modelli di foraggiamento ottimali. I fenotipi sono dati da distribuzioni di probabilità su queste attività. Ci concentriamo sui seguenti fenotipi definiti dall'ottimizzazione di diverse funzioni obiettivo: individuo egoista (massimizza il numero medio di figli durante la vita), fenotipo di sopravvivenza (massimizza la probabilità di non estinzione dei discendenti) e fenotipo darwiniano (massimizza il tasso di crescita fenotipico). Troviamo che le funzioni obiettivo di cui sopra possono raggiungere il loro massimo a diverse distribuzioni di attività, in generale. Troviamo che le funzioni obiettivo di cui sopra possono a raggiungono il loro massimo a diverse distribuzioni di attività, in generale. La novità del nostro lavoro è che lasciamo agire la selezione naturale sulle diverse funzioni obiettivo. Utilizzando il classico ragionamento darwiniano, dimostriamo che nel nostro modello di selezione il fenotipo darwiniano supera tutti gli altri fenotipi.
Modelli matematici sull'immunità adattativa mediata dalle cellule T nelle infezioni primarie di dengue.Attualmente, la dengue è la malattia virale trasmessa dalle zanzare più comune nel mondo, e l'incidenza globale della dengue sta aumentando di giorno in giorno a causa dei cambiamenti climatici. Qui presentiamo un modello matematico delle dinamiche dei virus dengue (DENV) nel microambiente (livello cellulare) costituito da cellule sane, cellule infette, particelle virali e Immunità adattativa mediata da cellule T. Abbiamo considerato il ruolo esplicito delle citochine e degli anticorpi nel nostro modello. Troviamo che il carico del virus scende a zero entro 6 giorni poiché è comune per l'infezione da DENV. Dalla nostra analisi, abbiamo identificato il importanti parametri del modello e fatto la simulazione numerica rispetto a parametri così importanti. Abbiamo dimostrato che la clearance del virus mediata da citochine svolge un ruolo molto importante nella dinamica della dengue. Può cambiare il comportamento dinamico del sistema e cause essenziali estinzione del virus. Infine, abbiamo incorporato il trattamento antivirale per la dengue nel nostro modello e dimostrato che il numero di riproduzione di base è direttamente proporzionale agli effetti del trattamento antivirale.
Scotoma unilaterale acquisito.Un uomo bianco di 54 anni si è presentato con un "punto cieco" temporaneamente all'occhio sinistro. l'acuità visiva corretta nell'occhio affetto era 20/20 e il campo visivo di Humphrey ha rivelato un punto cieco allargato. L'esame fundusscopico ha rivelato sottili cambiamenti pigmentari peripapillari corrispondenti a una regione peripapillare ben delimitata di iperautofluorescenza e ipoautofluorescenza sull'autofluorescenza del fondo. rilevata sulla tomografia a coerenza ottica a dominio spettrale. È stata fatta una diagnosi di retinopatia esterna occulta zonale acuta sulla base della storia clinica e degli studi di imaging.
Trombosi intracardiaca acuta e tromboembolia polmonare dopo bypass cardiopolmonare: una revisione sistematica dei casi segnalatiTrombosi intracardiaca (TIC) e tromboembolia polmonare (EP) dopo il bypass cardiopolmonare (CPB) è un evento potenzialmente letale, ma i meccanismi patologici non sono ancora ben definiti. Lo scopo di questa revisione è fornire un aggiornamento della letteratura sui casi di uno stato di ipercoagulabilità post-bypass. I casi comuni tra i 48 eventi ICT/EP includevano il cuore congestizio insufficienza (50%), trasfusione di piastrine (37,5%), durata del CPB superiore a 3 ore (37,5%) e danno aortico (27,1%). Raramente è stata segnalata trombofilia preesistente e il 16,7% ha avuto un tempo di coagulazione attivato basso, ≤ 400 secondi durante il CPB. Il tasso di mortalità è stato molto alto (85,4%), nonostante il tentativo di trombectomia e terapia di supporto. La terapia trombolitica è stata utilizzata raramente (5 su 48 volte), ma la sua efficacia è dubbia a causa dell'uso comune della terapia antifibrinolitica (77,1% dei casi S). Gli eventi acuti di ICT/EP sembrano verificarsi raramente, ma le caratteristiche comuni includono CPB prolungato, funzione miocardica ridotta, lesioni vascolari maggiori e interventi emostatici. Sono giustificati ulteriori sforzi per chiarire i meccanismi patogenetici e ottimizzare l'anticoagulazione durante CPB e gli interventi emostatici dopo CPB.
Il consumo di morfina di base può spiegare l'eterogeneità tra gli studi nelle meta-analisi degli analgesici adiuvanti e migliorare la precisione e l'accuratezza delle stime degli effetti.L'eterogeneità statistica può aumentare l'incertezza dei risultati e ridurre la qualità delle prove derivate da revisioni sistematiche. Allo stato attuale, non è chiaro quali siano i principali fattori che spiegano l'eterogeneità nelle meta-analisi degli analgesici aggiunti. Pertanto, lo scopo di questa revisione era di identificare se vari le covariate potrebbero spiegare l'eterogeneità statistica e utilizzarla per migliorare l'accuratezza nel riportare l'efficacia degli analgesici. Abbiamo cercato revisioni utilizzando MEDLINE, EMBASE, CINAHL, AMED e il database Cochrane delle revisioni sistematiche. In primo luogo, abbiamo identificato l'esistenza di una notevole eterogeneità statistica ( I > 75%). In secondo luogo, abbiamo condotto un'analisi di meta-regressione per l'esito del consumo di morfina nelle 24 ore utilizzando il rischio di base (gruppo di controllo morfina consumo) e altre covariate cliniche e metodologiche. Infine, abbiamo costruito una classifica degli analgesici adiuvanti utilizzando un nuovo metodo per riportare le stime degli effetti assumendo un consumo fisso di 50 mg di morfina postoperatoria. Abbiamo incluso 344 studi randomizzati controllati con 28.130 partecipanti. Il novantuno percento delle analisi ha mostrato una notevole eterogeneità statistica. Il rischio basale era una causa significativa di eterogeneità tra gli studi per paracetamolo, farmaci antinfiammatori non steroidei e inibitori della cicloossigenasi-2, tramadolo, ketamina, α2-agonisti, gabapentin, pregabalin, lidocaina, magnesio e desametasone (R = 21%- 100%; P < .05). C'erano alcune prove che i limiti metodologici degli studi spiegassero parte dell'eterogeneità residua. Il tipo di intervento chirurgico non è stato associato in modo indipendente all'efficacia analgesica. Assumendo un rischio basale fisso di 50 mg (in ordine di efficacia), gabapentin, paracetamolo, α2-agonisti, farmaci antinfiammatori non steroidei e inibitori della cicloossigenasi-2, pregabalin, tramadolo, magnesio e lidocaina hanno dimostrato riduzioni clinicamente significative moderate (>10 mg). Non abbiamo potuto escludere un moderato effetto clinicamente significativo con la ketamina. Il desametasone ha dimostrato un piccolo beneficio clinico (>5 mg). Abbiamo identificato empiricamente il consumo di morfina di base come la principale fonte di eterogeneità nelle meta-analisi degli analgesici adiuvanti in tutti gli interventi chirurgici. Controllando il consumo di morfina di base, i medici possono utilizzare i dati di audit per stimare l'effetto di riduzione della morfina dell'aggiunta di qualsiasi adiuvante per la loro popolazione locale, indipendentemente dall'intervento chirurgico cui sono sottoposti. Inoltre, abbiamo utilizzato questi risultati per presentare un nuovo metodo di segnalazione e un metodo modificato per visualizzare graficamente le stime degli effetti, che riducono il confondimento dal rischio di base variabile negli studi inclusi ed è in grado di adattarsi ad altre variabili confondenti cliniche e metodologiche. Raccomandiamo l'uso di questi metodi nella pratica clinica e nelle future revisioni degli analgesici per il dolore postoperatorio.
