Dissertations / Theses on the topic 'Trattamenti a plasma'

Prodotti di IV gamma a base di frutta e verdura minimamente trattati o pronti all'uso non possono essere considerati sicuri da un punto di vista microbiologico e sono stati spesso associati a casi di tossinfezione. Per tali episodi è stato evidenziato che la qualità dell'acqua utilizzata per il lavaggio è una fase critica. D'altra parte è noto che la disinfezione è una delle fasi di lavorazione più importanti per i prodotti minimamente trattati in quanto ha effetti diretti sulla qualità dei prodotti finiti, sulla sicurezza e la loro shelf-life. Tradizionalmente, l'industria di IV gamma ha impiegato i composti derivati del cloro per la fase di disinfezione in virtù della loro efficacia, semplicità d'uso e basso costo. Tuttavia vi è una diffusa tendenza ad eliminare i prodotti a base di cloro a causa soprattutto della preoccupazione in relazione ai rischi ambientali e sanitari per il consumatore associati alla formazione di sottoprodotti alogenati cancerogeni. Tra le varie tecnologie emergenti, proposte come alternative al cloro, il plasma ha presentato buone potenzialità in virtù delle specie chimiche che lo compongono, principalmente specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto, che sembrano essere responsabili di stress ossidativo alle cellule microbiche, con conseguenti danni per DNA, proteine e lipidi. L’obiettivo generale di questo elaborato finale è stato quello di valutare la possibilità di utilizzare la tecnologia del plasma per la decontaminazione superficiale di carote julienne. In particolare si sono presi in considerazione trattamenti diretti in cui il vegetale è stato esposto al plasma per differenti tempi compresi tra 5 e 40 minuti. Inoltre, si è utilizzo il plasma per il trattamento di acqua che è stata successivamente impiegata per il lavaggio delle carote julienne. L'efficacia di entrambe le modalità di trattamento è stata verificata nei confronti sia della microflora naturalmente contaminante le carote, sia di alcuni microrganismi patogeni che possono essere associati a tale vegetale: Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis ed Escherichia coli.

Da parte dei consumatori si sta assistendo ad un aumento della domanda relativa agli alimenti minimamente trasformati ed alla produzione di alimenti sicuri e di alta qualità. Di conseguenza, le tecnologie di trasformazione non termica possono essere dei metodi alternativi per la conservazione di alimenti e per ridurre gli aspetti negativi sul profilo nutrizionale. Tra queste, l’ozono e il plasma freddo sono classificate tecnologie non termiche in via di sviluppo. Essendo tecnologie non termiche non si basano sulle alte temperature, di conseguenza non portano alterazioni significative sulla qualità del prodotto e non portano alla creazione di sostanze dannose per la salute umana; si ottiene un giusto compromesso tra qualità e sicurezza microbica. Inoltre, rispetto agli altri metodi tradizionali non lasciano residui nell’ambiente e per tanto non causano inquinamento; per questo motivo possono andare a sostituire i normali disinfettanti. Secondo gli studi presenti in letteratura, la loro applicazione si può estendere su tutti i tipi di prodotti e le loro azioni antimicrobiche sono efficaci sulla maggior parte dei microrganismi patogeni dell’alimentazione. Il loro effetto antimicrobico si basa sull’ossidazione, quindi non hanno bisogno di reagenti specifici ma è bene ricordare che se il trattamento non viene eseguito in maniera adeguata, esso può portare danni al prodotto abbassando qualità. Entrambe sono classificate come tecnologie ad ostacoli, infatti sono numerosi gli studi in cui l’ozono e il plasma freddo vengono combinati con altre tecniche per aumentare l’efficacia antimicrobica mantenendo inalterata la qualità dell’alimento. Dall’esame della letteratura aggiornata possiamo affermare che entrambe le tecnologie si sono dimostrate ottime soluzioni alternative per la decontaminazione microbica e possono rappresentare una valida alternativa ai metodi tradizionali per soddisfare la domanda globale di apporto nutrizionale e della richiesta di alimenti di alta qualità.

I prodotti di IV gamma, frutta e verdura minimamente processati o pronti all’uso, possono essere facilmente contaminati da agenti patogeni e hanno una limitata shelf-life. Questi aspetti hanno stimolato la ricerca di metodi innovativi per la sanificazione di prodotti ortofrutticoli, che andrebbero quindi ad influire positivamente anche sulla durata della loro conservazione. A questo proposito è sempre maggiore la tendenza a sostituire prodotti a base di cloro a causa della possibile formazione di composti cancerogeni, rischiosi sia a livello ambientale che sanitario per il consumatore. Tra le possibili tecnologie emergenti, il gas plasma ha presentato numerosi vantaggi, sia in relazione ai livelli di inattivazione microbica con tempi di trattamento brevi, sia per le specie chimiche reattive che lo compongono che sembrano causare danni irreversibili alle cellule microbiche. L’obiettivo di questi elaborato finale è stato quello di valutare la possibilità di utilizzare la tecnologia del gas plasma per decontaminare germogli di fagiolo mungo da microorganismi patogeni deliberatamente inoculati e dalla flora naturalmente presente, inducendo quindi un miglioramento della shelf-life. Nello specifico, sono stati effettuati trattamenti diretti in cui il vegetale è stato esposto al plasma per tempi della durata di 5, 10, 20 e 40 minuti. Inoltre, si sono analizzati gli stessi campioni posti a temperatura di refrigerazione per un totale di 8 giorni, simulando una tradizionale conservazione del prodotto. L’efficacia di tale decontaminazione è stata poi verificata tramite analisi microbiologiche e chimiche su germogli tal quali e germogli inoculati con Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Salmonella Enteritidis.

Numerosi studi in ambito biomedicale riportano che il cancro rappresenta una delle patologie più mortali per l’uomo; le terapie attualmente impiegate in ambito clinico (radioterapia, chemioterapia, chirurgia) possiedono infatti una efficacia limitata nell’eliminare selettivamente le cellule tumorali, riducendo al minimo i danni verso i tessuti sani. L’obiettivo che la ricerca si pone è quindi quello di individuare terapie che possano porsi come valide alternative ai trattamenti convenzionali e riescano a superare i limiti che questi possiedono. Tra queste rientrano i trattamenti a base di plasmi freddi a pressione atmosferica (CAP), che sono in grado di indurre selettivamente una morte apoptotica nelle cellule tumorali, preservando le cellule sane. Le attività di tesi condotte hanno avuto come obiettivo quello di realizzare una sorgente corona multiwire per la produzione di PAM (Plasma Activated Medium) utilizzato per il trattamento indiretto di un linea di carcinoma ovarico epiteliale commericiale (OV-90) e tre linee di fibroblasti primari non tumorali, in maniera da valutare sia l’efficacia nella riduzione della proliferazione cellulare del tumore, sia la selettività del trattamento.

