Thèses sur le sujet « Sinteticità »

Lo scritto si propone di affrontare, da visuali differenti, le tecniche di redazione degli atti di parte e dei provvedimenti del giudice, alla luce dell'esigenza, avvertita in tempi recentissimi dagli operatori del diritto, che gli atti processuali siano sintetici, redatti con stile asciutto e sobrio. Il trend interpretativo segnalato ha di recente trovato riscontro nel diritto positivo. Il riferimento va, in particolare, all’art. 4, comma 1-bis, d.m. n. 55/2014 parametri forensi (che permette al giudice di liquidare un compenso maggiore del 30% al difensore che redige i propri atti difensivi con tecniche informatiche idonee ad agevolarne la consultazione o la fruizione con modalità telematiche) e l’art. 16-bis, comma 9-octies, d.l. n. 179/2012 (che introduce il principio di sinteticità nel corpus normativo che regola il Processo Civile Telematico). L'introduzione del dovere di sinteticità deve, tuttavia, fare i conti sia con le norme che, imbrigliando il processo in un articolato sistema di preclusioni e decadenze, spingono il difensore a cautelarsi, con inevitabili ricadute sulla voluminosità degli atti difensivi (il riferimento va, ad esempio, alla novella dell’art. 342 c.p.c. e alla codificazione del principio di autosufficienza del ricorso per cassazione) sia con le potenzialità insite nello sviluppo tecnologico che impone di cambiare metodo e quindi sostituire alla riproduzione in digitale della forma tradizionale l’adozione di un nuovo e interattivo modello di interazione.
The code of civil procedure does not establish a binding legal principle of clarity and concision in written pleadings. Nevertheless, the duties of clarity and conciseness have a constitutional basis. They are related to the principles of reasonable duration and procedural economy. The research examines the different possible points of view that, whit regard to the principles of clarity and simplicity, the judge and the lawyer might have.

Research for new biocompatible and easily implantable materials continuously proposes new molecules and new substances with biological, chemical and physical characteristics, that are more and more adapted to aesthetic and reconstructive surgery and to the development of biomedical devices such as cardiovascular prostheses. Two classes of polymeric biomaterials seem to meet better these requirements: “hydrogels” , which includes polyalkylimide (PAI) and polyvinylalcohol (PVA) and “elastomers”, which includes polyurethanes (PUs). The first ones in the last decade have had a great application for soft tissue augmentation, due to their similarity to this tissue for their high water content, elasticity and oxygen permeability (Dini et al., 2005). The second ones, on the contrary, are widely used in cardiovascular applications (catheters, vascular grafts, ventricular assist devices, total artificial hearts) due to their good mechanical properties and hemocompatibility (Zdrahala R.J. and Zdrahala I.J., 1999). In the biocompatibility evaluation of these synthetic polymers, that is important for its potential use in clinical applications, a fundamental aspect is the knowledge of the polymers cytotoxicity and the effect of their interaction with cells, in particular with the cell populations involved in the inflammatory responses, i.e. monocyte/macrophages. In consideration of what above said, the aim of this study is the comprehension of the in vitro effect of PAI, PVA and PU on three cell lines that represent three different stages of macrophagic differentiation: U937 pro-monocytes, THP-1 monocytes and RAW 264.7 macrophages. Cytotoxicity was evaluated by measuring the rate of viability with MTT, Neutral Red and morphological analysis at light microscope in time-course dependent experiments. The influence of these polymers on monocyte/macrophage activation in terms of cells adhesion, monocyte differentiation in macrophages, antigens distribution, aspecific phagocytosis, fluid-phase endocitosis, pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β, IL-6) and nitric oxide (NO) release was evaluated. In conclusion, our studies have indicated that the three different polymeric biomaterials are highly biocompatible, since they scarcely affected viability of U937, THP-1 and RAW 264.7 cells. Moreover, we have found that even though hydrogels and polyurethane influences monocyte/macrophage differentiation (depending on the particular type of cell and polymer), they are immunocompatible since they not induced significantly high cytokine release. For these reasons their clinical applications are strongly encouraged.

Research for new biocompatible and easily implantable materials continuously proposes new molecules and new substances with biological, chemical and physical characteristics, that are more and more adapted to aesthetic and reconstructive surgery and to the development of biomedical devices such as cardiovascular prostheses. Two classes of polymeric biomaterials seem to meet better these requirements: “hydrogels” , which includes polyalkylimide (PAI) and polyvinylalcohol (PVA) and “elastomers”, which includes polyurethanes (PUs). The first ones in the last decade have had a great application for soft tissue augmentation, due to their similarity to this tissue for their high water content, elasticity and oxygen permeability (Dini et al., 2005). The second ones, on the contrary, are widely used in cardiovascular applications (catheters, vascular grafts, ventricular assist devices, total artificial hearts) due to their good mechanical properties and hemocompatibility (Zdrahala R.J. and Zdrahala I.J., 1999). In the biocompatibility evaluation of these synthetic polymers, that is important for its potential use in clinical applications, a fundamental aspect is the knowledge of the polymers cytotoxicity and the effect of their interaction with cells, in particular with the cell populations involved in the inflammatory responses, i.e. monocyte/macrophages. In consideration of what above said, the aim of this study is the comprehension of the in vitro effect of PAI, PVA and PU on three cell lines that represent three different stages of macrophagic differentiation: U937 pro-monocytes, THP-1 monocytes and RAW 264.7 macrophages. Cytotoxicity was evaluated by measuring the rate of viability with MTT, Neutral Red and morphological analysis at light microscope in time-course dependent experiments. The influence of these polymers on monocyte/macrophage activation in terms of cells adhesion, monocyte differentiation in macrophages, antigens distribution, aspecific phagocytosis, fluid-phase endocitosis, pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β, IL-6) and nitric oxide (NO) release was evaluated. In conclusion, our studies have indicated that the three different polymeric biomaterials are highly biocompatible, since they scarcely affected viability of U937, THP-1 and RAW 264.7 cells. Moreover, we have found that even though hydrogels and polyurethane influences monocyte/macrophage differentiation (depending on the particular type of cell and polymer), they are immunocompatible since they not induced significantly high cytokine release. For these reasons their clinical applications are strongly encouraged.

La tesi vuole analizzare le caratteristiche degli hedge funds sintetici, sottolineandone le similitudini e le differenze rispetto a soluzioni tradizionali quali fondi comuni e, soprattutto, hedge fund. Dopo un’analisi della letteratura volta a confrontare le diverse soluzioni di investimento, ci si soffermerà su un’analisi delle performance di mercato, arrivando ad analizzare le problematiche di gestione che caratterizzano gli hedge funds sintetici.
This work wants to analyze the features of hedge funds “clones” and in particular the differences and the similarities with traditional investment solutions, as mutual funds and hedge funds above all. After a literature’s review aimed at the comparison of the different investment solutions, this work will focus on the market performance of hedge funds clones and will analyze the typical problems of these instruments.