Generatore di campo magnetico alternato nanometrico.In questo lavoro introduciamo un generatore di campo magnetico alternato in una nanostruttura cilindrica. Questo campo appare a causa della rotazione di una parete di dominio magnetico situata in una certa posizione, generando una regione magnetica che varia alternativamente la sua direzione di magnetizzazione, inducendo così un flusso magnetico alternato nelle sue vicinanze. Questo fenomeno si verifica a causa della competizione tra una corrente polarizzata di spin e un campo magnetico, che permette di controllare sia la velocità angolare che la posizione di pinning della parete del dominio. Come prova di concetto, studiamo il caso particolare di un nanofilo a diametro modulato con una corrente polarizzata di spin lungo il suo asse e il campo smagnetizzante prodotto dalla sua modulazione. Questo campo disomogeneo consente di controllare la velocità angolare della parete del dominio in funzione della sua posizione lungo il nanofilo consentendo di ottenere frequenze nell'intervallo dei GHz. Questo g L'enerator potrebbe essere utilizzato nelle telecomunicazioni per dispositivi nella gamma delle radiofrequenze o, seguendo la legge di induzione di Faraday, potrebbe anche indurre una forza elettromotrice ed essere utilizzato come fonte di tensione alternata mobile nei futuri nanodispositivi.
Lente planare a fase binaria per aghi cavi ottici superoscillatori.I fasci cavi ottici sono adatti per la lavorazione dei materiali, la micromanipolazione ottica, la microscopia e l'ottica litografia. Tuttavia, i fasci cavi ottici convenzionali sono limitati dalla diffrazione. La generazione di fasci cavi ottici sub-lunghezza d'onda utilizzando una lente dell'obiettivo ad alta apertura numerica e filtri pupilla è stata teoricamente proposta. Sebbene sia stato segnalato punto cavo di sub-diffrazione, fasci cavi non diffrangenti delle dimensioni trasversali di sub-diffrazione non sono ancora state dimostrate sperimentalmente. Qui, una lente planare basata sulla modulazione di fase binaria viene proposta per superare questi vincoli. La lente ha una lunghezza focale ultra-lunga di 300λ. Un ago cavo ottico polarizzato azimutalmente è dimostrato sperimentalmente con una dimensione trasversale super-oscillatoria (inferiore a 0,38λ/NA) da 0,34λ a 0,42λ, dove è la lunghezza d'onda di lavoro e NA è la lente numerica aperta ure, e una grande profondità di messa a fuoco di 6.5λ. Per una dimensione trasversale di sub-diffrazione da 0,34λ a 0,52λ, la distanza di propagazione non diffrattiva dell'ago cavo ottico proposto è maggiore di 10λ. La simulazione numerica rivela anche una buona penetrabilità dell'ago cavo ottico proposto in corrispondenza di un'interfaccia aria-acqua, dove l'ago si propaga attraverso l'acqua con una distanza di propagazione raddoppiata e senza perdita della sua proprietà super-oscillatoria. L'obiettivo proposto è adatto per applicazioni di nanofabbricazione, nanomanipolazione ottica, imaging a super risoluzione e nanolitografia.
Laser a elettroni liberi basato su anello di accumulo per la generazione di radiazioni EUV e raggi X coerenti ultracorte.Generazione di impulsi di radiazione coerente ultracorta nell'ultravioletto estremo (EUV) e il regime dei raggi X è di notevole interesse nella comunità degli utenti della radiazione di sincrotrone. In questo lavoro, viene proposta una nuova tecnica per imprimere direttamente un forte microbunching coerente sul fascio di elettroni con una diffusione di energia indotta dal laser molto piccola. simulazioni numeriche hanno dimostrato che questa tecnica può essere utilizzata per la generazione di livelli su scala megawatt, EUV a femtosecondi coerenti completamente nel tempo e impulsi di radiazione a raggi X molli in una sorgente luminosa ad anello di accumulo.
.(ceria), come risultato della ricottura termica, senza modificare la struttura cristallina della ceria e la concentrazione di Co. Come dimostrato dai raggi X strutture fini di assorbimento, la ricottura termica comporta un riarrangiamento della coordinazione dell'ossigeno attorno agli atomi di Co da una coordinazione ottaedrica a una coordinazione planare-quadrata. Il calcolo del primo principio utilizzando la teoria del funzionale della densità rivela due tipi stabili di coordinazione dell'ossigeno che circondano il Co, coerenti con l'osservazione sperimentale. i valori calcolati per i due tipi di coordinazione stabile differiscono notevolmente, riproducendo il restringimento del gap di banda osservato sperimentalmente. Questi effetti importanti dovuti al riarrangiamento della struttura locale attorno agli atomi droganti possono portare a metodi senza precedenti per l'ingegneria del gap di banda negli ossidi di nanocristalli drogati.
Indagine sulla degradazione delle proprietà delle fibre di carbonio a base di pece in caso di trattamento termico insufficiente o eccessivo.Per superare gli svantaggi degli estrusori discontinui discontinui a lotti, un viene introdotto un estrusore a vite continuo per produrre fibre di carbonio a base di pece. Per un processo di preparazione della fibra di carbonio, è stato determinato un tempo di ossidazione di 8 h ottimale per ottenere proprietà meccaniche desiderabili delle fibre che acquisiscono utilizzando l'estrusore a vite. Si ipotizza che il le differenze nelle proprietà delle fibre di carbonio fabbricate utilizzando gli estrusori discontinui e a vite derivano dal tempo di filatura del fuso, pertanto in questo studio viene stabilita un'equazione combinata per la quantità totale di trattamento termico dal precursore della pece attraverso il processo di ossidazione. delle fibre di carbonio si conferma corrispondere alle differenze di proprietà meccaniche all'aumentare del tempo di ossidazione Tutte le proprietà delle fibre di carbonio non sufficientemente ossidate sono il risultato di un'ossidazione irregolare dalla guaina al nucleo della sezione trasversale della fibra. Tuttavia, le fibre di carbonio sovraossidate mostrano anche proprietà meccaniche scadenti rispetto alle fibre ottimali. Questo risultato afferma inoltre che tempi di ossidazione eccessivi causano un legame chimico instabile, che interrompe la formazione di strutture cristalline stabili dopo la carbonizzazione.
Sensore di campo magnetico basato su una combinazione di un accoppiatore in microfibra ricoperto di fluido magnetico e un circuito Sagnac.Questo documento propone un nuovo sensore di campo magnetico basato su un accoppiatore in microfibra (MFC) combinato con un fluido magnetico (MF) in un anello di Sagnac formato da una fibra di mantenimento della polarizzazione (PMF). Grazie al diametro della vita ridotto (~ 2,6 μm) dell'MFC, l'interferenza risultante è fortemente influenzata dalla presenza del MF e questo porta alla auspicabile elevata sensibilità della struttura al campo magnetico applicato. Le sensibilità massime del campo magnetico di -100 pm/mT e -488 pm/mT sono state dimostrate sperimentalmente con lunghezze PMF di 75 cm e 20 cm rispettivamente nell'intervallo di intensità del campo magnetico da 0 a 200 mT. È stata inoltre esaminata la dipendenza dell'orientamento del campo magnetico dalle prestazioni del sensore proposto. Il sensore di campo magnetico proposto è vantaggioso per applicazioni che richiedono sensibilità più elevate vitalità su un ampio intervallo di campi magnetici.