Al giorno d’oggi l’adesione tra i materiali di rinforzo tessili e la gomma nello pneumatico è garantita da un trattamento chimico che prevede l’impiego di molecole il cui utilizzo potrebbe essere limitato a causa della loro tossicità, per questa ragione si è resa necessaria la ricerca di trattamenti adesivi alternativi. Nella tesi è scelto come trattamento alternativo una Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition (in vuoto) con la 2-isoprepenil-2-ossazzolina (2-iox) come monomero, il risultato di questo trattamento è la deposizione di un film sottile sulla superficie del materiale trattato. I trattamenti a plasma hanno poco impatto ambientale, per la bassa quantità di reagenti utilizzati e il non impiego di solventi. Test specifici di adesione hanno dimostrato che il trattamento proposto in tesi, applicato su un monofilo di PET, garantisce le stesse prestazioni dell’adesivo RFL utilizzato industrialmente (brevetto depositato nel 06/2020). Durante il primo anno di dottorato il lavoro è stato focalizzato sullo studio e sulle caratterizzazioni delle fibre polimeriche come materiali di rinforzo; sono state portate a termine caratterizzazioni alternative con la definizione di una nuova specifica Pirelli (calcolo dei nodi) e lo studio dell’isteresi di filati ibridi di nylon. Parallelamente all’attività di caratterizzazione, svolta presso i laboratori Pirelli, è stato portato a termine uno studio bibliografico sull’applicazione della tecnologia a plasma sulle fibre di rinforzo dello pneumatico. Il lavoro di analisi e lettura di brevetti e articoli ha permesso la definizione della “strategia” e del trattamento a plasma da applicare sul materiale: PE-CVD. Durante il secondo anno il trattamento è stato messo a punto depositando coatings, con Potenza e Duty Cycle variabili, su lastrine di PET al fine di cercare il plasma polymer più stabile. La caratterizzazione superficiale è stata portata a termine grazie all’utilizzo di diversi strumenti di analisi: angolo di contatto, profilometro, ATR-IR e XPS. La valutazione del coating è stata fata tramite un Peel test effettuato con un dinamometro. All’inizio del terzo anno i parametri ideali del trattamento sono stati definiti e la PE-CVD è stata effettuata sul “materiale finale”: il monofilamento di PET. L’adesione è stata valutata col CRA test, eseguito con dinamometro, e la valutazione del coverage con microscopia ottica. Immagini più dettagliate sono state raccolte con la microscopia elettronica (TEM). L’ultimo anno ho avuto la possibilità di svolgere un periodo di ricerca all’estero (UC3M de Madrid), durante questo periodo ho applicato la tecnologia a plasma (APPT e LPP) a fibre naturali e sintetiche, al fine di migliorare l’adesione tra queste e differenti matrici polimeriche. La valutazione dell’adesione è stata fatta con la misura dell’angolo di contatto e test di trazione e flessione con dinamometro. Il trattamento APPT ha permesso di aumentare l’adesione tra fibre di lino e PBS, il trattamento LPP, pur avendo aumentato l’energia superficiale di fibre di carbonio, non è stato sufficiente per aumentare la bagnabilità della PA sulle fibre sintetiche. L’esperienza si è dovuta interrompere anzitempo a causa dell’emergenza COVID-19.
Nowadays the adhesion, between the textile reinforcing materials and the rubber in a tyre, is guaranteed by chemical treatment which includes Resorcinol and the Formaldehyde, the use of these molecules could be restricted due to their toxicity. For this reason, is necessary to find an alternative treatment to promote the adhesion between the two phases. Plasma treatment was chosen as environmentally friendly alternative treatment, a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (in vacuum) of 2-isopropenyl-2-oxazoline resulted in a deposition of a plasma polymer on the surface of the sample. Specific adhesion tests demonstrated that the treatment, proposed in the thesis, has better performances in comperasion to the chemical treatment on PET monofilament cord (patent field on 06/2020). During the first year, the work was focused on the study and on the characterizations of polymeric fibers used as reinforcement; alternative characterizations on innovative yarns and cords construction were done: a new Pirelli proceeding for the measurement of the interlace was defined and the study of the hysteresis of cords of nylon was completed. A bibliography research on the plasma application to improve the adhesion of cords was completed and permitted to define the strategy: PE-CVD of 2.iox. During the second-year different plasma polymers, which differed for power and duty cycle, were deposited on PET sheets to find the most stable coating. The evaluation of the film composition was performed by different techniques: contact angle, profilometer, ATR-IR and XPS. On the sheets the adhesion was tested by the Peeling test which allowed to find the best plasma treatment to apply on the PET monofilament. At the beginning of the third year the coating, with the optimized plasma parameters, was deposited on the surface and a plasma pre-activation was added to improve the stability of the organic film with the fiber. The adhesion was measured by the evaluation of the coverage degree after a CRA test, the environmentally friendly plasma treatment promotes the adhesion, between PET mono and rubber, better than the chemical treatment. Detailed images of the coatings were taken by electric microscopy (TEM). During the last year I had the possibility to spend a period in Madrid (at UC3M), the studies were focused on the application of the plasma treatment (APPT and LPP) to improve the adhesion, of natural and inorganic fibers, with thermoplastic matrices for the preparation of composite materials. The effects of plasma treatments were evaluated by the contact angle and the measure of the surface energy, the adhesion of flax fibers and PBS matrix was improve by a APPT; the LPP on the carbon fibers improve the surface energy but does not promote the adhesion with a PA matrix. The experience terminated prematurely because of COVID-19 emergency.

Con lo sviluppo di sorgenti capaci di sostenere scariche di non equilibrio a pressione atmosferica è nato un notevole interesse per le applicazioni biomediche del plasma, data la generazione nella scarica di una varietà di agenti efficaci in più ambiti. I plasmi di questo tipo, caratterizzati principalmente da una temperatura macroscopica vicina a quella ambiente, sono infatti già utilizzati, ad esempio, per la sterilizzazione, per il trattamento di polimeri per migliorarne la biocompatibilità, e per l’accelerazione del processo di coagulazione del sangue. In questo lavoro verrà presentata un’altra possibilità applicativa, sempre nel settore della plasma medicine, ovvero l’utilizzo dei plasmi per il trattamento di cellule cancerose, che sta avendo un particolare successo a causa dei risultati ottenuti dai vari gruppi di ricerca che sottintendono un suo possibile futuro nel trattamento di neoplasie. Verrà presentata una breve introduzione alla fisica del plasma, mostrando alcuni parametri che caratterizzano questo stato della materia, concentrandosi in particolare sui plasmi non termici o di non equilibrio, per poi passare al processo di ionizzazione del gas. Nel secondo capitolo sono approfondite due sorgenti per la generazione di plasmi non termici, la scarica a barriera dielettrica e il plasma jet. Il terzo capitolo fornisce una preliminare spiegazione degli agenti generati nella scarica e il rapporto che hanno con la materia con cui interagiscono. L’ultimo capitolo è il fulcro della ricerca, e comprende risultati ottenuti negli ultimi anni da vari gruppi di ricerca di molte nazionalità, e una breve parte riguardante la sperimentazione originale svolta anche in mia presenza dal gruppo di ricerca del Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi”, rappresentato principalmente dal professor Carlo Angelo Borghi e dal professor Gabriele Neretti.