Uno degli aspetti fondamentali della circolazione stradale è rappresentato dalla conservazione della qualità, in termini di comfort e sicurezza trasmessa all’utente, della sovrastruttura stradale. L’obiettivo della manutenzione stradale è di garantire un livello soddisfacente delle caratteristiche funzionali lungo tutto l’arco della vita utile dell’infrastruttura. Le ridotte disponibilità economiche di enti ed amministrazioni pubbliche, spingono i ricercatori ed i tecnici del settore ad individuare soluzioni tecniche e progettuali, in grado di coniugare economicità e durabilità degli interventi. Negli ultimi decenni, si è cercato di studiare l’effetto prodotto dall’eventuale inserimento di un interstrato di rinforzo all’interno della sovrastruttura. Lo studio, sviluppato e descritto nel presente documento, ha l’obiettivo di migliorare la comprensione dell’effettivo contributo che i materiali di rinforzo possono produrre all’interno degli strati legati di una pavimentazione flessibile. Gli obiettivi dell’indagine sperimentale, descritta nel presente documento, possono essere sintetizzati in tre punti fondamentali: - caratterizzazione flessionale di pavimentazioni bituminose con interstrati sintetici, in particolare lo scopo dell’indagine verte a quantificare il miglioramento del comportamento meccanico della pavimentazione dotata di rinforzo; - analisi del comportamento a fessurazione della pavimentazione, rinforzata e non, con particolare attenzione nei confronti del reflective cracking; - valutazione del collegamento tra i due strati bituminosi in presenza di interstrato sintetico. Per raggiungere tali obiettivi sono state eseguite due serie di prove di flessione su 3 punti (3PB) e prove di taglio Leutner.

La grande quantità d’informazioni prodotta quotidianamente può non essere sufficiente ad addestrare efficacemente le reti neurali. A volte, inoltre, i dati che si utilizzano devono essere resi anonimi per rispettare le leggi e le normative in merito alla protezione della privacy e dei dati personali. In questo contesto si inseriscono i dati sintetici, informazioni prodotte da un algoritmo di machine learning di tipo generativo in grado di avere le stesse caratteristiche e la stessa distribuzione dei dati originali, rendendoli indistinguibili da quelli reali. Le serie storiche, a causa delle complesse dinamiche e relazioni temporali, non riescono però a essere generate correttamente da algoritmi come le Generative Adversarial Networks o i Variational AutoEncoders: TimeGAN si pone l’obiettivo di produrre dati sintetici realistici di serie temporali. In questa tesi verrà analizzato e testato il suo funzionamento, con l’obiettivo di verificarne la generazione d’informazioni, analizzandone i vantaggi e gli svantaggi.

Il lavoro svolto verte su una panoramica di vari combustibili alternativi rispetto ai tradizionali combustibili fossili. Ad una parte introduttiva, che mostra la nascita dell'economia basata sui combustibili fossili, segue una sezione incentrata su presentazione e breve descrizione dei principali combustibili alternativi, sia biocombustibili che combustibili sintetici. Successivamente vengono illustrati alcuni processi produttivi per la realizzazione di combustibili sintetici, a cui fa seguito un'ultima parte, incentrata sulle effettive emissioni di CO2 durante tutto l'arco di vita dei combustibili, onde verificare l'effettivo beneficio in termini di impatto ambientale per quanto concerne l'utilizzo di combustibili alternativi.

Attualmente, la pelle animale viene utilizzata in una vasta gamma di prodotti ed accessori: capi di abbigliamento, pelletteria di vario tipo, calzature, articoli di arredo, inserti per gli abitacoli delle automobili di lusso. Per poter essere utilizzata, la pelle subisce un trattamento, noto come concia, che la trasforma in un materiale lavorabile e duraturo. Nelle fasi terminali del processo e' necessaria una fase di ingrasso, volta al conferimento della morbidezza al tatto, tipica della pelle, ma anche dell'idrofobicità necessaria a mantenere intatte nel tempo le caratteristiche del prodotto. Gli ingrassi maggiormente utilizzati sono di origine animale, vegetale o sintetica, quasi sempre provenienti da fonti non rinnovabili: ne consegue non solo uno svantaggio economico, soprattutto per gli oli di provenienza petrolifera che subiscono la forte concorrenza da parte dei carburanti, ma soprattutto un impatto ecologico sul medio e lungo periodo dovuto al consumo delle risorse naturali, con un incompleto od assente ricambio. Inoltre, la resa del trattamento di ingrasso è relativamente bassa, dovendo ricorrere ad un recupero -oneroso- del prodotto al termine del processo, se non al suo completo scarto con conseguente inquinamento. L’attività di ricerca oggetto di questa tesi ha riguardato lo studio di un nuovo sistema di ingrasso sostenibile sia dal punto di vista ambientale sia economico, utilizzando nano‐emulsioni a base di oli vegetali o sintetici, da utilizzare nell’ingrasso delle pelli. I principali obiettivi che il progetto si è proposto di raggiungere erano due: innanzitutto la completa sostituzione di materie prime non rinnovabili con materie prime di origine vegetale, in un’ottica di riduzione dell’impatto ambientale e dei costi; in secondo luogo, la riduzione del quantitativo di ingrasso da utilizzare per chilogrammo di pellame, grazie a una lubrificazione più efficace ottenibile con delle emulsioni più fini. Il lavoro è stato perciò sviluppato principalmente in due fasi: un preliminare studio sulla modifica in laboratorio degli oli vegetali, è stato seguito dalla produzione di nanoemulsioni olio-in-acqua tramite l'utilizzo di un sistema a base di ultrasuoni.

Le più recenti tecniche di Deep Learning richiedono enormi quantità di dati di addestramento per ottenere prestazioni simili a quelle umane. Soprattutto in Computer Vision, i Dataset sono costosi da creare in quanto richiedono uno sforzo manuale considerevole che non può essere automatizzato. Infatti, l'annotazione manuale è spesso soggetta ad errori, è incoerente per task soggettivi (ad es. age classification) e non è applicabile ad ogni tipo di dato (ad es. video ad elevato frame rate). Per alcuni task, come la pose estimation e il tracking, un'alternativa all'annotazione manuale implica l'utilizzo di sensori indossabili. Tuttavia, questo approccio non è praticabile in alcune circostanze (ad es. in scenari affollati), poiché la necessità di indossare tali sensori limita la sua applicazione ad ambienti controllati. Per superare questi limiti, abbiamo raccolto una serie di dati sintetici sfruttando un videogioco fotorealistico. Grazie all'utilizzo di un simulatore virtuale, le annotazioni sono prive di errori e sempre coerenti dato che non sono coinvolte operazioni manuali. Inoltre, i nostri dati sono adatti per applicazioni in-the-wild in quanto contengono un'elevata varietà di scenari e persone in ambienti non controllati. Tali dati sono conformi alle normative sulla privacy, in quanto nessun essere umano è stato coinvolto nell'acquisizione dei video. Sfruttando questi nuovi dati, sono stati condotti studi approfonditi su una serie di task. In particolare, per la pose estimation 2D e il tracking, abbiamo sviluppato un'architettura Deep che estrae congiuntamente i giunti delle persone e le associa su brevi intervalli temporali. Il nostro modello è in grado di ragionare esplicitamente riguardo a parti del corpo occluse, proponendo soluzioni plausibili di giunti non visibili. Per la pose estimation 3D, invece, abbiamo scelto di utilizzare heatmap volumetriche ad alta risoluzione per modellare le posizioni dei giunti, ideando un metodo di compressione semplice ed efficace per ridurre drasticamente le dimensioni di questa rappresentazione. Per l'attribute classification, abbiamo proposto una soluzione ad un problema comune nell'ambito della videosorveglianza, ovvero l'occlusione delle persone, progettando una rete neurale in grado di generare porzioni di persone occluse con un aspetto plausibile. Da un punto di vista pratico, abbiamo progettato un sistema di edge-AI in grado di valutare in tempo reale il rischio di contagio COVID-19 di un'area monitorata analizzando flussi video. Poiché i dati sintetici potrebbero essere suscettibili al domain-shift, abbiamo approfondito le tecniche di image-translation per head pose estimation, attribute recognition e face landmark localization.
Most recent Deep Learning techniques require large volumes of training data in order to achieve human-like performance. Especially in Computer Vision, datasets are expensive to create because they usually require a considerable manual effort that can not be automated. Indeed, manual annotation is error-prone, inconsistent for subjective tasks (e.g. age classification), and not applicable to particular data (e.g. high frame-rate videos). For some tasks, like pose estimation and tracking, an alternative to manual annotation implies the use of wearable sensors. However, this approach is not feasible under some circumstances (e.g. in crowded scenarios) since the need to wear sensors limits its application to controlled environments. To overcome all the aforementioned limitations, we collected a set of synthetic datasets exploiting a photorealistic videogame. By relying on a virtual simulator, the annotations are error-free and always consistent as there is no manual annotation involved. Moreover, our data is suitable for in-the-wild applications as it contains multiple scenarios and a high variety of people appearances. In addition, our datasets are privacy compliant as no real human was involved in the data acquisition. Leveraging this newly collected data, extensive studies have been conducted on a plethora of tasks. In particular, for 2D pose estimation and tracking, we propose a deep network architecture that jointly extracts people body parts and associates them across short temporal spans. Our model explicitly deals with occluded body parts, by hallucinating plausible solutions of not visible joints. For 3D pose estimation, we propose to use high-resolution volumetric heatmaps to model joint locations, devising a simple and effective compression method to drastically reduce the size of this representation. For attribute classification, we overcome a common problem in surveillance, namely people occlusion, by designing a network capable of hallucinating occluded people with a plausible aspect. From a more practical point of view, we design an edge-AI system capable of evaluating in real-time the COVID-19 contagion risk of a monitored area by analyzing video streams. As synthetic data might suffer domain-shift related problems, we further investigate image translation techniques for the tasks of head pose estimation, attribute recognition and face landmark localization.