Recente aumento delle concentrazioni di particolato superficiale nell'area metropolitana di Seoul, Corea.Recenti variazioni della concentrazione di particolato superficiale (PM) nell'area metropolitana di Seoul Area (SMA), Corea del Sud, sono sconcertanti. La tendenza a lungo termine della concentrazione di PM superficiale nella SMA è diminuita negli anni 2000, ma dal 2012 le sue concentrazioni hanno avuto la tendenza a inclinarsi, il che coincide con le frequenti e gravi nebbie in Corea del Sud. Questo L'aumento mette a rischio gli sforzi di riduzione delle emissioni del governo coreano. Questo studio riporta che la variazione interannuale della concentrazione di PM superficiale in Corea del Sud è strettamente legata alle variazioni interannuali della velocità del vento. Una simulazione della qualità dell'aria regionale di 12 anni (2004-2015) è stata condotta sull'Asia orientale (27 km) e sulla Corea del Sud (9 km) per valutare l'impatto della meteorologia con emissioni antropogeniche costanti. Le concentrazioni di PM simulate mostrano una forte correlazione negativa (cioè R = -0,86) con velocità del vento regionale, il che implica che la ridotta ventilazione regionale è probabilmente associata a condizioni più stagnanti che causano gravi episodi di inquinamento in Corea del Sud. Concludiamo che l'attuale tendenza alla concentrazione di PM in Corea del Sud è una combinazione di declino a lungo termine dovuto a sforzi di controllo delle emissioni e fluttuazione a breve termine della variabilità interannuale della velocità del vento regionale. Quando le variazioni meteorologiche vengono rimosse, le concentrazioni di PM in Corea del Sud sono diminuite continuamente anche dopo il 2012.
L'acido tranexamico non influenza la cardioprotezione mediante il precondizionamento ischemico e il precondizionamento ischemico remoto.Studi precedenti hanno suggerito che il farmaco antifibrinolitico aprotinina aumenta le dimensioni dell'infarto dopo l'ischemia e riperfusione (I/R) e attenua l'effetto del precondizionamento ischemico (IPC). L'aprotinina è stata sostituita dall'acido tranexamico (TXA) nella pratica clinica. Qui, abbiamo studiato se il TXA influenza la lesione I/R e/o la cardioprotezione avviata dall'IPC e / o precondizionamento ischemico remoto (RIPC). Ratti Wistar maschi anestetizzati sono stati randomizzati a 6 gruppi. Gli animali di controllo non sono stati ulteriormente trattati. La somministrazione di TXA è stata combinata con e senza IPC e RIPC. L'effetto stimato del trattamento era del 20%. Rispetto al gruppo di controllo ( 56% ± 11%), IPC ha ridotto le dimensioni dell'infarto del 46% (30% ± 6%; differenza media, 26%; intervallo di confidenza al 95%, 19-33; P < .0001) e RIPC ha ridotto le dimensioni dell'infarto del 29 % (40% ± 8%; differenza media, 16%; 95% con intervallo di fiducia, 9-24; P < .011). L'applicazione aggiuntiva di TXA non ha avuto effetto su lesioni I/R e cardioprotezione da IPC o RIPC. TXA non abolisce la riduzione delle dimensioni dell'infarto mediante IPC o RIPC.
Eventi avversi dell'anestesia segnalati volontariamente nella Veterans Health Administration and Lessons Learned.Gli anestesisti sono stati a lungo pionieri nella sicurezza dei pazienti. Nonostante i notevoli sforzi, l'anestesia si verificano ancora errori, con conseguenti complicazioni, lesioni e persino la morte. Il Centro nazionale per la sicurezza dei pazienti della Veterans Health Administration (VHA) utilizza l'analisi delle cause principali (RCA) per esaminare il motivo per cui si verificano eventi avversi correlati al sistema e come prevenire futuri eventi simili. Questo studio descrive i tipi di eventi avversi dell'anestesia segnalati negli ospedali VHA e le loro cause alla radice e azioni preventive. Questi elementi sono stati codificati per consenso e analizzati utilizzando statistiche descrittive. Durante il periodo di studio, sono state presentate 3228 RCA, di cui 292 hanno coinvolto un anestesista. specifico per la cura dell'anestesia. Abbiamo esaminato questi 36 rapporti RCA di eventi avversi specifici per la cura dell'anestesia. I tipi di eventi includevano errori terapeutici (28%, 10), blocchi regionali (14%, 5), gestione delle vie aeree (14%, 5), integrità o posizione della pelle (11%, 4), altro (11%, 4), problemi di consenso (8%, 3), apparecchiature (8%, 3) e accesso endovenoso e consapevolezza dell'anestesia (3%, 1 ciascuno). Dei 36 eventi di anestesia segnalati, 5 (14%) sono stati identificati come catastrofici, 10 (28%) maggiori, 12 (34%) moderati e 9 (26%) minori. La maggior parte delle cause alla radice ha identificato la necessità di una migliore standardizzazione dei processi. Questa analisi indica la necessità di un'implementazione a livello di sistema di approcci basati sull'ingegneria dei fattori umani per lavorare verso l'ulteriore eliminazione degli eventi avversi correlati all'anestesia. Tali azioni includono la standardizzazione dei processi, la forzatura delle funzioni, la separazione dell'archiviazione di farmaci simili al suono, la limitazione delle scorte di farmaci ad alto rischio, i codici a barre dei farmaci, l'uso di ausili cognitivi come le liste di controllo e la simulazione ad alta fedeltà.
Raggiungere il successo nel Grand Tour: uno studio pilota utilizzando i punti World Tour del ciclismo.Nel ciclismo, i punti World Tour dell'Union Cycliste International (UCI) Il sistema fornisce una base per valutare lo sviluppo dei corridori monitorando longitudinalmente i punti accumulati. Lo scopo principale della presente analisi era confrontare l'aggregazione annuale dei punti dei concorrenti dei Grandi Giri (GT) durante gli anni precedenti e l'anno successivo al raggiungimento di un massimo -ten (T10) piazzamento per la prima volta in un GT. Nell'analisi sono stati inclusi i dati dei ciclisti professionisti che hanno ottenuto il loro primo risultato in classifica generale T10 in un GT tra il 2010 e il 2015, inclusi. Sono stati inclusi 43 ciclisti che hanno ottenuto un T10 piazzandosi per la prima volta tra il 2010 e il 2015, con un numero medio di punti UCI di 139,7±77,1 punti. Di questi ciclisti, 20 si sono piazzati tra i primi cinque (T5) e hanno ottenuto una media di 183,1±71,6 punti UCI nella stagione T5. era una differenza significativa in e numero di punti accumulati nel T5/T10 tra i gruppi T5 e T10 (P<0.05), tuttavia non ci sono state differenze significative tra i gruppi nelle altre stagioni. Un apparente picco nel numero di punti ottenuti nella stagione T5 o T10 rispetto alle stagioni precedenti potrebbe essere dovuto al fatto che ai piloti di successo sono state offerte maggiori opportunità di svolgere ruoli di primo piano all'interno della squadra. Questo effetto potrebbe essere persistito nella stagione successiva al traguardo T5/T10.