Il plasma freddo è una tecnologia non termica emergente che ha mostrato interessanti risultati nel settore alimentare riguardo all’inattivazione microbica, sia di specie degradative che di patogeni, di virus ed enzimi degradativi. La sua applicazione, tuttavia, non è stata ancora approvata in Europa per l’utilizzo sugli alimenti, mentre viene applicata a livello industriale sui materiali di imballaggio alimentare. Tra i vari aspetti che necessitano di ulteriori approfondimenti è importante considerare l’effetto sulle caratteristiche qualitative e nutrizionali dei prodotti alimentari. La presente sperimentazione, scaturita dalle attività del progetto europeo PASS, finanziato da EIT-Food, ha lo scopo di investigare l’utilizzo del plasma freddo come tecnologia per la decontaminazione di alimenti ed imballaggi alimentari da virus SARS-CoV-2. Due regimi di generazione del plasma, caratterizzati da diverse concentrazioni di ozono, sono stati utilizzati per trattare 4 tipologie di alimenti (foglie di rucola, mirtilli, fette di salmone e formaggio) per 5, 10 e 20 min di esposizione. Le principali caratteristiche qualitative sono state valutate in seguito al trattamento. Dai risultati ottenuti è emerso che l’effetto risultava variabile in base alle caratteristiche intrinseche del prodotto. Per rucola e mirtilli le variazioni sono risultate infatti minime, mentre per salmone e formaggio un aumento dell’ossidazione lipidica è stato riscontrato in relazione al tempo di esposizione. In conclusione, particolare attenzione deve essere rivolta ai prodotti contenenti lipidi, in quanto, come noto da letteratura, risultano articolamene suscettibili al potere ossidante delle specie reattive del plasma. Per tali prodotti, risulta ancora più importante la modulazione dei parametri di processo, al fine di espletare l’azione sanificante senza modificare la qualità chimico-fisica e sensoriale del prodotto.

In questi ultimi anni la ricerca oncologica ha intrapreso un percorso di frontiera che si basa sul plasma di non equilibrio a pressione atmosferica per produrre un blend di specie chimiche sfruttabili per lo sviluppo di nuove terapie. Nel presente lavoro di tesi sperimentale sono stati analizzati gli effetti antineoplastici di un trattamento plasma assistito indiretto su una linea cellulare di carcinoma epiteliale ovarico (SKOV-3) mediante un mezzo di coltura attivato tramite una sorgente Dielectric Barrier Discharge (DBD) e una sorgente corona multipin micropulsata, realizzata ex novo con l’obiettivo di uno scale up di trattamento. La valutazione degli effetti indotti sulle cellule tumorali dal PAM prodotto mediante le sorgenti DBD e Corona multipin è stata effettuata attraverso test di vitalità (AlamarBlue Assay e Live and Dead), di capacità migratoria delle cellule (Scratch test) e analisi morfologica. I tempi di contatto tra il liquido di trattamento e i campioni di cellule sono stati di 2 e 24 ore. I risultati ottenuti tramite questi trattamenti in vitro dimostrano come le specie reattive presenti nel liquido inducano le cellule alla morte apoptotica, ne riducano la capacità migratoria e rappresentino una base conoscitiva per le future sperimentazioni e le possibili applicazioni del PAM a livello clinico per il trattamento di tumori ovarici.

Il plasma freddo è una tecnologia emergente di sanificazione, che negli ultimi anni è stata implementata per estendere la durata di conservazione degli alimenti. I prodotti ittici sono tra i principali costituenti delle diete alimentari, importanti per il loro contenuto in vitamine, proteine e altri costituenti essenziali come gli acidi grassi polinsaturi. La principale problematica legata a questa matrice è la rapida perdita di freschezza e di qualità. Lo scopo di questo studio è valutare l’applicazione del plasma freddo (CP) come tecnologia non termica di conservazione, per prolungare la shelf life di filetti orata confezionati in atmosfera modificata (80% N2 e 20% CO2). I campioni sono stati divisi in tre gruppi sperimentali, due dei quali rispettivamente trattati con aria (18 kV per 20 minuti), miscela di Argon (18 kV per 20 minuti) e un gruppo non trattato; per la generazione del plasma è stata utilizzata una sorgente con configurazione SDBD (Surface dielectric barrier discharge). In seguito al confezionamento sono stati sottoposti a conservazione refrigerata (4±1°C) per 14 giorni. Durante questo periodo sono state indagate le possibili differenze tra i tre gruppi sperimentali, in termini di caratteristiche qualitative (concentrazione % O2 e CO2, pH, contenuto in acqua, TBARs, texture, colore e variazione sensoriale). Dai risultati ottenuti è emerso un effetto protettivo del trattamento sulle caratteristiche chimico-fisiche, ad eccezione del mantenimento del colore ed un incremento dell’indice TBARs in quanto entrambi strettamente dipendenti dallo stato ossidativo dei campioni, che sembra essere accelerato dall’applicazione del trattamento con plasma freddo. Seppure l’accettabilità globale da parte del consumatore non abbia mostrato differenze significative, sono necessari ulteriori studi che possano indagare l’utilizzo del plasma freddo nell’applicazione della teoria ad ostacoli, al fine di minimizzare l’effetto negativo dell’ossidazione sui prodotti ittici.