Lo scopo di questa tesi è dimostrare che è possibile integrare elementi sintetici in scene reali, producendo rendering realistici, avvalendosi di software come Autodesk Maya e Adobe Photoshop. Il progetto, infatti, consiste nella realizzazione di cinque immagini ottenute assemblando in fotografie reali, oggetti 3D, generati usando il software di modellazione Maya, con l’obiettivo di produrre immagini finali altamente fotorealistiche, per cui l’osservatore non riesce a distinguere se l’immagine è reale o sintetica.

Nell’ultimo decennio il mercato clandestino delle droghe d’abuso ha visto la nascita, prima, e l’affermazione, poi, di sostanze sintetiche molto più pericolose delle droghe tradizionali. Nel 2012 la Commission on Narcotic Drugs le ha classificate con il termine di NPS o “Nuove Sostanze Psicoattive”, legalmente commercializzate come profumatori ambientali denominati “Spice”. Risultati chimico-tossicologici hanno evidenziato la presenza, in questi prodotti, di cannabinoidi sintetici particolarmente affini ai recettori dei cannabinoidi CB1. Obiettivo della Ricerca è stato quello di valutare la stabilità strutturale di queste molecole quando sottoposte ad un cambiamento dello stato fisico dovuto alle alte temperature raggiunte durante il processo di fumo. L’attenzione è stata richiamata dalla saliva, matrice biologica immediatamente interessata nel processo di fumo, caratterizzata da prelievo non invasivo e che ha permesso l’ottenimento di dati certi e ripetibili in spettrometria di massa ad alta risoluzione. La struttura altamente lipofilica delle molecole impone l’uso di contenitori in vetro, al fine di evitarne l’adsorbimento sulla superficie delle provette in polipropilene, mentre la temperatura di conservazione a cui è sottoposta la matrice biologica influisce sulla potenziale degradazione dei cannabinoidi sintetici ad opera degli enzimi salivari e/o microbici. I risultati ottenuti evidenziano una stabilità strutturale certa delle molecole sottoposte ad indagine, ma il dato analitico ottenuto, utilizzabile sia in ambito clinico che forense, deve rispettare un rigido protocollo analitico/strumentale.
In the last decade the illegal drug market has seen the birth, first, and the affirmation, then, of synthetic substances much more dangerous than traditional drugs. In 2012 the Commission on Narcotic Drugs classified them under the term NPS or "New Psychoactive Substances", legally marketed as environmental fragrances named "Spice". Chemical-toxicological results have highlighted the presence, in this products, of synthetic cannabinoids particularly affine to CB1 cannabinoid receptors. The aim of the research was to evaluate the structural stability of these molecules when subjected to a change of the physical state due to the high temperatures reached during the smoking process. The attention was drawn to saliva, the biological matrix immediately involved in the smoking process, characterized by non-invasive sampling and which allowed obtaining reliable and repeatable data in high-resolution mass spectrometry. The highly lipophilic structure of the molecules requires the use of glass containers, in order to avoid adsorption on the surface of polypropylene tubes, while the storage temperature to which the biological matrix is subjected influences the potential degradation of synthetic cannabinoids by salivary and/or microbial enzymes. The results obtained show a certain structural stability of the molecules under investigation, but the analytical data obtained, usable both in the clinical and forensic field, must comply with a strict analytical/instrumental protocol.

Il laureando ha scelto questo argomento, attratto dalle recenti novità normative. Fra queste l'argomento degli studi di settore, senz'altro, oltre che essere di grande attualità, risulta di particolare interesse, poiché sono uno strumento che ha scatenato dibattiti fin dalla loro introduzione. Dopo molti anni poi, sembrerebbe che per questi sia giunta l'ora del tramonto. Con l'art. 7bis del Decreto-Legge 22 ottobre 2016, n. 193 (convertito con modificazioni dalla L. 1 dicembre 2016, n. 225), infatti si dovrebbe passare agli indici di affidabilità fiscale. L’applicazione di questi è stata ulteriormente rinviata «a decorrere dal periodo d’imposta in corso al 31 dicembre 2018», cioè dal 2019, con la conseguente proroga di un anno agli studi di settore. L’elaborato ha l’intenzione di approfondire quindi le tematiche inerenti, studiare, analizzare e criticare gli studi di settore e i nuovi indici, i passaggi tecnici e le conseguenze sul sistema e sui contribuenti.

Gli indici sintetici di affidabilità fiscale, così detti “ISA” sono stati introdotti e disciplinati nell’ordinamento italiano dall’art. 9-bis comma 1 del D.L. 24 aprile 2017, che ne ha previsto l’applicazione a partire dal periodo d’imposta 2018. Essi vanno a sostituire il precedente strumento degli studi di settore distinguendosi da quest’ultimo per la logica alla base del funzionamento: gli ISA, infatti, non vogliono costituire uno strumento accertativo, bensì uno strumento di compliance volto ad incrementare la collaborazione tra Fisco e contribuenti al fine di favorire l’emersione spontanea delle basi imponibili. Gli ISA si applicano alle attività d’impresa o di lavoro autonomo per i quali sono stati elaborati i modelli e forniscono un giudizio di sintesi, espresso su una scala da 1 a 10, sull’affidabilità fiscale del contribuente. Da questo giudizio dipende il riconoscimento di una serie di benefici (regime premiale) oppure l’inserimento nelle liste di controllo dell’Amministrazione Finanziaria. Il presente elaborato ha lo scopo di esaminare la normativa e la disciplina di tale nuovo strumento e gli adempimenti ad esso connessi, andando ad evidenziare nel capitolo iniziale le motivazioni che hanno portato al ripensamento degli studi di settore e il processo graduale di ideazione ed implementazione degli indici di affidabilità fiscale, entrando nel merito del concetto di tax compliance. Vengono individuate nella maniera più costante possibile le differenze tra i due strumenti e messi in luce tanto i risvolti positivi quanto le criticità che gli ISA incorporano. In particolare, si cerca di capire se gli ISA sono coerenti ai principi di neutralità fiscale e di proporzionalità ai fini della disciplina dell’iva europea e nazionale così come ai principi enunciati nello Statuto dei Contribuenti.