Effetto del taping di riposizionamento peroneale in giocatori di basket adulti con instabilità cronica della caviglia: uno studio incrociato randomizzato, controllato con placebo.L'instabilità cronica della caviglia presenta un alta incidenza e prevalenza nei giocatori di basket. È importante sviluppare strategie per ridurre le limitazioni funzionali e meccaniche derivanti da questa condizione. Lo scopo di questo studio era confrontare l'effetto del bendaggio di riposizionamento peroneale di Mulligan con un bendaggio di placebo subito dopo l'applicazione e dopo un test di corsa (Test di recupero intermittente Yo-Yo) Sedici giocatori di basket adulti (10 maschi, 6 femmine) con instabilità cronica della caviglia e età media 21,50±2,76 anni Valutazione del controllo posturale statico (15 secondi di prova di appoggio unipedale con gli occhi chiusi in una piattaforma di forza), prestazioni funzionali (test del luppolo a figura di 8 e test del luppolo laterale) e controllo neuromuscolare (tempo di latenza del peroneo lungo in inversione improvvisa) in due condizioni ns: Mulligan e placebo. Non è stato trovato alcun effetto significativo per il fattore di intervento in entrambi i test di luppolo (P>0.170), ma c'è stato un effetto significativo per il fattore tempo (P<0.03). Per il tempo di latenza del peroneo lungo, si è verificata un'interazione significativa tra i fattori (P=0.028) e anche per il tempo (P=0.042). Nessun effetto significativo è stato trovato per nessuna delle variabili di controllo posturale statico (area, velocità e spostamento totale) (P≥0,10). Non c'erano differenze tra il taping di riposizionamento fibulare di Mulligan e il taping Placebo nel controllo posturale e nelle prestazioni funzionali nei giocatori di basket con instabilità cronica della caviglia. Tuttavia, il taping di Mulligan sembra ridurre il tempo di latenza del peroneo lungo dopo una corsa rispetto a un taping con placebo.
Il rumore rallenta la velocità delle reazioni di Michaelis-Menten.La casualità microscopica e i piccoli volumi di cellule viventi si combinano per generare fluttuazioni casuali nelle concentrazioni di molecole chiamate \ "rumore". Qui indago l'effetto del rumore sulle reazioni biochimiche che obbediscono alla cinetica di Michaelis-Menten, concludendo che il rumore del substrato provoca il rallentamento di queste reazioni. Ricavo un'espressione generale per l'evoluzione temporale della densità di probabilità congiunta delle specie chimiche in arbitrariamente reti connesse di reazioni chimiche non lineari in piccoli volumi Questa equazione è una generalizzazione dell'equazione principale chimica (CME), uno strumento comune per lo studio della cinetica chimica stocastica, esteso alle reti di reazioni che si verificano in piccoli volumi, come le cellule viventi. applicare questa equazione a una reazione di Michaelis-Menten generalizzata in un sistema aperto, derivando il seguente risultato generale: 〈p〉≤p¯ e 〈s〉≥s¯, dove s¯ e p¯ denotano lo stazionario deterministico ate concentrazione di specie reagente e prodotto, rispettivamente, e s〉 e 〈p〉 denotano la media di insieme allo stato stazionario su realizzazioni indipendenti di una reazione stocastica. In condizioni biologicamente realistiche, vale a dire quando il substrato viene degradato o diluito dalla divisione cellulare, 〈p〉≤p¯. Di conseguenza, il rumore rallenta la velocità delle reazioni di Michaelis-Menten in vivo. Queste previsioni sono convalidate da ampie simulazioni stocastiche che utilizzano l'algoritmo di simulazione stocastica esatta di Gillespie. Specifico le condizioni in cui si verificano questi effetti e quando svaniscono, riconciliando quindi le discrepanze tra le precedenti indagini teoriche sulle reazioni biochimiche stocastiche. Il rallentamento stocastico del flusso di reazione causato dal rumore molecolare nelle cellule viventi può avere conseguenze funzionali, che la presente teoria può essere utilizzata per quantificare.
Determinazione delle reti di controllo che regolano i lignaggi delle cellule staminali nelle cripte del colon.La questione del controllo delle cellule staminali è al centro della nostra comprensione del funzionamento dei tessuti, sia in condizioni sane che cancerose. È ben accettato che le decisioni sul destino cellulare (come divisioni, differenziazione, apoptosi) siano orchestrate da una rete di segnali regolatori emessi da diverse popolazioni cellulari nel lignaggio e nel tessuto circostante. L'esatta rete regolatoria che governa i lignaggi delle cellule staminali in un dato tessuto è solitamente sconosciuto. Qui proponiamo un algoritmo per identificare un insieme di reti di controllo candidate che sono compatibili con (a) medie misurate e varianze delle popolazioni cellulari in diversi compartimenti, (b) informazioni qualitative sulla cellula dinamiche di popolazione, come l'esistenza di controlli locali e la reazione oscillatoria del sistema alle perturbazioni delle dimensioni della popolazione, e (c) statistiche sulle correlazioni tra i numeri di cellule in diversi scomparti. Utilizzando l'esempio delle cripte del colon umano, in cui i lignaggi sono costituiti da cellule staminali, cellule che amplificano il transito e cellule differenziate, iniziamo con un insieme teoricamente noto di 32 reti di controllo più piccole compatibili con la stabilità dei tessuti. Utilizzando il calcolo stocastico vicino all'equilibrio delle cellule staminali sviluppato in precedenza, applichiamo una serie di test, in cui confrontiamo le reti\' comportamento previsto con le osservazioni. Questo ci consente di escludere la maggior parte delle reti, fino a quando rimangono solo tre reti candidate molto simili, che sono le più compatibili con le misurazioni. Questo lavoro dimostra come l'analisi teorica delle reti di controllo combinata con i soli dati biologici statici possa far luce sul funzionamento interno dei lignaggi delle cellule staminali, in assenza di una valutazione sperimentale diretta dei meccanismi di segnalazione regolatori. Le reti candidate risultanti sono dominate da circuiti di controllo negativi e possiedono le seguenti proprietà: (1) le decisioni sulla divisione delle cellule staminali sono controllate negativamente dalla popolazione delle cellule staminali, (2) le decisioni sulla differenziazione delle cellule staminali sono controllate negativamente dalla popolazione delle cellule che amplificano il transito".
I prezzi elevati delle specie rare possono portare all'estinzione di grandi popolazioni: l'effetto antropogenico Allee è stato rivisitato.La domanda dei consumatori di prodotti vegetali e animali minaccia l'estinzione di molte popolazioni L'effetto antropogenico Allee (AAE) suggerisce che tali estinzioni possono essere causate dall'aumento dei prezzi dei prodotti della fauna selvatica con la rarità delle specie. Questa relazione prezzo-rarità crea incentivi finanziari per estrarre gli ultimi individui rimasti di una popolazione, nonostante i maggiori costi di ricerca e raccolta. L'AAE è diventato un approccio standard per concettualizzare la minaccia dei mercati economici sulle specie in via di estinzione. Nonostante la sua potenziale importanza per la conservazione, la teoria dell'AAE si basa su un semplice modello grafico con un'analisi limitata delle possibili traiettorie della popolazione. Specificando una classe generale di funzioni per rapporto prezzo-rarità, mostriamo che la teoria classica può sottostimare il rischio di estinzione delle specie. La teoria AAE propone che solo le popolazioni al di sotto di una soglia critica di Allee si estingueranno a causa dell'aumento del rapporto prezzo-rarità. La nostra analisi mostra che questa soglia può essere molto più alta di quanto suggerisce la teoria originale, a seconda dello sforzo di raccolta iniziale. Più allarmante, anche le specie con dimensioni della popolazione al di sopra di questa soglia Allee, per le quali AAE prevede la persistenza, possono essere destinate all'estinzione. Introdurre anche un prezzo minimo per gli individui raccolti, vicino allo zero, può far sì che grandi popolazioni attraversino la classica soglia di Allee antropogeniche su una traiettoria verso l'estinzione. Questi risultati suggeriscono che la tradizionale teoria dell'AAE può dare un falso senso di sicurezza quando si gestiscono grandi popolazioni di raccolti.