The main goals of my thesis project were to study, characterize and optimize the interaction of different atmospheric plasmas with textile materials (wool and cotton), to determine the effects of such interactions on the treated materials and to correlate them with the specific experimental conditions used. This thesis deals with the application of non-thermal plasmas to textile fibers and materials to achieve desired effects and properties such as anti-shrinking, anti-felting, wetting and the activation for wet finishing. The analysis of the plasma processed gas was performed by FT-IR and APCI mass spectrometry. The results of this characterization allow us to understand the chemical oxidation phenomena. The plasma treatment on wool fibers produces wettability and anti-shrinking properties, this effects are due to the oxidation and to the roughness imparted to the treatment. The plasma treatment on the cotton fibers increases the hydrophilicity for the formation of new polar species and radicals on the surface: two wet finishing were applied to test the effects of plasma pre-treatment. Finally, using OES we succeeded in characterizing a few important systems related to the gas composition and the radiative active specie of plasma (including radicals, ions, atoms or excited molecules). In conclusion, the results of the research carried out for my doctoral thesis show that non-thermal plasma holds great promise for the treatment of fabrics: it offers the advantage of doing away with costly and environmentally impacting wet processes while at the same time producing similar or even better results in the treated materials.
Il mio progetto di tesi ha riguardato lo studio, la caratterizzazione e l’ottimizzazione delle interazioni di diversi plasmi atmosferici con il materiale tessile (in particolare lana e cotone), determinando gli effetti che tale interazione produce sul materiale trattato e correlandola alle specifiche condizioni utilizzate. Lo scopo fortemente applicativo era quello di ottenere particolari proprietà ed effetti come l’antirestringimento, la bagnabilità, l’attivazione per successivi finissaggi liquidi. La caratterizzazione del gas di processo mediante spettroscopia FTIR e spettrometria di massa APCI ha permesso di comprendere la chimica dei fenomeni di ossidazione alla base degli effetti del trattamento. Il trattamento sulla fibra di lana produce una forte bagnabilità ed effetti di anti-restringimento, correlabili all'ossidazione della superficie e all'aumentata rugosità. Il trattamento sulla fibra di cotone aumenta l'idrofilicità della fibra per la formazione di radicali e nuove specie polari sulla superficie: sono stati applicati due finissaggi liquidi per verificare gli effetti del pretrattamento al plasma. Infine utilizzando di una tecnica diagnostica come la spettroscopia ottica di emissione è stato possibile caratterizzare alcuni importanti sistemi di emissione dovuti alla presenza di specie eccitate di atomi, molecole, radicali e ioni presenti in un plasma atmosferico. I risultati della ricerca effettuata per il dottorato dimostrano che il plasma atmosferico non termico rappresenta una grande promessa per il trattamento dei tessuti: offre il vantaggio di sostituire o di migliorare i processi liquidi costosi e di forte impatto ambientale e al tempo stesso di ottenere risultati simili o anche migliori nei materiali trattati.

Treatment of materials by atmospheric-pressure plasma technology is used in all sectors of industrial production. The potential uses of this technology are almost unlimited: materials such as plastic, metal, glass or textiles are efficiently and effectively cleaned, activated or coated and the process is environmentally friendly. In this work the passive oxide film modification of an AISI 304L stainless steel by a surface treatment carried out with an atmospheric-pressure plasma jet (APPJ) generated by air was analysed. In addition, the influence of the surface modification on the corrosion properties of this steel was estimated. The passive surface film of stainless steel was examined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and by Secondary Ions Mass Spectrometry (SIMS) depth profiling before and after the plasma treatment. Potentiodynamic anodic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements were employed to investigate the effects of the surface plasma treatments on the corrosion protection properties of the plasma treated samples. The plasma treatments allowed the formation of a passive layer, that exhibits higher corrosion resistance than the native film. Time of treatment influenced both the chemical composition and the thickness of the layer. Among the possible applications, the reduction of metallic oxides by plasma is often needed to prepare the surface of the substrates before treatment or deoxidise materials which contains metals. The particles of Sn metallic are very thermal sensitive and the use of atmospheric plasma whit gas containing H2 for the removal of surface oxide is a promising technique to increase the soldering process efficiency. The Sn oxidized specimens are treated whit an atmospheric plasma jet generated by N2-H2 mixture gas. Sequential electrochemical reduction analysis (SERA) is a simple and relatively precise technique to misure quantitatively both the type and the thickness of oxide on tin surface. The analysis was carried out in a borate buffer solution: a constant cathodic current (-20 microA) is applied between the surface and an inert counter electrode (Pt). The change of cathode potential of the oxidized surface during reduction is recorded as a function of time relative to a reference electrode. The potential-time curve consist of a series of potential durations, which is characteristics of each type of oxides and indicate the results achieved in the atmospheric pressure plasma treatment. The surface treatment under these operating conditions does not lead to a complete deoxidation of the material, however the plasma process influences the relative amount of oxides present on the surface
Il trattamento di materiali mediante la tecnologia del plasma atmosferico è impiegato in molti settori della produzione industriale. I potenziali utilizzi della tecnica sono illimitati, infatti materiali polimerici, metallici e vetri vengono efficacemente puliti e attivati. Questo tipo di processo inoltre limita l’uso di solventi alogenati finora impiegati nell’industria per gli stessi scopi. In questo lavoro è stato trattato lo strato passivo superficiale dell’acciaio inossidabile AISI 304L mediante plasma a pressione atmosferica generato da aria. In seguito al trattamento è stata valutata l’influenza della modifica allo strato superficiale in relazione alla resistenza a corrosione. La composizione del film di ossido superficiale è stata studiata tramite spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) e spettrometria di massa di ioni secondari (SIMS). Misure di polarizzazione anodica e spettroscopia di impedenza (EIS) sono state invece impiegate per valutare l’effettiva resistenza alla corrosione del materiale in seguito al trattamento. Il processo porta alla formazione di uno strato passivo che mostra una più alta resistenza alla corrosione rispetto all’ossido nativo. Il tempo di trattamento influenza sia la composizione chimica che lo spessore dello strato. La disossidazione di superfici metalliche è un processo necessario in vista di determinati trattamenti industriali. In quest’ottica l’uso del plasma a pressione atmosferica contenente basse percentuali di H2 può rivelarsi utile per la rimozione di ossido superficiale da particelle di Sn impiegate per la preparazione di paste brasanti. Campioni di Sn massivo sono stati trattati mediante plasma a pressione atmosferica generato da una miscela N2 – H2. Nell’ambito di questo studio, l’analisi per riduzione elettrochimica sequenziale (SERA) si è rivelato un metodo semplice e preciso per determinare il tipo di ossido e valutarne le quantità relative presenti sulla superficie del materiale. Le analisi sono state condotte in soluzioni tampone di NaB4O7, applicando una corrente catodica (-20 microA) tra la superficie del materiale e un contro-elettrodo inerte (Pt). Il cambiamento del potenziale catodico della superficie ossidata è registrato in funzione del tempo. Le curve risultanti consistono in una serie di plateaux di potenziale caratteristici ciascuno di un tipo di ossido e indicano i risultati raggiunti con il trattamento superficiale. Nelle condizioni operative applicate, questo processo non porta ad una disossidazione completa del materiale, tuttavia il trattamento con il plasma atmosferico va ad influenzare la quantità relativa dei diversi ossidi presenti sulla superficie dello Sn massivo