Nella protezione idraulica del territorio la previsione e il controllo delle piene sono di fondamentale importanza. I territori sono sempre più antropizzati, pertanto la riduzione dei rischi connessi a eventi idrometeorologici estremi è di notevole interesse. La previsione delle piene è resa difficile dall’innumerevole quantità di variabili che intervengono nel processo della loro formazione. Nelle attività di progettazione e nella verifica di opere idrauliche la identificazione dell’idrogramma di progetto spesso riveste un’importanza fondamentale. Un idrogramma di progetto è definito come un’onda di piena, realmente osservata o sintetica, associata ad un determinato livello di rischio, quantificato usualmente in termini di tempo di ritorno. Con il presente lavoro si cerca di verificare la possibilità di applicazione una metodologia per la stima degli idrogrammi di progetto associati ad un determinato tempo di ritorno, recentemente proposta dalla letteratura scientifica (Maione et al., 2001, Una metodologia per la stima indiretta degli idrogrammi sintetici per il progetto di opere di difesa idraulica del territorio). Il lavoro è riferito al Fiume Secchia, un affluente importante del Po che scorre tra le provincie di Modena e Reggio Emilia.

Beet soil-borne mosaic virus (BSBMV) and Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) are members of Benyvirus genus. BSBMV has been reported only in the United States while BNYVV has a worldwide distribution. Both viruses are vectored by Polymyxa betae, possess similar host ranges, particles number and morphology. Both viruses are not serologically related but have similar genomic organizations. Field isolates consist of four RNA species but some BNYVV isolates contain a fifth RNA. RNAs 1 and 2 are essential for infection and replication while RNAs 3 and 4 play important roles on plant and vector interactions, respectively. Nucleotide and amino acid analyses revealed BSBMV and BNYVV are different enough to be classified in two different species. Additionally in BNYVV/BSBMV mixed infections, a competition was previous described in sugar beet, where BNYVV infection reduces BSBMV accumulation in both susceptible and resistant cultivars. Considering all this observations we hypothesized that BNYVV and BSBMV crossed study, exploiting their similarities and divergences, can improve investigation of molecular interactions between sugar beets and Benyviruses. The main achievement of our research is the production of a cDNA biologically active clones collection of BNYVV and BSBMV RNAs, from which synthetic copies of both Benyviruses can be transcribed. Moreover, through recombination experiments we demonstrated, for the first time, the BNYVV RNA 1 and 2 capability to trans-replicate and encapsidate BSBMV RNA 3 and 4, either the BSBMV RNA 1 and 2 capability to replicate BNYVV RNA2 in planta. We also demonstrated that BSBMV RNA3 support long-distance movement of BNYVV RNA 1 and 2 in B. macrocarpa and that 85 foreign sequence as p29HA, GFP and RFP, are successfully expressed, in C. quinoa, by BSBMV RNA3 based replicon (RepIII) also produced by our research. These results confirm the close correlation among the two viruses. Interestingly, the symptoms induced by BSBMV RNA-3 on C. quinoa leaves are more similar to necrotic local lesions caused by BNYVV RNA-5 p26 than to strongly chlorotic local lesions or yellow spot induced by BNYVV RNA- 3 encoded p25. As previous reported BSBMV p29 share 23% of amino acid sequence identity with BNYVV p25 but identity increase to 43% when compared with sequence of BNYVV RNA-5 p26. Based on our results the essential sequence (Core region) for the longdistance movement of BSBMV and BNYVV in B. macrocarpa, is not only carried by RNA3s species but other regions, perhaps located on the RNA 1 and 2, could play a fundamental role in this matter. Finally a chimeric RNA, composed by the 5’ region of RNA4 and 3’ region of RNA3 of BSBMV, has been produced after 21 serial mechanically inoculation of wild type BSBMV on C. quinoa plants. Chimera seems unable to express any protein, but it is replicated and transcript in planta. It could represent an important tool to study the interactions between Benyvirus and plant host. In conclusion different tools, comprising a method to study synthetic viruses under natural conditions of inoculum through P. Betae, have been produced and new knowledge are been acquired that will allow to perform future investigation of the molecular interactions between sugar beets and Benyviruses.

Beet soil-borne mosaic virus (BSBMV) and Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) are members of Benyvirus genus. BSBMV has been reported only in the United States while BNYVV has a worldwide distribution. Both viruses are vectored by Polymyxa betae, possess similar host ranges, particles number and morphology. Both viruses are not serologically related but have similar genomic organizations. Field isolates consist of four RNA species but some BNYVV isolates contain a fifth RNA. RNAs 1 and 2 are essential for infection and replication while RNAs 3 and 4 play important roles on plant and vector interactions, respectively. Nucleotide and amino acid analyses revealed BSBMV and BNYVV are different enough to be classified in two different species. Additionally in BNYVV/BSBMV mixed infections, a competition was previous described in sugar beet, where BNYVV infection reduces BSBMV accumulation in both susceptible and resistant cultivars. Considering all this observations we hypothesized that BNYVV and BSBMV crossed study, exploiting their similarities and divergences, can improve investigation of molecular interactions between sugar beets and Benyviruses. The main achievement of our research is the production of a cDNA biologically active clones collection of BNYVV and BSBMV RNAs, from which synthetic copies of both Benyviruses can be transcribed. Moreover, through recombination experiments we demonstrated, for the first time, the BNYVV RNA 1 and 2 capability to trans-replicate and encapsidate BSBMV RNA 3 and 4, either the BSBMV RNA 1 and 2 capability to replicate BNYVV RNA2 in planta. We also demonstrated that BSBMV RNA3 support long-distance movement of BNYVV RNA 1 and 2 in B. macrocarpa and that 85 foreign sequence as p29HA, GFP and RFP, are successfully expressed, in C. quinoa, by BSBMV RNA3 based replicon (RepIII) also produced by our research. These results confirm the close correlation among the two viruses. Interestingly, the symptoms induced by BSBMV RNA-3 on C. quinoa leaves are more similar to necrotic local lesions caused by BNYVV RNA-5 p26 than to strongly chlorotic local lesions or yellow spot induced by BNYVV RNA- 3 encoded p25. As previous reported BSBMV p29 share 23% of amino acid sequence identity with BNYVV p25 but identity increase to 43% when compared with sequence of BNYVV RNA-5 p26. Based on our results the essential sequence (Core region) for the longdistance movement of BSBMV and BNYVV in B. macrocarpa, is not only carried by RNA3s species but other regions, perhaps located on the RNA 1 and 2, could play a fundamental role in this matter. Finally a chimeric RNA, composed by the 5’ region of RNA4 and 3’ region of RNA3 of BSBMV, has been produced after 21 serial mechanically inoculation of wild type BSBMV on C. quinoa plants. Chimera seems unable to express any protein, but it is replicated and transcript in planta. It could represent an important tool to study the interactions between Benyvirus and plant host. In conclusion different tools, comprising a method to study synthetic viruses under natural conditions of inoculum through P. Betae, have been produced and new knowledge are been acquired that will allow to perform future investigation of the molecular interactions between sugar beets and Benyviruses.