Un approccio termodinamico ingegneristico per selezionare l'onda elettromagnetica efficace sulla crescita cellulare.Ad oggi, la scelta delle caratteristiche dell'elettromagnetismo a bassissima frequenza campo benefico nei disordini proliferativi è ancora empirico. Per rendere selettiva l'interazione ELF, abbiamo applicato i principi termodinamici e biochimici all'analisi della produzione termochimica generata dalla cellula nell'ambiente. L'approccio teorico ha applicato un'ingegneria bio- L'approccio termodinamico recentemente sviluppato al fine di ottenere un modello fisico-matematico che calcolasse la frequenza del campo in grado di massimizzare le variazioni medie di entropia in funzione dei parametri cellulari L'approccio biochimico combinato prevedeva le variazioni di entropia come uno spostamento metabolico che porta ad un riduzione della crescita cellulare La proliferazione di sei linee cellulari tumorali umane è stata valutata come segnale di uscita in grado di confermare la correttezza di t lui modello matematico. Considerando la cellula come un sistema reattivo in grado di rispondere agli stimoli esterni di sbilanciamento, per la prima volta abbiamo potuto calcolare e validare le frequenze del campo specificamente efficaci su cellule distinte.
Modellazione dell'eliminazione sinergica dei batteri da parte dei fagi e del sistema immunitario innato.La terapia fagica è stata vista come un potenziale trattamento per le infezioni batteriche per oltre un Tuttavia, l'anno 2016 segna una delle prime sperimentazioni umane di fase I/II di una terapia fagica - per il trattamento di pazienti con ferite da ustione in Europa. Il lento progresso nella realizzazione di terapie cliniche è accompagnato da una simile carenza nella comprensione di principio della terapia fagica I modelli teorici e gli esperimenti in vitro rilevano che la combinazione di fago e batteri spesso porta alla coesistenza di fagi e batteri o all'eliminazione totale dei fagi. Entrambi i risultati sono in contrasto con gli obiettivi dichiarati della terapia dei fagi. Una potenziale risoluzione al divario tra modelli, esperimenti , e l'uso terapeutico del fago è l'ipotesi che l'effetto combinato del fago e del sistema immunitario dell'ospite possa eliminare sinergicamente i patogeni batterici. Qui, proponiamo un modello di terapia fagica che considera s le dinamiche non lineari derivanti dalle interazioni tra batteri, fagi e il sistema immunitario innato dell'ospite. Il modello si basa sugli sforzi precedenti incorporando una capacità massima della risposta immunitaria e l'evasione immunitaria dipendente dalla densità da parte dei batteri. In questo modello identifichiamo analiticamente un regime sinergico in cui il fago e la risposta immunitaria innata contribuiscono congiuntamente all'eliminazione dei batteri bersaglio. Fondamentalmente, troviamo che in questo regime sinergico, né i fagi da soli né il sistema immunitario innato da soli possono eliminare i batteri. Confermiamo questi risultati utilizzando simulazioni numeriche in scenari biologicamente plausibili. Utilizziamo le nostre simulazioni numeriche per esplorare l'effetto sinergico e il suo significato per guidare l'uso della terapia fagica in applicazioni clinicamente rilevanti.
Cianidina-3-rutinoside aumenta l'assorbimento del glucosio attivando la via PI3K/Akt negli adipociti 3T3-L1.In questo studio, l'effetto della cianidina È stato studiato il -3-rutinoside (C3R) sull'assorbimento del glucosio da parte degli adipociti 3T3-L1. Il C3R ha aumentato significativamente l'assorbimento del glucosio, che è stato associato a una maggiore espressione del trasportatore del glucosio di tipo 4 della membrana plasmatica (PM-GLUT4) negli adipociti 3T3-L1. di C3R sull'assorbimento del glucosio e sull'espressione di PM-GLUT4 era correlato all'aumentata fosforilazione del substrato del recettore dell'insulina 1 (IRS-1) e Akt, nonché all'aumentata attivazione della fosfatidilinositolo-3-chinasi (PI3K) nella via di segnalazione dell'insulina. l'assorbimento del glucosio è stato inibito solo dall'inibitore PI3K, ma non da un inibitore AMPK negli adipociti 3T3-L1. Pertanto, C3R probabilmente aumenta l'assorbimento del glucosio e l'espressione del PM-GLUT4 negli adipociti 3T3-L1 attivando le vie PI3K/Akt.
Metabolismo di fase I in vitro di gamabufotalin e arenobufagin: rivela l'effetto del gruppo sostituente sulla stabilità metabolica.I bufadienolidi sono una classe importante di composti bioattivi derivati dalla secrezione cutanea degli anfibi. Gamabufotalin (GB) e arenobufagin (AB) sono tra i top dei bufadienolidi naturali intensamente studiati per le loro eccezionali attività biologiche. Questo studio mirava a caratterizzare il metabolismo di fase I di GB e AB rispetto ai profili metabolici, enzimi coinvolti, e l'efficacia catalitica, da allora in poi hanno cercato di rivelare effetti sostituenti sul metabolismo. Due prodotti mono-idrossilati di GB e AB sono stati rilevati nelle miscele di incubazione e sono stati accuratamente identificati come bufadienolidi 1- e 5-idrossilati mediante NMR e HPLC- Tecniche MS. Gli studi di fenotipizzazione delle reazioni hanno dimostrato che il CYP3A media il metabolismo dei due bufadienolidi con un'elevata selettività specifica. Un'ulteriore valutazione cinetica dimostra ted che la stabilità del metabolismo di GB e AB era migliore di altri bufadienolidi segnalati. Inoltre, è stata osservata la preferenza del CYP3A5 per l'idrossilazione di AB, che era diversa dalla selettività del CYP3A per i bufadienolidi suggerita dal nostro precedente rapporto. Questo studio può fornire dati importanti per chiarire il metabolismo di fase I di GB e AB e può portare a una migliore comprensione dell'interazione bufadienolide-CYP3A che è utile per lo sviluppo preclinico e l'uso razionale dei bufadienolidi.
Dinamiche evolutive ed evoluzione della cooperazione multiplayer in una popolazione suddivisa.I modelli classici di evoluzione sono stati sviluppati per incorporare popolazioni strutturate utilizzando la teoria dei grafi evolutiva e, più recentemente, è stato sviluppato un nuovo framework per consentire strutture di popolazione più flessibili che potenzialmente cambiano nel tempo e in grado di ospitare giochi multiplayer con dimensioni di gruppo variabili. In questo documento estendiamo questo lavoro in tre modi chiave. In primo luogo sviluppando un completo insieme di dinamiche evolutive in modo che la gamma di processi dinamici utilizzati nella teoria dei grafi evolutiva classica possa essere applicata. In secondo luogo, basandosi su modelli precedenti per consentire una struttura generale di sottopopolazione, in cui tutti i membri della sottopopolazione hanno una distribuzione di movimento comune. Le sottopopolazioni possono avere variazioni livelli di stabilità, rappresentati dalla proporzione di interazioni che si verificano tra i membri della sottopopolazione; nella nostra rappresentazione sulla popolazione tutti i membri della sottopopolazione sono rappresentati da un singolo vertice. In concomitanza con ciò estendiamo l'importante concetto di temperatura (la temperatura di un vertice è la somma di tutti i pesi che entrano in quel vertice; in genere, maggiore è la temperatura, maggiore è il tasso di turnover degli individui in un vertice). Infine, abbiamo utilizzato questi nuovi sviluppi per considerare l'evoluzione della cooperazione in una classe di popolazioni che possiedono questa struttura di sottopopolazione utilizzando un gioco multiplayer di beni pubblici. Mostriamo che la cooperazione può evolvere a condizione che le sottopopolazioni siano sufficientemente stabili: più piccole sono le sottopopolazioni, più facile è l'evoluzione della cooperazione. Introduciamo un nuovo concetto di temperatura, ovvero "temperatura del sottogruppo", che può essere utilizzato per spiegare i nostri risultati.