The path undertaken during these three years of Ph.D. focused on two main areas of study: - identifying the effect of low-pressure plasma (LPP) surface treatment parameters on the lap shear strength of adhesive bonded joints made using different substrates. - To determine the optimal laser treatment settings as a surface preparation method for CFRP before bonding. A ytterbium-doped fiber laser source was used in combination with a scanning system. Specifically, for the first point under investigation, four different polymer substrates were considered: 5- and 7-layer carbon fiber reinforced polymers (CFRPs), polyamide 6 and 6.6 (PA6 and PA6.6). To study the effects of the two input parameters, namely power and treatment time, two-level factorial designs were used for each substrate type. The analysis was carried out considering different types of processing gas. The objective function studied was the tensile strength (TSS) of bonded joints. For each set of joints, shear strength values were compared using the DoE approach in order to detect any systematic behavior between different substrates. Finally, it was possible to identify the set-up parameters that gave the best performance in terms of shear strength, considering any equivalent conditions from a statistical point of view. This aspect is particularly important in view of the optimization of production cycle processes; in fact, it allows the maximization of joint efficiency by limiting the energy cost for treatment. In the second part of the study, DoE was used to model the tensile shear strength (TSS) of glued joints and to study the effects of varying three parameters, namely power, pitch and lateral overlap. The analysis was performed considering different focal distances. For each set of joints, shear strength values were modeled using Response Surface Methodology (RSM) in order to identify the best performing set-up parameters, considering any statistically equivalent condition. Regression models also allow prediction of joint behavior for parameter settings not tested experimentally. This is particularly important in view of process optimization of the production cycle; in fact, it allows maximizing the efficiency of the joint while limiting the energy cost for treatment. In order to achieve the results obtained, I had the opportunity to join a proven working group composed of Prof. Lucia Cassettari and Chiara Mandolfino, among others, and to complete a Ph.D. course that, in addition to having contributed to the achievement of important goals in the field of research, has undoubtedly led to an increase in the know-how and skills I developed in my previous graduate studies.

La proliferazione di batteri in liquido è una problematica che riguarda anche le acque di fiumi e mari. In questo progetto di tesi sperimentale si indagherà un trattamento plasma assistito diretto di acqua sintetica riprodotta in laboratorio con l’obiettivo di ottenere un effetto battericida sul liquido contaminato. L’acqua trattata verrà analizzata chimicamente, in particolare si andranno a misurare i TRO (Total Residual Oxidant, composti dell’ossigeno derivanti dalla parziale ozonizzazione dell’acqua) che dovranno essere presenti in quantità minori di 0,1 mg/l. Il dispositivo utilizzato per i test biologici è una sorgente di tipologia DBD (Dielectric Barrier Discharge) indiretto. Gli elettrodi della sorgente sono separati dal solo strato di materiale dielettrico e uno di questi è composto da una rete metallica in acciaio inossidabile. Il plasma si forma tra le maglie della rete e induce la formazione di specie reattive, radiazioni UV, particelle cariche, campi elettromagnetici e calore. Ciò che raggiunge la soluzione contaminata è l’afterglow del plasma, ovvero tutte le specie reattive a lunga vita prodotte dalla ionizzazione dell’aria e dalle radiazioni UV. La sorgente è stata dapprima caratterizzata elettricamente studiando le forme d’onda di tensione e corrente a determinate condizioni operative. Il liquido da trattare è contaminato con il batterio Escherichia coli. è emerso che in tutti i casi testati i livelli degli ossidanti sono entro il limite prestabilito di 0,1 mg/l. Il trattamento plasma in soli 10 secondi è responsabile di una decontaminazione parziale del batterio E. coli. Da ulteriori studi si potranno trovare delle condizioni tali da inattivare totalmente la carica batterica presente date le grandi potenzialità di questo trattamento.

L’attività sperimentale svolta nel corso di questa tesi si è focalizzata sulla caratterizzazione microstrutturale, a fatica e tribologica di due leghe di magnesio sottoposte a trattamenti di ossidazione elettrolitica al plasma (PEO, Plasma Electrolytic Oxidation): la lega ZK60A-T5 e la lega EV31A-T6 (Elektron21). I provini di fatica in ZK60 sono stati estratti dal cerchione forgiato di una moto da corsa Ducati, processati PEO e verniciati. Invece, i campioni di fatica e tribologici in lega EV31 sono stati ricavati da piastre as-cast fornite dalla Magnesium Elektron e successivamente trattati PEO dalla Cambridge Nanolitic Ltd con la tecnologia innovativa, la Electro Chemical Oxidation (ECO). L’attività di ricerca è stata svolta al fine di valutare l’influenza del trattamento PEO convenzionale ed ECO sul comportamento a fatica delle leghe in esame. Lo studio ha previsto prima la caratterizzazione microstrutturale delle leghe di magnesio, poi l’analisi delle proprietà a fatica tramite prove di flessione rotante e la successiva caratterizzazione delle superfici di frattura con microscopia multifocale ed elettronica in scansione. I dati di fatica della lega ZK60 trattata PEO hanno evidenziato un calo della resistenza a fatica del 10-20% rispetto alla lega base. I risultati delle prove di fatica a flessione rotante sulla lega EV31 trattata ECO sono stati confrontati con quelli ottenuti sullo stesso materiale non trattato da precedenti laureandi e non si è riscontrato un calo delle proprietà a fatica della lega trattata ECO rispetto al materiale base. Infine è stata effettuata l’analisi della resistenza a usura della lega EV31 trattata ECO attraverso prove di strisciamento in configurazione pattino-su-cilindro, lo studio al microscopio elettronico dei rivestimenti e la successiva analisi dei meccanismi di danneggiamento. Anche in questo caso i risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli di tesi precedenti, relativi alla lega EV31 trattata con PEO convenzionale.

