Academic literature on the topic 'Sistema a due livelli'

L’elaborato riguarda le macchine termiche quantistiche basate su sistemi a due livelli; questi dispositivi sono l’equivalente quantomeccanico delle macchine termiche classiche, in cui si utilizza un ciclo termodinamico per produrre del lavoro utilizzando gli scambi di calore. Inizialmente vengono presentati alcuni aspetti teorici di meccanica quantistica e di termodinamica quantistica che servono per comprendere il funzionamento delle macchine termiche, in seguito viene illustrato il funzionamento di alcuni modelli ideali di macchine termiche di dimensioni minime e infine sono mostrati dei dati sperimentali presi dall’articolo “A Single-Atom Heat Engine” della rivista Science 352 del 15 aprile 2016.

Drugs of recognized clinical efficacy show frequently limits in their clinical use when they are administrated trough conventional pharmaceutical forms. A sustained release for these drugs could be a usefull tool in order to improve their application in therapy. In this paper the potential advantages of two sustained release systems for active drugs on central dopaminergic system are evaluated. In particular, a new system for sustained release of dopamine was proposed for the Parkinson’s disease treatment and a new extended release formulation, already marketed, of the antipsychotic drug quetiapine was accurately analysed trough clinical studies. An important issue related to the dopamine involvement in the treatment of Parkinson’s disease, such as the use of its prodrug L-dopa, is the induction of the long term unwanted effects dyskinesias, wearing off and on-off. These effects seem caused by the fluctuations of dopamine concentration in the brain during the treatment. Controlled release systems of dopamine may be therefore useful in limiting this type of problem. The system designed and characterized for the controlled release of dopamine, during my PhD studies, consisted on tristearin based solid lipid microparticles (LMs). The synthesis of a new valeroyl ester of dopamine (3,4-O-divaleroyldopamine, DVD) has been necessary to obtain its encapsulation in the microparticles. Studies of DVD stability in human plasma demonstrated that this ester derivative is a suitable dopamine prodrug, being hydrolysed in this physiological fluid. As a consequence, DVD was employed for encapsulation studies. DVD loaded microparticles were able to control the release of the prodrug and to sensibly increase its half life in human plasma. Owing to micronic size of the particles and their optimal biocompatibility for the mucosal tissues, DVD loaded LMs may constitute an useful carrier in enhancing the administration ways of dopamine. As for quetiapine, the issue related to its use for schizophrenia treatment is the presence of unwanted effects, suchs as sedation, ipotension, dyzziness and syncope due to the high drug affinity for H₁ and α₁ receptors. These effects require to administrate quetiapine trough a slow titration, with dosages ineffective during the first days of therapy. As a conseguence, the quetiapine treatment could be inefficacious in the schizophrenia acute phase. In order to limit these effects, a new extended release (XR) formulation was developed. The XR role was the reduction of quetiapine plasmatic fluctuations with a consequent reduced impact of the drug toward H₁ and α₁ receptors. During my PhD, the in vivo kinetic profiles of XR and immediate release (IR) tablets were evaluated. In particular, clinical studies evidenced that XR and IR formulations allowed to obtain the same amounts of adsorbed quetiapine in terms of AUC values. On the other hand, the XR formulation induced lower plasmatic fluctuations during time of quetiapine than those induced by the IR formulation allowing a slower interaction with H₁ e α₁ receptors and so a reduction of adverse events such as sedation and ipotension. According to this behaviour, the XR formulation may allow to administrate high effective quetiapine dosages and to maintain a good tolerability profile in patients. Furthermore, the XR formulation induced an improvement of the hepatic cytochrome P450 3A4 efficiency in metabolizing quetiapine to N-desalkylquetiapine (norquetiapine), an active metabolite able to induce antidepressant acivity. Consequently, it has been hypothesized that the XR formulation could offer, with respect to the IR tablets, not only potential advantages against schizophrenia, but also against the bipolar depression by enhancing the production of quetiapine metabolite and therefore by improving the antidepressant efficacy of the drug.

Molte sono le aziende che adottano logiche lean, in crescita quelle che impiegano logiche green e ancora poche che mirano ad un approccio lean-green. Scopo dell'elaborato è comprendere quali siano le interazioni tra queste due filosofie e se sia possibile raggiungere il giusto compromesso per l'ottimizzazione combinata. Dopo aver appreso dalla letteratura che vi sono pochi modelli matematici utili a questo scopo, la ricerca si concentra sulla creazione, l’implementazione e il testing di modelli e metodi per la progettazione di supply chain. Il focus del lavoro è sulle reti logistiche a due livelli. Per la loro progettazione, sono forniti dei modelli di programmazione lineare multi-obiettivo con due funzioni da minimizzare: lean e green. Per la risoluzione sono stati utilizzati un metodo ottimo, scritto in linguaggio AMPL e con risolutore Gurobi, che porta alla generazione della frontiera di Pareto, e un metodo metaeuristico, in particolare un algoritmo genetico implementato su MATLAB. I risultati ottenuti dai due metodi sono stati confrontati per comprendere vantaggi e svantaggi nella risoluzione, e mostrano come sia possibile raggiungere un ottimo trade-off tra logica lean e green.