L'indagine sulla saturazione dell'attività a onde lente durante l'anestesia chirurgica rivela una firma dell'inerzia neurale negli esseri umani.In precedenza, abbiamo dimostrato sperimentalmente che la saturazione dell'attività lenta- l'attività delle onde fornisce un endpoint neurofisiologico potenzialmente individualizzato per la perdita di percezione durante l'anestesia. Inoltre, è chiaro che l'induzione e l'emergenza dall'anestesia non sono processi simmetricamente reversibili. L'isteresi osservata è potenzialmente sostenuta da un meccanismo di inerzia neurale come proposto negli studi sugli animali. analisi secondaria avanzata di 393 set di dati elettroencefalografici individuali, abbiamo utilizzato relazioni dose-risposta di attività a onde lente per parametrizzare la saturazione dell'attività a onde lente durante l'induzione e l'emergenza dall'anestesia chirurgica. Abbiamo determinato se l'inerzia neurale esiste negli esseri umani confrontando la dose di attività a onde lente risposte sull'induzione e sull'emergenza La saturazione dell'attività a onde lente si verifica per diversi anestetici tic e quando vengono utilizzati oppioidi e miorilassanti durante l'intervento chirurgico. C'era un'ampia variabilità interpaziente nelle concentrazioni ipnotiche necessarie per raggiungere la saturazione dell'attività a onde lente. L'età era correlata negativamente con la potenza alla saturazione dell'attività a onde lente. All'emergenza, abbiamo osservato brusche diminuzioni nelle risposte alla dose di attività a onde lente coincidenti con il recupero della reattività comportamentale in circa il 33% degli individui. Questi pazienti hanno maggiori probabilità di avere una potenza inferiore alla saturazione dell'attività a onde lente, essere più anziani e soffrire di confusione a breve termine all'emergenza. La saturazione dell'attività a onde lente durante l'anestesia chirurgica implica che è necessaria un'ampia variabilità nel dosaggio per ottenere una potenziale perdita di percezione mirata nei singoli pazienti. Una caratteristica dell'inerzia neurale negli esseri umani è il mantenimento dell'attività a onde lente anche in presenza di concentrazioni ipnotiche molto basse durante l'emergenza dall'anestesia.
La selezione dell'insegnante orientata ai genitori causa diversità linguistica.È stato sviluppato un modello evolutivo per l'emergere della diversità nel linguaggio. Abbiamo studiato gli effetti di due osservazioni della vita reale , vale a dire, le persone preferiscono le persone con cui comunicano bene e le persone interagiscono con persone che sono fisicamente vicine tra loro. Chiaramente questi gruppi sono relativamente piccoli rispetto all'intera popolazione. Limitiamo la selezione degli insegnanti da gruppi così piccoli, chiamati imitazione intorno ai genitori. Quindi il bambino impara la lingua da un insegnante selezionato all'interno dell'insieme di imitazione del suo genitore. Di conseguenza, ci sono sottocomunità con le proprie lingue sviluppate. All'interno della sottocomunità la comprensione è risultata alta. Il numero di lingue è correlato alla dimensione relativa dell'imitazione stabilita da una legge di potenza.
Semplici spunti meccanici potrebbero spiegare la morfologia del tessuto adiposo.I meccanismi attraverso i quali gli organi acquisiscono la loro struttura funzionale e realizzano il suo mantenimento (o omeostasi) nel tempo sono ancora in gran parte sconosciuto. In questo articolo, indaghiamo questa domanda sul tessuto adiposo. Il tessuto adiposo può rappresentare dal 20 al 50% del peso corporeo. La sua indagine è la chiave per superare una vasta gamma di disordini metabolici che colpiscono pesantemente le popolazioni di tutto il mondo. Il tessuto adiposo consiste di ammassi lobulari di adipociti circondati da una rete organizzata di fibre di collagene. Fornendo i substrati necessari per l'adipogenesi, si credeva che il sistema vascolare inducesse il raggruppamento degli adipociti vicino alle estremità dei capillari. Questo documento mostra che l'emergere di queste strutture potrebbe essere spiegato da semplici interazioni meccaniche tra gli adipociti e le fibre di collagene La nostra ipotesi è che la rete di fibre resista alla pressione indotta dagli adipociti in crescita e li costringe a raggrupparsi in gruppi. Reciprocamente, i cluster di cellule costringono le fibre a fondersi in una rete ben organizzata. Convalidiamo questa ipotesi per mezzo di un modello a base individuale (IBM) bidimensionale di adipociti interagenti ed elementi in fibra di matrice extracellulare. Il modello produce strutture che si confrontano quantitativamente bene con le osservazioni sperimentali. Il nostro modello sembra indicare che i cluster di cellule potrebbero emergere spontaneamente come risultato di semplici interazioni meccaniche tra cellule e fibre e, sorprendentemente, la vascolarizzazione non è direttamente necessaria per far emergere queste strutture.
Modellazione della coesistenza dell'oscillazione e dell'inibizione laterale mediata da Delta/Notch nello sviluppo del pancreas e nella neurogenesi.Durante lo sviluppo del pancreas, i progenitori endocrini positivi per Neurog3 sono specificati da Inibizione laterale mediata da Delta/Notch (D/N) nei dotti in crescita. Durante la neurogenesi, i geni che determinano la transizione dallo stato proneurale a linee neuronali o gliali oscillano prima che la loro espressione sia sostenuta. Anche se la rete di regolazione genica di base è molto simile , l'espressione genica del ciclo nello sviluppo pancreatico non è stata ancora studiata e precedenti simulazioni di inibizione laterale nello sviluppo del pancreas hanno escluso dalla progettazione la possibilità di oscillazioni. Per esplorare questa possibilità, abbiamo sviluppato un modello dinamico di un dotto in crescita che risulta in una fase oscillatoria prima la determinazione dei progenitori endocrini mediante inibizione laterale. La rete di base (D/N+Hes1+Neurog3) mostra Neurog3 sparsi e stabili espressione dopo aver visualizzato l'espressione transitoria. Inoltre, abbiamo incluso il feedback negativo di Hes1 come discusso in precedenza nella neurogenesi e abbiamo mostrato le conseguenze per l'espressione di Neurog3 nello sviluppo del dotto pancreatico. È interessante notare che un'azione HES1 indebolita sul promotore di Hes1 consente la coesistenza di pattern e oscillazioni stabili. In conclusione, l'espressione genica del ciclismo e l'inibizione laterale non si escludono a vicenda. In questo modo, sosteniamo una modalità unificata di inibizione laterale mediata da D/N nella specificazione dei progenitori neurogeni e pancreatici.