SUMMARY Dredged sediments management requires a good knowledge of their textural, chemical and ecotoxicological features in order to select the best decontamination techniques allowing their reuse for environmental and civil interventions (Gardner et al., 2004; Michael et al., 2002; USACE / POAK, 1994; Burt and Murray, 2004) according to the national legislation (for instance in Italy the Legislative Decree no. 152/2006 and 1/2012). The study aims to analyze and discuss the modifications of the chemical and physical characteristics of the sediments dredged in the harbors of Ravenna, Livorno, Porto Garibaldi, Cervia, Cesenatico, Bellaria (Italy) and Midia (Romania) after decontaminations treatements. The results of the analysis have been then used to discuss the sediment reuse according to the national regulations. The sediments are generally constituted by fine or very fine sand and are characterized by a percentage of the fine fraction reaching 40 – 50% (silt and clay). Almost all the samples are contaminated by organic and inorganic pollutants with Lead, Vanadium, Mercury, Arsenic, IPA, C < = 12 and total hydrocarbons C> 12 that exceed the limits imposed by the Legislative Decree n. 152/2006. Only the sediments sampled in the harbor of Cervia and Bellaria did not present contamination. To obtain adequate quality standards (as defined by ICRAM - APAT, 2007), the contaminated sediments were treated with different experimental techniques (soil washing, sorting, landfarming, attrition and fusion with plasma torch). The results were used to quantify the performance of the decontamination’s treatment by measuring the changes and modifications in the sediments’ compositions. From the comparisons of the sediments’ characteristics before and after treatments, it appears that: -- Sediments presenting the minor textural variations were only treated with sorting that allows the separation of the sand fraction from the clay. -- The abrasion process, performed with attrition cell, has only induced a slight increase of silt and clay clearly due to the abrasion of particles. -- Sediments treated with plasma torch present a mean grain size greater than the native sediments. -- The landfarmig treatment, only used for the fine fraction of the sediment (< 63 μm) has not induced significant textural variations. The results of the geochemical analysis show that the sediments treated with soil washing, sorting and landfarming were totally or partially decontaminated, presenting a reduction of organic contaminants (for instance, the landfarming induce reductions of organic contaminants from 44% to 70%) and heavy metals. A change in the content of heavy metals has been observed in the sandy sediment during the test of the abrasion treatment and therefore the treatment does not allow establishing a unique trend of decontamination. Furthermore, the experiment realized with the plasma torch has demonstrated the possibility to extract silicon from the sediments as Iron-Silicon components (the Iron derives from the ferrous minerals of the sand) .The analysis carried out by SEM/EDS also allowed to characterize the molten material and minerals crystallized. The morphological changes of the particles due to the decontamination treatments have been observed using the Microscope Morphologi G3 Malvern and the optical microscope. The results highlight that only the plasma torch causes a radical change of the particles morphology, while the other treatments alter the aspect ratio, circularity and intensity mean parameters but less the convexity parameter. The characterizations allowed to establish, the reuse of decontaminated sediments. To assess the possible reuses in coastal areas and hinterland, several compatibility analyses (Krumbein and James, 1965) and morphological particles comparisons were performed. The results obtained indicate that the treated sediments can be used for submerged nourishment and filling interventions of quarries in the Ravenna province. Considering the proposed interventions, the results show that the total amount of sediment reusable of Ravenna port is about 3,500,000 m3 (sand, silt/clay), from a total of about 10 million m3. Taking into account the sediments treated by fusion (classified as inert) used in the construction industry, it is possible to hypothesize a total reuse of sediment. The study also showed that the use and combination of different decontamination treatments and the development of accurate management plans allow the reuse of all fractions of the dredged sediments, even the highly contaminated fine fraction. Finally, it has been demonstrated that decontaminated sediments, morphologically suitable for environmental reuse, were obtained from the treatments of soil washing, sorting and attrition. The fusion with the plasma torch allow the extraction of silicon, which has economical returns and a reuse of the sediments in the civil-infrastructure as well.