Questa tesi è mirata ad essere un lavoro che racchiude alcuni dei vari aspetti rilevanti che collegano la Green Chemistry alla sostenibilità ambientale. La tesi riguarda lo sviluppo sostenibile attraverso capitoli che concorrono alla progettazione di processi chimici eco-compatibili innovativi e approcci verdi per ridurre al minimo e/o rimediare l'inquinamento ambientale. In questo contesto, il mio progetto di dottorato ha affrontato tre temi principali: 1. Progettazione, sintesi e caratterizzazione di nuove molecole di tensioattivo che impiegano materie prime rinnovabili, acido itaconico e ammine lipofile, come materiali di partenza; il Capitolo 2 descrive questo argomento. 2. Sviluppo di una procedura sostenibile finalizzata alla sintesi multicomponente a cascata di biarilcalconi in acqua pura o in condizioni di catalisi micellare; in quest'ultimo caso, uno dei tensioattivi precedentemente sintetizzati è stato ampiamente impiegato; il Capitolo 5 descrive questo argomento. Capitolo 3 e Capitolo 4 descrivono il contesto scientifico e le innovazioni più importanti che hanno aperto la strada a i risultati conseguiti durante il 2 ° anno del corso di dottorato; il primo è una panoramica sull'uso dell'acqua come solvente per reazioni organiche; il secondo è una panoramica sulle reazioni di cross-coupling e lo sfruttamento in questo contesto della catalisi micellare. 3. Progettazione, sintesi e impiego di ligandi di tipo fenantrolinico deuterati per l'ossidazione aerobica palladio catalizzata del metil-glucoside, consentendo un elevato miglioramento della prestazione in questa reazione impegnativa; il Capitolo 7 raccoglie i risultati ottenuti, mentre il capitolo 6 riassume i più importanti progressi ottenuti negli ultimi anni nelle ossidazioni aerobiche di alcoli palladio-catalizzate.
This thesis is intended to be a work that encompasses some of the various relevant aspects linking the Green Chemistry practice to environmental sustainability. The thesis covers sustainable development through chapters that contribute to the design of novel environmentally benign chemical processes and green approaches to minimize and/or remediate environmental pollution. In this context, my PhD project has faced three main topics: 1. Design, synthesis and characterization of new surfactant molecules employing renewable feedstocks, itaconic acid and fatty amines, as starting materials; Chapter 2 describes this topic. 2. Development of a sustainable procedure aimed to the multicomponent cascade synthesis of biaryl-based chalcones in pure water or under micellar catalysis conditions; in the latter case, one of the surfactants previously synthesized has been widely employed; Chapter 5 describes this topic. Chapter 3 and Chapter 4 describe the scientific context and the most important innovations that have paved the way to the results achieved during the 2nd year of PhD course; the former is an overview on the use of water as solvent for organic reactions; the latter is an overview on cross-coupling reactions and the exploitation in this context of micellar catalysis. 3. Design, synthesis and exploitation of deuterated phenanthroline-type ligands for the aerobic palladium-catalyzed oxidation of methyl glucoside, allowing a high performance improvement in this challenging reaction; Chapter 7 collects the obtained results, while Chapter 6 summarizes the most important advances obtained in the last years in the palladium-catalyzed aerobic oxidations of alcohols.

Questa tesi è mirata ad essere un lavoro che racchiude alcuni dei vari aspetti rilevanti che collegano la Green Chemistry alla sostenibilità ambientale. La tesi riguarda lo sviluppo sostenibile attraverso capitoli che concorrono alla progettazione di processi chimici eco-compatibili innovativi e approcci verdi per ridurre al minimo e/o rimediare l'inquinamento ambientale. In questo contesto, il mio progetto di dottorato ha affrontato tre temi principali: 1. Progettazione, sintesi e caratterizzazione di nuove molecole di tensioattivo che impiegano materie prime rinnovabili, acido itaconico e ammine lipofile, come materiali di partenza; il Capitolo 2 descrive questo argomento. 2. Sviluppo di una procedura sostenibile finalizzata alla sintesi multicomponente a cascata di biarilcalconi in acqua pura o in condizioni di catalisi micellare; in quest'ultimo caso, uno dei tensioattivi precedentemente sintetizzati è stato ampiamente impiegato; il Capitolo 5 descrive questo argomento. Capitolo 3 e Capitolo 4 descrivono il contesto scientifico e le innovazioni più importanti che hanno aperto la strada a i risultati conseguiti durante il 2 ° anno del corso di dottorato; il primo è una panoramica sull'uso dell'acqua come solvente per reazioni organiche; il secondo è una panoramica sulle reazioni di cross-coupling e lo sfruttamento in questo contesto della catalisi micellare. 3. Progettazione, sintesi e impiego di ligandi di tipo fenantrolinico deuterati per l'ossidazione aerobica palladio catalizzata del metil-glucoside, consentendo un elevato miglioramento della prestazione in questa reazione impegnativa; il Capitolo 7 raccoglie i risultati ottenuti, mentre il capitolo 6 riassume i più importanti progressi ottenuti negli ultimi anni nelle ossidazioni aerobiche di alcoli palladio-catalizzate.
This thesis is intended to be a work that encompasses some of the various relevant aspects linking the Green Chemistry practice to environmental sustainability. The thesis covers sustainable development through chapters that contribute to the design of novel environmentally benign chemical processes and green approaches to minimize and/or remediate environmental pollution. In this context, my PhD project has faced three main topics: 1. Design, synthesis and characterization of new surfactant molecules employing renewable feedstocks, itaconic acid and fatty amines, as starting materials; Chapter 2 describes this topic. 2. Development of a sustainable procedure aimed to the multicomponent cascade synthesis of biaryl-based chalcones in pure water or under micellar catalysis conditions; in the latter case, one of the surfactants previously synthesized has been widely employed; Chapter 5 describes this topic. Chapter 3 and Chapter 4 describe the scientific context and the most important innovations that have paved the way to the results achieved during the 2nd year of PhD course; the former is an overview on the use of water as solvent for organic reactions; the latter is an overview on cross-coupling reactions and the exploitation in this context of micellar catalysis. 3. Design, synthesis and exploitation of deuterated phenanthroline-type ligands for the aerobic palladium-catalyzed oxidation of methyl glucoside, allowing a high performance improvement in this challenging reaction; Chapter 7 collects the obtained results, while Chapter 6 summarizes the most important advances obtained in the last years in the palladium-catalyzed aerobic oxidations of alcohols.

La fibrillazione atriale (FA) è una patologia molto diffusa, si tratta infatti del disturbo cronico del ritmo cardiaco più frequente e con l’avanzare dell’età aumentano le probabilità di riscontrare tale patologia. Al fine di terminare la FA sono disponibili diverse strategie terapeutiche tra le quali i trattamenti farmacologici e l’ablazione transcatetere. Quest’ultima ha come scopo l’interruzione della propagazione dei segnali elettrici che provocano l’innesco ed il mantenimento della FA. Generalmente questi punti di innesco si trovano attorno agli osti delle vene polmonari, tuttavia in alcuni casi può essere necessario ablare eventuali foci extrapolmonari. Per l’individuazione di queste foci, non essendo ancora del tutto chiaro il meccanismo che porta all'insorgenza della FA si sono sviluppate diverse teorie tra cui la "teoria dei rotori", secondo la quale la FA è sostenuta da pattern di rotazione e diffusione intorno ad un punto detto “pivot”, la cui ablazione potrebbe migliorare la percentuale di successo della procedura.L’individuazione dei rotori richiede in prima battuta la detezione delle attivazioni atriali. Questo lavoro di tesi ha avuto come obbiettivo la costruzione di segnali EGM sintetici per la validazione di un algoritmo per la detezione degli istanti di attivazione atriali locali basato sull’analisi in fase degli elettrogrammi unipolari.