Un modello fisiologico per la farmacocinetica del tramadolo nei cavalli.Questo lavoro propone un'applicazione di un modello farmacocinetico di minima complessità basato sulla fisiologia per prevedere la concentrazione di tramadolo in funzione del tempo profili nei cavalli. Il tramadolo è un analgesico oppioide utilizzato anche per i trattamenti veterinari. Ricercatori e medici possono trarre vantaggio dall'applicazione di modelli matematici come strumenti di supporto per ottimizzare il trattamento farmacologico delle specie animali. Il modello proposto si basa sulla fisiologia ma adotta il minimo architettura compartimentale necessaria per descrivere i dati sperimentali. Il modello presenta un sistema di equazioni differenziali ordinarie, in cui la maggior parte dei parametri del modello sono assegnati o individuati per un dato cavallo, utilizzando dati e correlazioni della letteratura. Al contrario, parametri residui, il cui valore è sconosciuto , sono regrediti sfruttando i dati sperimentali. Il modello si è dimostrato in grado di simulare la farmacocinetica c profili con precisione. Inoltre, fornisce ulteriori approfondimenti sui dati non osservabili di tramadolo, come ad esempio la concentrazione di tramadolo nel metabolismo epatico o epatico e l'estensione dell'escrezione renale.
Gestione ottimale delle riserve di nutrienti nei microrganismi in condizioni ambientali variabili nel tempo.Le riserve intracellulari sono una caratteristica evidente di molti batteri; tali depositi interni sono spesso presente sotto forma di inclusioni in cui si accumulano composti polimerici di accumulo. Tali riserve tendono ad aumentare nei periodi di abbondanza e ad esaurirsi nei periodi di scarsità. I modelli matematici che descrivono la natura dinamica dell'accumulo e dell'uso delle riserve sono noti come \ "quota cellulare," "bilancio dinamico di energia/nutrienti," o "negozi-interni-variabili". Qui presentiamo un modello macrochimico stechiometricamente coerente che tiene conto dei depositi variabili e dell'allocazione adattativa dell'edificio blocchi a vari tipi di macchinari catalitici. Il modello ipotizza circuiti di feedback che collegano l'espressione del macchinario assimilatorio alla densità di riserva. La forma precisa della "legge regolatoria" al centro di tale circuito esprime come la cellula gestisce in negozi interni. Dimostriamo come questa "legge normativa" possa essere recuperata da dati sperimentali utilizzando diversi set di dati empirici. Troviamo che i depositi dovrebbero essere trascurabili in ambienti stabili che sostengono la crescita, ma prominenti in ambienti caratterizzati da marcate fluttuazioni su scale temporali commisurate alla scala temporale dinamica intrinseca del sistema dell'organismo.
Modellazione matematica per la formazione di reticoli di cellule endoteliali in gel di fibrina.La vasculogenesi è il primo processo in sviluppo per la formazione spontanea di una rete capillare primitiva dall'endoteliale cellule progenitrici. Quando le cellule endoteliali della vena ombelicale umana (HUVECs) vengono coltivate su Matrigel, formano spontaneamente una struttura a rete che è ampiamente utilizzata come modello in vitro di vasculogenesi. Precedenti studi hanno indicato che la chemiotassi o la deformazione del gel è stata coinvolta nella formazione di pattern spontanei. Nel nostro studio, abbiamo analizzato il meccanismo di formazione del pattern vascolare utilizzando un sistema diverso, la formazione di reticoli da parte di HUVEC incorporati in gel di fibrina. A differenza degli altri, questo sistema sperimentale ha prodotto una rete endoteliale perfusabile in vitro. Abbiamo osservato quantitativamente la dinamica della cellula endoteliale protrusione e sviluppato un modello matematico per la dinamica unidimensionale, quindi abbiamo esteso il modello unidimensionale a due d dimensioni. Il modello ha mostrato che la ricerca casuale da parte delle cellule endoteliali era sufficiente per generare la struttura di rete osservata nei gel di fibrina.
Un automa cellulare basato sul turnover della membrana plasmatica ricapitola accuratamente la meccanica cellulare durante la dispersione epiteliale.Le cellule epiteliali possono essere attivate per staccarsi attivamente dai tessuti epiteliali e diventare solitario, migratorio e invasivo. Questo processo si verifica ripetutamente nello sviluppo, dove è chiamato transizione epitelio-mesenchimale (EMT), e può essere ricapitolato come dispersione epiteliale nei modelli di coltura cellulare. Il distacco delle giunzioni cellula-cellula comporta cambiamenti nelle forze contrattili, actina organizzazione del citoscheletro, cambiamenti nelle proprietà di adesione cellula-substrato, presentazione superficiale delle molecole di adesione cellula-cellula ed espressione genica Il fatto che questi processi cellulari si influenzino a vicenda e condividano componenti molecolari crea difficoltà nel generare ipotesi e progettare esperimenti per comprendere i meccanismi della dispersione epiteliale Anche la modellazione computazionale si sta rivelando un potente in questi casi. Qui sviluppiamo un au. cellulare pomodoro per rivelare informazioni su come le cellule rompono le giunzioni cellula-cellula epiteliale durante la dispersione. Il modello è ottimizzato per una ricapitolazione realistica e stabile del comportamento di singole cellule, quindi per una simulazione realistica di più cellule che formano colonie epiteliali. Con un modello praticabile del comportamento delle cellule epiteliali, alteriamo quindi i parametri del modello e valutiamo se possiamo imitare realisticamente la dispersione epiteliale. La regolazione dei parametri del modello per ricapitolare la dispersione epiteliale rivela che l'induzione della migrazione cellulare è il principale motore della dispersione epiteliale.
Risultati esatti per la probabilità e la dinamica stocastica della fissazione nel modello di Wright-Fisher.In questo lavoro consideriamo la fissazione di un allele in una popolazione La fissazione è la chiave per comprendere il modo in cui il cambiamento evolutivo a lungo termine si verifica a livello genetico e molecolare. Due aspetti fondamentali della fissazione sono: (i) la possibilità che si verifichi e (ii) il modo in cui la frequenza del gene progredisce verso la fissazione. Vi presentiamo risultati esatti per entrambi gli aspetti della fissazione per il modello di Wright-Fisher. Diamo la probabilità di fissazione esatta per alcuni diversi schemi di selezione dipendente dalla frequenza. Forniamo anche la corrispondente equazione di differenza stocastica esatta che genera traiettorie di frequenza che alla fine si fissano. Esattezza del risultati significa che la selezione non deve essere debole. Ci sono possibili applicazioni di questo lavoro per l'analisi dei dati, la modellazione e i test di approssimazioni. La metodologia impiegata illustra che la conoscenza della probabilità di fissazione, per tutti ini frequenze tiali, caratterizza pienamente la dinamica del modello di Wright-Fisher. Le equazioni stocastiche per fissare le traiettorie consentono di comprendere il modo in cui avviene la fissazione. Forniscono l'immagine alternativa che la fissazione è guidata dall'iniezione di un portatore dell'allele di fissaggio nella popolazione ogni generazione. Le equazioni stocastiche consentono il calcolo esplicito di alcune proprietà di fissare traiettorie e la loro simulazione efficiente. I risultati sono illustrati e testati con simulazioni.