In veterinary as well as human medicine the tenodesmic lesions play a great interest because of their high incidence, the difficult wound healing and therefore an incomplete full functional recover with long periods of inactivity. The therapeutical protocols recently used in the treatment of these lesions are not able to reach a real “restitutio ad integrum”. In sport horses, tendon and ligament injuries are a frequent cause of lameness and entail long periods of rest. Often the healing process does not achieve a complete recovery of the functional and morphologic characteristics of these structures, especially if the entity of the lesion is severe. In equine medicine, there is a continuous research of therapies that enhance a correct regeneration of the injured tissue, stimulating the physiological response on a molecular and cellular level, with the aim of improving the quality of the healing response. The ultimate aim of current research is to obtain a total recovery of the animal’s athletic performance, meanwhile reducing the risk of relapses. During recent years great attention has been focused on verifying the possibility of using Platelet Rich Plasma (PRP) as a treatment for musculoskeletal lesions in the horse: platelet rich plasma contains a high concentration of platelets, which, once activated, are able to secrete a great quantity of growth factors. For years it has been proven that growth factors enhance the healing response of tissues. In this thesis it will be described two clinical studies and one experimental research approach carried out in the Department of Clinical Science in collaboration with the Laboratory of Anatomy of the Department of Experimental Veterinary Sciences of the University of Padova, the Istituto Zooprofilattico della Lombardia e dell’Emilia Romagna of Brescia, the Clinica dell’Ippodromo of Merano and veterinary doctor. Aim of the first clinical study has been to evacuate the clinical effectiveness of intralesional ultrasonographic injections of autologous platelet rich plasma for the treatment of tendon and ligament injuries was evaluated in 9 horses. In all the horses treated (100%) no side effects, local or systemic, were recorded following the injection of platelet rich plasma. In all cases, successive ultrasonographic evaluations, performed at regular intervals, confirmed the favourable progression of the tissue’s healing process with a correct re-alignment of the new fibres. In all cases, the formation of scar tissue or of adherences between the damaged tendon or ligament and the adjacent tissues was not reported. At the end of the rehabilitation period (9-12 months) 7 of the 9 horses treated (77.7%) returned to competition, displaying athletic performances that are comparable to the ones reached before the occurrence of injury. The second clinical study had the aim to evaluate if a combined use of platelet rich plasma and autologous mesenchimal stem cells could determine a better effect on tissutal regenerative response. The use of mesenchimal stem cells is very promising in the veterinary field since their potency has been documented in the tissue engineering research. Recently, several studies proposed the use of platelet rich plasma as a matrix for the application of mesenchmal stem cells knowing that platelets might induce multipotent cells thanks to the great amount of growth factors delivered by these cells. Indeed platelet growth factors showed the ability to differentiate stem cells towards the proper fate and to induce angiogenesis. The combination of platelet rich plasma and stem cells should improve the quality of the regenerative response of the tissue. Our study has been conducted on a group of 17 horses affected by tenodesmic lesions. The combined association of platelet rich plasma and mesenchimal stem cells did not cause collateral side effects; the follow up, evidenced by clinical and ecographic observations, showed an amelioration of the subjects injuries. At the end of the reabilitation period 13 of 17 horses returned to the sport activity and no sign of scar or adherences were observed at the level of new formed tissue. The results obtained from these two clinical studies substain the use of platelet rich plasma as a therapeutic useful tool since is preparation is easy and allow a better tissutal regeneration without the formation of a scar. Moreover, the combined use of platelet rich plasma and mesenchimal stem cells resulted to be very promising for ameliorate tenodesmic lesions. Overall it has been shown that platelet rich plasma could be very effective both alone or in combination with mesenchimal stem cells at the tissue level although did not shorten the rehabiitation period. In the experimental approach used in our study we observed the effect the use of platelet rich plasma and platelet rich plasma in association with mesenchimal stem cells in sheep. The tendon of sheep was experimentally injured and after the treatment animals were sacrificed in order to evalute also histologically the treated tissues. The positive results of this research allowed to obatin new information about the early regenerative response in lesions treated with platelet rich plasma and platelet rich plasma associated with mesenchimal stem cells. The latter study will shed light on the real efficacy of novel treatments on injured tendons that recently are becoming very popular also in the vetetinary medicine.
In medicina umana e veterinaria le patologie teno-desmiche rivestono grande interesse per l’elevata incidenza con cui si verificano, per la difficoltà di ottenere una guarigione completa con un pieno recupero funzionale delle strutture coinvolte e perché comportano lunghi periodi di inattività. I protocolli terapeutici attualmente utilizzati nel trattamento di queste patologie sono lontani dalla potenzialità di una reale “restitutio ad integrum”. Nel cavallo utilizzato per fini sportivi le lesioni dei tendini e dei legamenti rappresentano la principale causa di zoppia e comportano lunghi periodi di riposo; spesso il processo di guarigione non porta ad un completo recupero delle caratteristiche funzionali e morfologiche di queste strutture, soprattutto se l'entità della lesione è grave. Per tale ragione vi è una continua ricerca di terapie in grado di migliorare la rigenerazione corretta del tessuto danneggiato, stimolando la risposta fisiologica a livello molecolare e cellulare con l'obiettivo di ottimizzare la qualità della risposta riparativa. Il fine delle attuali ricerche è quello di ottenere un recupero totale delle prestazioni atletiche degli animali riducendo al minimo il rischio di recidive. Negli ultimi anni grande attenzione è stata posta nel valutare la possibilità di utilizzare il concentrato piastrinico (PRP) come trattamento per le lesioni muscolo-scheletriche del cavallo: il PRP infatti contiene un'alta concentrazione di piastrine, che, nella loro forma attiva, sono in grado di secernere una grande quantità di fattori di crescita. Già da alcuni decenni infatti è stato dimostrato che i fattori di crescita sono in grado di migliorare la risposta di guarigione dei tessuti. In questa tesi verranno illustrati due studi clinici ed uno sperimentale realizzati presso il Dipartimento di Scienze Cliniche dell’Università di Padova in collaborazione con il laboratorio di Anatomia del Dipartimento di Scienze Sperimentali Veterinarie, l’Istituto Zooprofilattico della Lombardia e dell’Emilia Romagna di Brescia, la Clinica dell’Ippodromo di Merano e veterinari liberi professionisti. Scopo del primo studio è stato di valutare l'efficacia clinica dell’iniezione intralesionale ecoguidata di PRP autologo per il trattamento di lesioni tenodesmiche in 9 cavalli. In tutti i cavalli trattati non sono stati registrati effetti collaterali, né locali né sistemici dopo l'iniezione di PRP. Nei diversi soggetti le valutazioni cliniche ed ecografiche eseguite ad intervalli regolari hanno confermato la progressione favorevole del processo di guarigione del tessuto con un corretto ri-allineamento delle fibre neoformate. In nessun caso è stata rilevata la formazione di tessuto cicatriziale o di aderenze tra il tendine danneggiato ed i tessuti adiacenti. Al termine del periodo di riabilitazione (9-12 mesi) 7 dei 9 cavalli trattati (77.7%) sono tornati alle competizioni, con prestazioni atletiche paragonabili a quelle raggiunte prima del verificarsi del danno tissutale. Il secondo studio clinico si è posto invece l’obiettivo di valutare se un utilizzo combinato di PRP e di cellule staminali mesenchimali autologhe potesse determinare un miglior effetto sinergico sul meccanismo dei guarigione tissutale. L’utilizzo delle cellule staminali come strumento per la riparazione tissutale costituisce un’importante prospettiva di ricerca in clinica veterinaria. Sempre con maggior interesse ci si avvicina alle prospettive terapeutiche basate sulla capacità rigenerativa e riparativa di organi e tessuti che le cellule staminali offrono, come la capacità di auto-replicazione e di proliferazione illimitata. La capacità differenziativa di tali cellule ha reso soprattutto nell’ultimo decennio le MSCs una componente potenzialmente promettente nel campo dell’ingegneria tissutale. Recentemente diversi studi hanno proposto l’utilizzo di concentrato piastrinico, sia nella sua forma liquida che in quella gelatinosa, come matrice per l’applicazione di cellule staminali, con l’obiettivo che le piastrine debitamente attivate potessero liberare i diversi fattori di crescita necessari per la differenziazione delle cellule multipotenti. I fattori di crescita liberati dalle piastrine infatti hanno dimostrato di possedere la capacità di favorire la differenziazione delle cellule staminali verso il destino cellulare e di promuovere l’angiogenesi. L’associazione delle cellule mesenchimali con i fattori di crescita piastrinici permette di accelerare l’impianto e la crescita in vivo delle cellule impiantate. Il nostro studio è stato effettuato in un gruppo di 17 cavalli purosangue inglesi affetti da lesioni teno-desmiche. Anche in questo secondo gruppo di cavalli, il protocollo terapeutico scelto non ha evidenziato effetti collaterali locali né sistemici. Il follow up rilevato, in termini di valutazione clinica ed ecografica, ha evidenziato un soddisfacente miglioramento dei soggetti. Non sono state osservati fenomeni cicatriziali né aderenze a livello del tessuto neoformato ed al termine della fase di riabilitazione 13 dei 17 cavalli trattati (76.5%) sono tornati all’attività sportiva con buoni risultati e senza manifestare recidive. I risultati ottenuti durante questi due studi clinici vanno a sostenere l’utilizzo a scopo terapeutico del PRP nel trattamento di lesioni tenodesmiche: infatti PRP non ha causato effetti collaterali locali o sistemici o la comparsa di segni di rigetto, inoltre può essere ottenuto in breve tempo e quindi utilizzato sul paziente in anestesia locale. Inoltre, il PRP ha dimostrato di essere una terapia promettente, in quanto migliora la rigenerazione dei tessuti, favorendo la formazione di tessuto sano e funzionale, invece di tessuto cicatriziale. L’utilizzo combinato di PRP e MSC, sulla base delle valutazioni cliniche, ecografiche e dei risultati ottenuti a breve e a lungo termine risulta essere molto promettente nel trattamento delle lesioni tenodesmiche del purosangue inglese. Comparando i risultati ottenuti nei due studi clinici, possiamo osservare un effettivo apporto benefico del PRP sia da solo che in associazione alle MSCs sia in termini di miglioramento clinico dei soggetti sia in termini di riduzione dei casi di recidiva rispetto ai trattamenti convenzionali. Rimane di fondamentale importanza il protocollo riabilitativo dei cavalli, che deve tener conto dei lunghi tempi di recupero associati alla guarigione del tessuto: i trattamenti studiati nel nostro lavoro, sembrano apportare effettivamente un’ottimale stimolo per la guarigione tissutale per quanto riguarda le caratteristiche del tessuto neoformato ma non consente di accorciare i tempi di recupero dei soggetti trattati. Un importante aspetto di questo progetto è stato infine quello di verificare, in vivo ed in animali sperimentali, l’efficacia da un punto di vista clinico, ecografico ed istologico, dell’applicazione di PRP da solo o in associazione a MSCs autologhe. Questo protocollo è stato utilizzato nel trattamento di lesioni tendinee sperimentalmente indotte nella pecora: uno degli obiettivi che ci siamo posti è di cercare di comprendere maggiormente la reale efficacia di questi trattamenti attraverso approfondimenti istologici ed immunoistochimici dei tessuti trattati. L'esito positivo di tale ricerca, confermato dai rilievi clinici, ecografici ed istologici ha permesso di ottenere maggiori informazioni sull’andamento del processo di guarigione di lesioni trattate con PRP e con PRP e MSCs nel breve periodo. Tale studio potrà quindi gettare le basi per aumentare la casistica e la numerosità sperimentale nell'applicazione di nuove terapie, volte a migliorare sia il tipo che le caratteristiche della guarigione, che sembrano riscuotere, secondo quando riportato in letteratura, risultati sempre più promettenti.