L’evoluzione delle specie batteriche è un processo guidato da un rapido adattamento alle mutevoli, e spesso avverse, condizioni ambientali. Lo scambio di materiale genetico attraverso meccanismi di trasferimento genico orizzontale, unito alla plasticità intrinseca del genoma batterico, gioca un ruolo fondamentale nell’evoluzione di microorganismi con potenziate capacità di adattamento ad habitat ostili. In questo processo, un ruolo centrale è ricoperto dall’arsenale di agenti antimicrobici (antibiotici, antivirali etc.) utilizzati in vari settori (contesto clinico, agricolo etc.) per trattare le malattie infettive. L’abuso e l’uso improprio di questi farmaci guida l’evoluzione e selezione di microorganismi in grado di sopravvivere al trattamento con agenti antimicrobici precedentemente risultati efficaci per debellare l’infezione da essi provocata. Questo fenomeno si definisce Resistenza Antimicrobica (AMR). Il dato più allarmante riguarda la rapida diffusione della resistenza antibiotica che, giorno dopo giorno, erode l’efficacia degli antibiotici attualmente disponibili e minaccia la capacità di trattare efficacemente infezioni potenzialmente letali. Questo scenario porta alla luce la necessità urgente di sviluppare terapie innovative capaci di sostituire o affiancare l’uso degli antibiotici. In questo contesto, la Biologia Sintetica può dare un contributo significativo. Ad esempio, per trattare un’infezione batterica localizzata, un biologo sintetico può riprogrammare razionalmente un microrganismo affinchè rilasci in situ una molecola battericida alternativa ad un antibiotico che agisce selettivamente sulla popolazione di patogeni da debellare. Questo programma genetico può essere codificato all’interno di un circuito sintetico sfruttando una collezione di parti biologiche e l’elevata versatilità della tecnologia CRISPR. Quest’ultima può essere sfruttata per progettare degli agenti antimicrobici selettivi in grado di riconoscere una sequenza distintiva nel genoma del batterio bersaglio. Disegnando opportunamente la sequenza di una guida a RNA è infatti possibile pilotare il taglio della nucleasi Cas9 sui geni di resistenza antibiotica: la degradazione del DNA bersaglio si risolve poi nella morte cellulare o nel ripristino della sensibilità antibiotica. Sebbene questo approccio sia già stato esplorato con promettenti risultati da diversi gruppi di ricerca, almeno due questioni fondamentali rimangono ancora aperte: il rischio di generare nuove varianti dei geni di resistenza nelle cellule che sfuggono alla morte tramite la riparazione del DNA danneggiato, e la necessità di sviluppare una piattaforma in grado di veicolare efficacemente la circuiteria CRISPR nei batteri resistenti. Entrambe queste sfide sono state affrontate nel progetto di ricerca presentato in questa tesi. In primo luogo, per aggirare i rischi connessi al taglio del DNA nelle cellule target, è stata sviluppata una circuiteria sintetica basata sulla tecnologia CRISPRi, la quale sfrutta la capacità della proteina dCas9 di silenziare l’espressione di un gene target senza tuttavia comprometterne la sequenza nucleotidica. L’efficienza di repressione della circuiteria CRISPRi è stata caratterizzata in due casi di studi: inibizione trascrizionale di resistenze antibiotiche modello e ad alto impatto clinico. Successivamente, una piattaforma di trasferimento genico basata sulla coniugazione batterica è stata sviluppata per veicolare il circuito CRISPRi nei batteri resistenti. Infine, è stato implementato un nuovo modello matematico per simulare l’effetto di una terapia che impiega il sistema CRISPRi, mettendo a confronto diversi scenari riguardanti il meccanismo di inibizione e il trasferimento della circuiteria, al fine di predire in silico la strategia terapeutica più efficace da utilizzare in vivo.
Bacterial evolution is driven by rapid adaptation to changing environments where adverse conditions must be faced. The horizontal exchange of genetic information, along with the inherent bacterial genome plasticity, are key players in the evolution of microbial populations with increased tolerance towards challenging conditions, which also include the selective pressure exerted by physical or chemical agents. A central role in microbial adaptation is exerted by the arsenal of antimicrobial agents (antibiotics, antivirals, anti- fungals etc.) used in different settings (from clinical to agriculture sector) to threat or prevent infectious diseases. The abuse and misuse of these medicines drive the evolution and selection of microbes able to survive exposure to an antimicrobial agent that was originally effective to kill the cell or arrest its growth. This phenomenon is defined as Antimicrobial Resistance (AMR). Of a great concern is especially the spread of antibiotic resistance which, day by day, erodes the efficacy of available antibiotics and compromises our ability to cure life-threatening infections caused by multidrug-resistant (MDR) pathogens. This scenario poses an urgent need for new strategies to counteract AMR. With this regard, Synthetic Biology may significantly contribute to the development of non-traditional therapies able to supplant or accompanying antibiotics use. In particular, by rewriting the genetic program of a cell, synthetic biologists aim at designing sophisticated living systems able to carry out a defined task in a reliable and predictable manner. For instance, to treat a localized AMR-associated infection, a microorganism can be rationally programmed to act as a vehicle for the in situ delivery of an antimicrobial agent different from an antibiotic and able to selectively kill resistant bacteria. This genetic program can be encoded in a synthetic circuit by leveraging a collection of biological regulatory parts and the strong programmable nature of a genetic tool named CRISPR technology. The latter can be exploited to design sequence-specific antimicrobials as a guide RNA sequence can be ad hoc designed to drive the cleavage of Cas9 nuclease towards target genes encoding for resistance determinants. In target cells, this event results in bacterial death or re-sensitization to antibiotic therapy. Although this approach has already been explored by several research groups with promising results, at least two major hurdles still have to be faced: the risk of generating new variants of resistance genes in escaper cells that have survived CRISPR targeting by repairing the DNA damage, and the need to develop a robust delivery strategy to mobilize in vivo the synthetic circuit in target bacteria. Both challenges were addressed with the research work presented in this thesis. First, to avoid the threatening consequences of Cas9 cleavage, a synthetic circuitry based on CRISPRi technology was developed as it relies on the ability of dCas9 protein to inhibit the expression of target genes without damaging the relative nucleotide sequence. This is expected to exert re-sensitization of a target pathogen population. In particular, the CRISPRi circuitry was characterized in terms of repression efficiency and multi-targeting capability in two case studies: transcriptional inhibition of model- and clinically-relevant resistance genes. Second, a delivery platform based on bacterial conjugation was exploited to mobilize the CRISPRi circuitry in target resistant bacteria. Finally, a mathematical model was implemented with the purpose to simulate the effect of a CRISPRi-based therapy on AMR pathogens and to compare different biological scenarios including the targeting and the delivery mechanisms, and eventually gaining insight into the best therapeutic strategies for in vivo use.