Il comportamento simile a un interruttore consente una risposta specifica alla concentrazione di Wnt11 durante la formazione dell'asse dorso-ventrale in Xenopus laevis.La segnalazione di Wnt svolge un ruolo in diversi processi come proliferazione, differenziazione, migrazione o polarità cellulare. La disfunzione del segnale di Wnt è associata a malattie umane e all'invecchiamento. I Wnts possono attivare diverse vie di segnalazione intracellulari interagenti, in particolare le cosiddette vie canoniche e non canoniche. stabilizzazione della β-catenina citoplasmatica mentre la segnalazione Wnt non canonica può provocare l'attivazione della chinasi calcio-calmodulina dipendente II (CamKII). I dati precedenti hanno rivelato che queste vie di segnalazione possono inibirsi a vicenda in modo dipendente dalla concentrazione. Durante l'asse dorsale di Xenopus laevis formazione, è stato dimostrato che Wnt11 attiva sia la segnalazione della -catenina che l'attività di CamKII. In linea, Wnt11 è richiesto per il destino delle cellule dorsali e ventrali S. Qui, mostriamo che l'inibizione reciproca dipendente dalla concentrazione della segnalazione di CamKII e -catenina è sufficiente per ottenere un comportamento simile a un interruttore rispetto a una risposta graduata. Presentiamo un modello che ricapitola fedelmente l'attività di Wnt11 durante la formazione dell'asse dorso-ventrale in Xenopus laevis sulla base del comportamento dell'interruttore Wnt.
Il ruolo dei peptidi all'origine della vita.I peptidi nei biosistemi sono polimeri di L-amminoacidi, ma racemizzano lentamente da un cinetica di isomerizzazione attiva. Le reazioni chimiche nei biosistemi sono, tuttavia, reversibili e qui mostriamo da un'analisi termodinamica e da simulazioni di dinamica molecolare complete di modelli di peptidi, che la cinetica di isomerizzazione racemizza i peptidi ad alta attività dell'acqua, in accordo con le osservazioni sperimentali di invecchiamento dei peptidi, ma migliora l'omochiralità a una minore attività dell'acqua. La conclusione principale delle simulazioni è che è possibile ottenere e mantenere l'omochiralità solo in presenza di un nucleo compatto idrofobo in un peptide di centinaia di unità chirali e ad un la bassa attività dell'acqua, e quindi l'instaurazione dell'omochiralità all'origine della vita e l'invecchiamento delle proteine nei biosistemi potrebbero essere fortemente collegati.
Previsione di metastasi nei carcinomi colorettali avanzati utilizzando i dati CGH.Modello di regressione logistica (LRM) e reti neurali artificiali (ANNs) come hanno due modelli non lineari è stato utilizzato per stabilire una nuova procedura di modellazione ibrida in due fasi per la previsione delle metastasi nei carcinomi colorettali avanzati. Due diversi set di dati sono stati utilizzati nelle procedure di addestramento e di test. Per la prima fase della procedura di modellazione ibrida, LRM è stato utilizzato per valutare il contributo del DNA aberrazioni del numero di copie di sequenza rilevate dall'ibridazione genomica comparativa nel carcinoma del colon-retto avanzato e nelle sue metastasi. Quindi, i parametri più efficaci sono stati selezionati dall'LRM. I parametri efficaci selezionati tra 565 guadagni e perdite cromosomici rilevati sono stati i seguenti: guadagno di 20q11.2, perdita di 1q42, perdita di 13q34, guadagno di 5q12, guadagno di 17p13, perdita di 2q22, perdita di 11q24 e guadagno di 2p11.2 Di conseguenza, i modelli di rete neurale sono stati costruiti e alimentati dal parametro selezionati da LRM per costruire predittori ibridi sui due database durante i test di autoconsistenza e jackknife, e sono state verificate le prestazioni del modello ibrido. I risultati hanno mostrato che il nostro approccio al modello ibrido in due fasi è molto promettente per la previsione delle metastasi nei carcinomi colorettali avanzati.
Un approccio completo e complesso allo studio e all'analisi del sistema di controllo del ciclo cellulare dei mammiferi in presenza di stress da danno al DNA.Non molti modelli di mammiferi Il sistema del ciclo cellulare esiste a causa della sua complessità. Alcuni modelli sono troppo complessi e difficili da capire, mentre altri sono troppo semplici e non abbastanza completi. Inoltre, alcuni aspetti essenziali, come la risposta dei checkpoint G1-S e G2-M a Il danno al DNA e la segnalazione del fattore di crescita non sono stati studiati da un punto di vista sistemico negli attuali modelli del ciclo cellulare dei mammiferi Per affrontare questi problemi, portiamo una prospettiva olistica al ciclo cellulare modellandolo matematicamente come un sistema complesso costituito da importanti sottosistemi che interagiscono tra loro. Ciò mantiene la funzionalità del sistema e fornisce un'interpretazione più chiara dei processi al suo interno riducendo la complessità nella comprensione di questi processi. Per raggiungere questo obiettivo, prima aggiornare un modello matematico ODE pubblicato del ciclo cellulare con le conoscenze attuali. Quindi la parte del modello matematico relativa a ciascun sottosistema è mostrata separatamente in combinazione con un diagramma del sottosistema come parte di questa rappresentazione. I sottosistemi del modello sono il fattore di crescita, il danno al DNA, la segnalazione del checkpoint G1-S e G2-M. Per semplificare ulteriormente il modello ed esplorare meglio la funzione dei sottosistemi, questi sono ulteriormente suddivisi in moduli. Qui aggiungiamo anche nuovi importanti moduli di: arresto rapido del ciclo cellulare correlato a chk, moduli p53 espansi per integrarsi perfettamente con il modulo di arresto rapido, moduli tirosina fosfatasi che attivano i complessi Cyc_Cdk e svolgono un ruolo cruciale nell'arresto rapido e ritardato sia a G1- S e G2-M, modulo tirosina chinasi che è importante per inattivare il trasporto nucleare di CycB_cdk1 attraverso Wee1 per resistere all'ingresso della fase M, modulo correlato a Plk1 che è cruciale nell'attivazione della tirosina fosfatasi e nell'inattivazione della tirosina chinasi e modulo correlato all'APC per mostrare i passaggi nella degradazione di CycB. Questo approccio sistemico multilivello che incorpora tutti gli aspetti noti del ciclo cellulare ci ha permesso di (i) studiare, attraverso la simulazione dinamica di un modello ODE, dettagli completi delle dinamiche del ciclo cellulare in condizioni normali e di danno al DNA, rivelando il ruolo e il valore del nuovo moduli ed elementi, (ii) valutare, attraverso un'analisi di sensibilità globale, i sottosistemi, moduli e parametri più influenti sulla risposta del sistema, come le transizioni G1-S e G2-M, e (iii) approfondire la relazione tra Danno al DNA e progressione del ciclo cellulare e testare le prove biologiche che G1-S è relativamente inefficiente nell'arrestare le cellule danneggiate rispetto al checkpoint G2-M. Per eseguire l'analisi di sensibilità, è stata sviluppata la mappa auto-organizzata con l'analisi del coefficiente di correlazione (SOMCCA) che mostra che i sottosistemi del fattore di crescita e del punto di controllo G1-S e 13 parametri nei moduli al loro interno sono cruciali per le transizioni G1-S e G2-M. Per studiare l'efficienza relativa dei checkpoint di danno al DNA, viene sviluppato un Checkpoint Efficiency Evaluator (CEE) basato su studi di perturbazione ed errore statistico di tipo II. Di conseguenza, il ciclo cellulare è efficiente per circa il 96% nell'arrestare le cellule danneggiate con il checkpoint G2-M più efficiente di G1-S. Inoltre, entrambi i sistemi di checkpoint sono quasi perfetti (98,6%) nel passaggio di cellule sane. Pertanto, questo studio ha dimostrato l'efficacia dell'approccio sistemico proposto per ottenere una migliore comprensione dei diversi aspetti del sistema del ciclo cellulare dei mammiferi separatamente e come sistema integrato che sarà utile anche per studiare la terapia mirata nei futuri trattamenti contro il cancro.