La possibilità di controllare le proprietà elettroniche on-demand su una scala di tempo ultraveloce rappresenta una delle sfide più intriganti verso la realizzazione di dispositivi fotonici ed elettronici di nuova generazione. Stimolata da questo, negli ultimi decenni la ricerca scientifica ha concentrato la propria attenzione su diverse piattaforme a stato solido. Tra tutte, nanostrutture dielettriche (e metamateriali) e materiali correlati si presentano come i più promettenti candidati per la realizzazione di dispositivi dotati di nuove funzionalità. Al di là delle caratteristiche specifiche che rendono i dielettrici più adatti ad applicazioni in fotonica e i materiali correlati ai dispositivi elettronici, entrambe le categorie manifestano nuove funzionalità se soggetti ad uno stimolo esterno sotto forma di impulsi di luce con durata più breve della scala di tempo caratteristica del rilassamento dei gradi di libertà interni al sistema. Infatti, lo stato fuori equilibrio raggiunto a seguito di una foto-eccitazione presenta proprietà elettroniche ed ottiche di gran lunga differenti da quelle all'equilibrio. Pertanto, l'obiettivo di questo lavoro di tesi consiste nello sviluppo di nuovi metodi ed approcci sperimentali in grado di indurre, misurare e controllare nuove funzionalità in materiali complessi su una scala di tempo ultraveloce.<br>The possibility to control the electronic properties on-demand on an ultrafast time scale represents one of the most exciting challenges towards the realization of new generation photonic and electronic devices. Triggered by this, in the last decades the research activity focused its attention to different solid-state platforms. Among all, dielectric nanostructures (and metamaterials) and correlated materials represent the most promising candidate for the implementation of devices endowed by new functionalities. Apart from the specific features making dielectrics more suitable for photonic applications and correlated materials for electronic devices, both categories exhibit new functionalities if subjected to an external stimulus in the form of excitation light pulses shorter than the relaxation timescale of the internal degrees of freedom of the system. Indeed, the out-of-equilibrium state achieved upon photoexcitation exhibits electronic and optical properties highly different from those at equilibrium. Therefore, the aim of this thesis work consists in the development of new methods and experimental approaches capable to induce, measure, and control new functionalities in complex materials on an ultrafast time scale.

In questo elaborato viene descritto il metodo utilizzato per determinare una nuova tecnica di modulazione che garantisca l'equilibratura della tensione dei condensatori del Bus-DC. L'inverter in studio appartiene alla categoria NPC a tre livelli in configurazione T-type. Nell'elaborato si è analizzato, sia il caso di inverter NPC T-type in configurazione trifase, che in configurazione pentafase. Si riportano i risultati delle simulazioni e delle prove sperimentali, effettuate al fine di validare la tecnica di modulazione proposta.

Lo scopo del seguente lavoro di tesi è fornire una comprensione generale del problema dei due corpi, addentrandosi nello specifico nel problema di Keplero da un punto di vista teorico e sperimentale. Il primo capitolo, partendo da una breve introduzione sullo scenario storico nel quale le leggi di Keplero sono state concepite, mira alla descrizione formale del problema, in meccanica analitica Lagrangiana. Viene definito il sistema di riferimento del centro di massa per semplificare lo studio del problema, si introducono il campo di forze centrale e i suoi integrali primi del moto. Si passa alla descrizione sul piano e allo studio dell’orbita. Enunciando il teorema di Bertrand ci si collega al problema di due corpi che interagiscono sotto l’azione di un potenziale gravitazionale, facendo particolare riferimento al moto su orbite ellittiche per arrivare alla formulazione della terza legge di Keplero. Si accenna il problema della precessione del perielio di Mercurio. L’ultima parte dell’elaborato si concentra su applicazioni pratiche: si vuole dimostrare l’importanza delle leggi di Keplero nella stima della velocità di un pianeta nella propria orbita e nella determinazione delle masse sia nel sistema solare, sia nei sistemi stellari binari.

In questo elaborato si trattano le soluzioni possibili del Problema dei Tre Corpi nell'ambito della Meccanica Celeste. Nella prima parte viene proposta una trattazione matematica del problema legata alla Meccanica Analitica; nella seconda parte si confrontano i risultati trovati con esempi reali presenti nel Sistema Solare.

Scopo del presente lavoro è introdurre i principali strumenti fisico-matematici utilizzati per la descrizione del moto (di un numero limitato) di oggetti astronomici, soggetti esclusivamente alle loro vicendevoli interazioni gravitazionali. Tali strumenti sono quelli messi a punto nell'ambito della soluzione del Problema dei Due Corpi e del Problema dei Tre Corpi. Verranno anche esaminate alcune applicazioni pratiche di tali metodologie d'indagine.