In questo lavoro di tesi sono stati studiati dei filati sintetici commerciali denominati Dralon® e Leacril®. Si tratta di filati contenenti fibra acrilica (prodotti dalla Bayer e dalla Montefibre a partire dal 1954 e dal 1972, rispettivamente) e provenienti da due cataloghi della filatura Smeraldo per le collezioni dell’anno 1985-86. Si tratta di filati di largo impiego nell’arte contemporanea e nel design ma ancora poco studiati. I filati sono stati caratterizzati mediante diverse tecniche diagnostiche. Per indagare la struttura interna della fibra si sono utilizzate la spettroscopia infrarossa in riflettanza totale attenuata (FTIR-ATR) e la pirolisi accoppiata alla gas cromatografia-spettrometria di massa mentre per la misura del peso molecolare medio si è utilizzato un viscosimetro a capillare. L’analisi dinamico meccanica (DMA) poi è stata impiegata per studiare il comportamento viscoelastico delle fibre. I filati inoltre sono stati sottoposti a tre tipi di invecchiamento accelerato (alta temperatura, ambiente ad umidità elevata e trattamento solare artificiale) per studiarne il comportamento e la stabilità nel tempo. Per il monitoraggio dei trattamenti e per la caratterizzazione dei filati si è utilizzata la microscopia ottica (microscopio a luce riflessa e microscopio polarizzatore a luce trasmessa) ed elettronica (SEM-EDX) per lo studio delle caratteristiche ottiche e morfologiche. Infine per monitorare le variazioni di colore durante i trattamenti si è impiegata la spettroscopia di riflettanza nel visibile unitamente all’analisi colorimetrica.

La carne è un’importante fonte di proteine, aminoacidi essenziali, grassi, minerali, vitamine ed altri nutrienti. Tuttavia, negli ultimi anni diversi studi epidemiologici hanno associato il consumo di carne rossa e carne trasformata ad un aumentato rischio di malattie cardiovascolari e cancro del colon-retto. Il profilo nutrizionale e dietetico e la qualità della carne suina possono essere migliorati attraverso la manipolazione della dieta degli animali. Lo scopo di questa ricerca è stato quello di verificare l’effetto dell’impiego di semi di lino, ricchi di acidi grassi n-3, e l’aggiunta di antiossidanti nella dieta suina al fine di migliorare la qualità della carne. Sono stati condotti due esperimenti per studiare la potenziale applicazione dei semi di lino estrusi ed antiossidanti sintetici e naturali sulle caratteristiche della carcassa e sulla qualità della carne. Il primo esperimento, preliminare al secondo, ha avuto come obbiettivo quello di studiare l'effetto dell’integrazione della dieta con semi di lino estrusi addizionati di livelli sopra-nutrizionali di vitamina E e selenio o estratto di bucce d'uva, valutando: le caratteristiche della carcassa, la composizione in acidi grassi dei depositi adiposi e del muscolo Longissimus thoracis et lumborum (LTL), e la shelf-life di quest’ultimo confezionato in atmosfera modificata (MAP) con ossigeno (70% O2/30% CO2) o azoto (70% N2/30% CO2) a temperatura di refrigerazione, durante lo stoccaggio. Non è stato riscontrato alcun effetto dei trattamenti dietetici sulle caratteristiche della carcassa. Inoltre, drip e cooking loss, stabilità ossidativa nei muscoli crudi e cotti, tenerezza e composizione chimica non sono stati influenzati né dall’inclusione dei semi di lino né dall'aggiunta di antiossidanti. L'inclusione dei semi di lino ha aumentato il contenuto degli acidi grassi n-3 e ha ridotto il rapporto n-6/n-3 sia nel grasso sottocutaneo che nel muscolo LTL. Come previsto, il confezionamento in MAP ad alta concentrazione di ossigeno ha determinato un aumento dei prodotti ossidativi, mantenendo un colore più rosso della carne durante lo stoccaggio refrigerato, indipendentemente dal trattamento dietetico. Nel secondo esperimento si è valutato, in aggiunta alle diete del primo, l’effetto di una dieta con l’inclusione di solo lino, e alla dieta che includeva l’estratto di bucce d’uva è stato aggiunto anche l’estratto di origano. Sono stati valutati, gli effetti delle diete sugli stessi parametri dell’esperimento precedente, utilizzando un’unica formulazione di MAP ad alta concentrazione di ossigeno (35% CO2, 65% O2); è stata inoltre condotta la valutazione dell’analisi microbiologica durante il periodo di conservazione refrigerata del muscolo LTL. Le diete integrate con semi di lino estrusi ed antiossidanti non hanno influenzato le caratteristiche della carcassa. Lo studio sulla shelf-life ha mostrato che la crescita microbica tendeva ad essere più elevata nel gruppo di controllo rispetto agli altri gruppi. Tuttavia, durante l'intero esperimento tutte le conte microbiche erano al di sotto del limite soglia per la vendita della carne cruda (6 log10 CFU / g), stabilito dall’EFSA. L'ossidazione dei lipidi nel muscolo LTL è aumentata durante il tempo di conservazione per tutti i trattamenti dietetici, tuttavia non sono state riscontrate differenze significative tra i gruppi. È interessante notare che gli estratti vegetali sono stati efficaci quanto la vitamina E nel prevenire l'ossidazione dei lipidi. L'inclusione dei semi di lino nelle diete dei suini ha aumentato la quantità di acidi grassi n-3 nel tessuto adiposo e nel muscolo LTL ed ha anche ridotto il rapporto n-6 / n-3 fino ad un valore inferiore a 4, considerato ottimale per la salute dei consumatori.
Meat and meat products are important sources of protein, essential amino acids, fat, minerals, vitamins and other nutrients. However, in recent years, several epidemiological studies have associated red meat and processed meat consumption with an increased risk of cardiovascular disease and colorectal cancer. A good strategy for improving nutritional profile and pork quality could be the manipulation of animal diet. The aim of this research was to produce “healthier” pork by feeding with ingredients rich in n-3 fatty acids as linseed and addition of antioxidants for improving meat quality, during animal breeding. Two experiments were performed to investigate the potential application of extruded linseed and synthetic or natural antioxidants from oregano and grape skin in pig diets, on the carcass characteristics and pork quality. The first experiment was made as a preliminary of the second, for the evaluation of the tested products. The first experiment investigated the effect of inclusion of extruded linseed supplemented with supra-nutritional doses of vitamin E and Selenium or natural antioxidants from grape skin extract in pig diets on the carcass characteristics and lipid fatty acid composition, meat quality and shelf-life of Longissimus thoracis et lumborum (LTL) muscle packaged in modified atmospheres (MAP) with oxygen (70% O2/30% CO2) or nitrogen (70% N2/30% CO2), during refrigerated storage. No effect of dietary treatments was found on the carcass characteristics. Further, drip and cooking losses, oxidative stability in raw and cooked muscle, shear force and chemical composition (moisture, crude protein and lipid contents of LTL muscle) were affected neither by linseed nor by the antioxidants addition. Linseed inclusion in pig diets increased n-3 PUFA content and reduced n-6/n-3 PUFA ratio in both backfat and LTL muscle. As expected, high concentration of oxygen in MAP brought about an increase in oxidative products and yielded redder meat, irrespective of the dietary treatment during refrigerated storage. In the second experiment, in comparison with the first one, was included a diet with only extruded linseed, and the diet with natural antioxidants was supplemented with oregano extract. The effects of the diets on the same parameters of the previous experiment were evaluated, in addition to the microbial growth of LTL muscle packed in high oxygen MAP (35% CO2, 65% O2). The addition of extruded linseed and vegetal extracts supplementation in the pig diets did not affect the carcass characteristics. Shelf-life study showed that microbial growth tended to be higher in the control group respect to other groups. However, throughout the experiment all the microbiological counts were under the microbiological selling threshold (6 log10 CFU/g) of raw meat established by European Food and Safety Authority. Lipid oxidation in LTL muscle increased with storage time for all dietary treatments, however no significant differences were found among the groups. It is interesting to note that vegetal extracts were as effective as vitamin E in preventing lipid oxidation. Linseed inclusion in pig diets increased n-3 fatty acids amount in the backfat and LTL muscle, and also reduced the n-6/n-3 ratio up to a level below 4, considered optimal for consumers’ health.