Il problema della gestione della plastica è ormai sotto gli occhi di tutti. La sua indistruttibilità sta portando, oltre che a molti benefici, anche a diversi danni, soprattutto nei mari e negli oceani dove si sono formate, negli ultimi anni, delle vere e proprie isole di plastica. Oggi circa la metà dei rifiuti in plastica è avviata a riciclo. Questi processi si sono sviluppati nel tempo e oggi sono ben consolidati e strutturati. Infatti polimeri come PET, HDPE, PP, ecc. sono facilmente riciclabili attraverso il riciclo meccanico e vengono trasformati in oggetti nuovamente utilizzabili. L’altro 50% circa invece è rappresentato da un mix di plastiche eterogenee difficilmente riciclabili meccanicamente e che prendono il nome di "Plasmix". La sua composizione è difficile da determinare tanto che non ha mai una composizione standard di elementi. Oggetto di questa ricerca sarà capire come le aziende valorizzano queste plastiche e se è possibile il loro riciclo. Verranno anche viste all’interno dell’elaborato le diverse direttive e normative europee utilizzate per far fronte al problema dei rifiuti plastici e anche le quantità di plastica prodotte nel mondo e soprattutto in Europa e in Italia. Verranno analizzate inoltre le tipologie di plastiche esistenti e i settori dove vengono impiegate maggiormente.

The use of Platelet-rich plasma (PRP), a platelet concentrate made of autogenous blood, is becoming use in the treatment of some orthopaedic diseases. The aim of this study is to assess the effect of PRP on articular cartilage defects in a rabbit model (10 subjects). Twenty osteochondral defects created in the femoropatellar groove, were in ten cases left untreated and in ten cases treated with autogenous PRP. PRP was obtained using a double centrifugation of the rabbit’s blood harvested before the operation. 30 days after the lesion was made in both knee, the left one in each rabbit was treated by a PRP injection, followed by other two injection at 45 and 60 days. Tissue specimens were assessed by macroscopic examination and histological evaluation, that showed a better healing of the lesions in the knee treated with PRP injections.

The use of Platelet-rich plasma (PRP), a platelet concentrate made of autogenous blood, is becoming use in the treatment of some orthopaedic diseases. The aim of this study is to assess the effect of PRP on articular cartilage defects in a rabbit model (10 subjects). Twenty osteochondral defects created in the femoropatellar groove, were in ten cases left untreated and in ten cases treated with autogenous PRP. PRP was obtained using a double centrifugation of the rabbit’s blood harvested before the operation. 30 days after the lesion was made in both knee, the left one in each rabbit was treated by a PRP injection, followed by other two injection at 45 and 60 days. Tissue specimens were assessed by macroscopic examination and histological evaluation, that showed a better healing of the lesions in the knee treated with PRP injections.

Sequential versus "ab initio" combined diuretic treatment of moderate ascites in cirrhotic patients: preliminary results of a randomized controlled multicenter clinical study. Background: the most rational treatment of cirrhotic patients with moderate ascites is a stepwise sequential therapy with increasing oral doses of an aldosterone antagonist. If no response occurs at the maximum dosage of the aldosterone antagonist (400mg/day), furosemide is added at increasing oral doses in a stewise way up to 160 mg/day (sequential diuretic treatment). Nevetheless, the onset of response following a sequential diuretic trreatment of ascites may requires to much time. Aim of the study: as a consequence, the aim of the study was to compare sequential diuretic therapy with a schedule combining "ab initio" aldosterone antagonist and furosemide in the treatment of moderate ascites in nonazotemic cirrhotic patients. Material and method: sixty-eight nonazotemic cirrhotic patients with moderate ascites wererandomly assigned to be treated by sequential diuretic treatment (Group A, n°=37) or by "ab initio" combined diuretic treatment (Group B, n°=31). In patients of Group A, potassium kanrenoate was used at the initial dosage of 200 mg/day (1st step) and if no response was obtained, it was peaked to 400 mg/day (2nd step). In nonresponders to 400 mg/day of potassium kanrenoate, furosemide was added at the initial dosage of 50 mg b.i.d. (3rd step) eventually inceasing to 100 mg/day b.i.d. (4th step) and then up to 150 mg/day b.i.d. (common step). Patients of Group B received 200 mg/day of potassium kanrenoate and 50 mg b.i.d. of furosemide as 1st step. If no response was observed the dosages of potassium kanrenoate and furosemide were increased to 400 mg/day and 100 mg b.i.d. (2nd step) and then up to 400 mg/day and 150 mg b.i.d., respectively (3rd step).No response was defined as a three-day weight loss lower than 600 gr. Outcome: the response rate was similar in both groups (88 % in Group A vs 96 % in Group B, p= N.S.). The patients's rate that need to change the effective diuretic step for diureticinduced complications was significantly lower in Group B (20%) than in Group A (38%) (p <0,05). The mean time to mobilize ascites was shorter in patients of Group B than in patients of Group A (15.5 ±,9 vs 20.7 ±1.1 days, respectively, p = 0.001). Even excluding the time which was necessary to reach the effective diuretic regimen (5.0 ± 0.3 giorni nel gruppo B vs 6.0 ± 0.4 giorni nel gruppo A, p < 0.05) the mean time for the mobilization of ascites was greater in Group A than in Group B 10.6 ± 0.7 giorni nel Gruppo B vs 14,5 ± 1,0 giorni nel Gruppo A, p < 0.003). The multivariate analysis identified PRA value as predictive factor to develop adverse effects, indipendently from the type of diuretic treatment particularly when this value is > 10.2 ug/ml. Conclusions. "ab initio" combined diuretic treatment by means of potassium kanrenoate and furosemide makes it possible to shorten the time to mobilize moderate ascites in nonazotemic cirrhotic patients if comared to a sequential diuretic treatment. Thus, it appears the more suitable and cost-effective diuretic treatment schedule in these patients. Moreover, the probability to develop diuretic-induced adverse effects is correlated with basal value of plasma renin activity (PRA).