Un sistema a due stati -o a due livelli- è un modello teorico elementare della fisica quantistica, che, oltre ad avere un’importanza didattica, descrive esattamente alcune situazioni sperimentali con notevoli risvolti applicativi: dalla risonanza magnetica in campo medico fino al Qubit in informatica quantistica. In generale un sistema a due stati è un sistema che può quantisticamente esistere ed evolvere come sovrapposizione di soli due stati indipendenti. Un naturale esempio di sistema a due stati è ogni particella quantomeccanica di spin-1 2 . Una misura dello spin della particella porta infatti sperimentalmente a soltanto due possibili valori, corrispondenti a due soli stati indipendenti. La particella di spin-1 2 rappresenta perciò in fisica il sistema a due stati per antonomasia. Eppure ogni sistema quantistico (si pensi all’oscillatore armonico) con energia non sufficiente ad andare oltre il primo stato eccitato può certamente essere modellizzato come sistema a due stati, da identificarsi con il livello fondamentale e il primo livello eccitato. Introducendo dapprima il formalismo matematico di Pauli per gli operatori -in particolare per l’operatore Hamiltoniano- saremo poi in grado di applicare i risultati teorici al modello per la molecola H+2 e per l’effetto Stark, nonché a spiegare fenomeni importanti come la Risonanza Magnetica Nucleare, e l’assorbimento atomico di energia luminosa.

The hallmark signs of anorexia nervosa (AN) are abnormal eating patterns and a strong control over body weight accompanied by physical hyperactivity. This pathology is characterized by an high chronicity rate and frequent relapse. There have been significant advances in understanding biological factors that contribute to the onset and progression of AN. Several research pointed out a deregulation in many central (neurotransmitters) and peripheral (fatty acids) molecules implicated in the hedonic and homeostatic aspects of feeding behavior in AN condition. Number of evidence has shed light on the role of the endocannabinoid system (ECs) in AN. Anorexic patients displayed increased anandamide levels and alteration in the mRNA of CB1 receptor. Moreover, our previous study demonstrated the efficacy of the modulation of ECs in ameliorating anorexic-like traits (e.g., body weight loss, hyperactivity, endocrine deregulations) in female rats subjected to activity-based anorexia (ABA) rodent model of AN. On this basis, the first goal of our study was to evaluate the transcriptional regulation of genes coding for different components of the ECs in female ABA rats exposed to food restriction and having free access to a running wheel, at early (3 days) and late (6 days) stages of the ABA induction period. Our data evidenced a down-regulation of cannabinoid type-1 receptor gene (Cnr1) in the Hypothalamus and Nucleus Accumbens (NAcc) at the late stage of ABA induction in ABA rats. Moreover, pyrosequencing showed an increase in DNA methylation levels at Cnr1 promoter in the NAcc of ABA rats at day 6 of the induction phase. Another neurotransmitter system that is altered both in human and rodents AN conditions is the dopaminergic system. Many studies showed an imbalance in dopamine (DA) levels and and DA type 2 receptor (D2) receptor in AN patients. Also, administration of olanzapine, D2/3 receptor antagonist, ameliorate ABA traits in rats. Considering this, the second aim of our study was to evaluate in ABA rats, possible alterations in the levels of DA, its metabolites (e.g., 3,4-Dihydroxyphenylacetic acid and omovanillic acid ) and D2 in brain areas involved in reward and homeostatic aspects of feeding behavior. We observed, in ABA rats, increased DA levels in Prefrontal Cortex and NAcc and this enhancement persisted, only in the NAcc, after a period of recovery from the ABA condition, in which animals were fed ad libitum. D2 receptor levels were found raised in the Caudato Putamen and in the Shell of NAcc at the end of the induction phase, and this condition was reverted after the restoration period. Several lines of evidence demonstrate that AN patients display a deficit in plasma fatty acids (FA) composition due to the caloric restriction. FA are important for cellular membrane fluidity and their deficiency can lead to worsening AN comorbidities. Also, a recent study in our laboratory highlighted impairments in the brain content of FA derivates (e.g., prostaglandins, tromboxanes, hydroxyeicosatetraenoic acids) in ABA rats. In light of this, the third goal of our study was to evaluate plasma levels of their precursors in a modified ABA protocol that reproduces in animals a chronic condition similar to human. Results showed an imbalance in some of the most important polinsaturated fatty acids like arachidonic, α-linoleic and linoleic acids in the plasma of ABA rats. To conclude, our work highlights profound impairments of ECs and dopaminergic systems, as well as of the analyzed lipid mediators in female rats undergoing acute and chronic protocols of the ABA paradigm. Our results help to understand that these systems could represent pharmacological targets for a therapeutic action in the prevention and treatment of AN.