Con questo elaborato, si vuole mostrare in che modo una parete di elevata rigidezza inserita in uno schema strutturale di soli pilastri, distribuiti uniformemente in una pianta regolare, incide sul comportamento torsionale della struttura stessa. Partendo dall'identificazione delle proprietà statiche degli elementi resistenti, è stato svolto un calcolo degli spostamenti seguendo il metodo dei vincoli ausiliari. Tale procedimento ci ha permesso di individuare gli spostamenti massimi, rispettivamente, per le due fasi con cui viene valutata la struttura. In particolare, l'analisi ci porta ad individuare un parametro adimensionale, in grado di sintetizzare il comportamento della struttura con parete a confronto con quella di riferimento (senza parete). Dopo aver eseguito un'analisi completa ed esatta,ed aver preso dimestichezza con i parametri, sono state applicate delle ipotesi volte a semplificare il calcolo del parametro sintetico. Questo approccio ci ha portato ad individuare un altro parametro adimensionale, che insieme al primo introdotto, sono in grado di descrivere la struttura in termini di rigidezza torsionale e tendenza a subire rotazioni di piano ,se sottoposte ad azioni orizzontali. Per questi parametri è stata ottenuta sia una soluzione generica, ma valida solo per un certo tipo di strutture in pianta regolare, sia soluzioni per i casi particolari affrontati. Questo ci ha permesso di verificare le ipotesi introdotte per poter applicare un metodo di calcolo semplificato della struttura. I risultati ottenuti dall'analisi statica sono poi stati confrontati con quelli ottenuti da analisi dinamiche più accurate, in modo tale da poter dare un'indicazione sull'utilizzo del metodo semplificato. Infine l'analisi ci ha portato ad individuare un metodo tabellare per ricavare la posizione della parete che rende la struttura maggiormente sensibile alle rotazioni di piano; lasciando spazio ad uno sviluppo futuro per strutture più complesse.

Con l’avvento dell’intelligenza artificiale, il monitoraggio di infrastrutture come ponti, grattacieli e linee ferroviarie, è diventato un tema di forte interesse ingegneristico. Posizionando dei sensori in punti strategici della struttura, è possibile acquisire periodicamente delle misure che permettono di valutarne lo stato di salute. L’elevato numero di sistemi di misura, congiuntamente ai lunghi tempi di monitoraggio, comporta la generazione di un’enorme mole di dati che necessita di particolari algoritmi per essere gestita e sfruttata proficuamente. L’azienda RFI, gestore di gran parte dell’infrastruttura ferroviaria italiana, porta avanti da anni progetti di ricerca in collaborazione con le università, allo scopo di migliorare la qualità e la sicurezza del servizio offerto ai passeggeri ma anche di ridurre i costi di gestione. Nel 2020 ha avuto inizio il progetto con l’Università di Bologna di sensorizzare la linea e di strutturare delle tecniche di monitoraggio atte a rilevare la presenza di eventuali anomalie e a stimare il livello di usura del filo di contatto. Quest’ultimo obiettivo risulta essere particolarmente importante per l’azienda poiché permetterebbe di programmare con precisione la sostituzione del filo o intervenire tempestivamente in caso di un comportamento anomalo. Le tecniche oggetto di questo elaborato afferiscono a quella branca del vasto del mondo del machine learning nota come “apprendimento non supervisionato”, la cui caratteristica distintiva è quella di operare senza conoscere a priori le possibili anomalie. Questi algoritmi risultano particolarmente utili in una prima fase esplorativa, quando ancora non si conosce il sistema da monitorare e si ha la necessità di rilevare una serie di possibili eventi anomali.

Nel presente lavoro di Tesi si è voluto far luce sui principali campi di applicazione di alcune nuove tecnologie in ambito biomedicale, quali l’ingegneria tissutale ed i dispositivi di somministrazione di farmaci attraverso meccanismi di controllo intelligenti. Più in dettaglio, si è analizzato il contributo in questi settori dei materiali polimerici ibridi, costituiti da una combinazione di polimeri di sintesi e di origine naturale, in particolare della cheratina nelle sue varie forme. Infatti, la preparazione di blend di cheratina con altri polimeri di tipo sintetico rappresenta una strategia vincente per migliorare le prestazioni non soddisfacenti della cheratina, come la sua difficile lavorabilità ed eccessiva rigidità, senza andare a detrimento di quelle già ottime, come la sua biocompatibilità. Inoltre, diversi studi hanno dimostrato che a partire da queste blend, è possibile ottenere vari tipi di dispositivi, come micro- e nanoparticelle, membrane e tappetini elettrofilati, che si sono rivelati tutti ottimi candidati come supporti per la medicina rigenerativa o dispositivi altamente performanti per il rilascio controllato e mirato di farmaco, settori il cui mercato è in continua e costante crescita.

Nel presente elaborato è stato studiato l'effetto prodotto dall'inserimento di interstrati di rinforzo tra strati legati di una pavimentazione. Si è realizzato un confronto tra due pavimentazioni, una rinforzata e l'altra di controllo, mediante il software di calcolo OLCRACK, aventi le medesime caratteristiche geometriche e gli stessi materiali. In questo modo è stato possibile osservare l'effetto della griglia di rinforzo nel contrastare e ritardare il fenomeno del reflective cracking. Parallelamente è stata effettuata un'indagine sperimentale in laboratorio su travetti bi-strato rinforzati con due tipologie differenti di griglie. I risultati hanno evidenziato l'importanza del ricoprimento sulla griglia, poiché i travetti più spessi hanno dato una risposta migliore alla vita a fatica. In più è stata osservata l'importanza della resistenza a trazione della griglia nell'incremento dei cicli a rottura dei provini.

Le emissioni di CO2 provocate dallo sfruttamento dei combustibili fossili da parte dell'uomo ha portato ad una concentrazione di questo gas serra in atmosfera tale da dover essere monitorata, se non diminuita. E' d'obbligo sfruttare le fonti energetiche in modo più sostenibile: oltre a ridurre il più possibile le emissioni di CO2 è necessario sfruttare appieno le fonti rinnovabili. Soluzione comune a questi due aspetti è il concetto di Power to Gas, o Power to Methane, il cuore del quale è la reazione di metanazione: catturando la CO2 altrimenti dispersa in atmosfera e facendola reagire in appositi catalizzatori con idrogeno ottenuto tramite idrolisi dell'acqua, utilizzando elettricità derivante da fonti rinnovabili, si ottiene metano. In questo modo si può sopperire alla fornitura di energia senza dipendere dai combustibili fossili e con emissioni nulle. In questa tesi si approfondiranno gli aspetti generali della metanazione, soprattutto sulla termodinamica, e si mostrerà quanto sia importante che il concetto di PtM si possa applicare il più possibile su vasta scala.

Il presente lavoro di Tesi ha affrontato lo studio del comportamento idraulico del torrente Marano con l’ausilio del software HEC-RAS, sia in moto stazionario che in moto non stazionario. L’analisi in moto stazionario è servita a stabilire i livelli idrici raggiunti lungo il torrente per le portate al colmo con tempi di ritorno pari a 20, 50, 100 e 200 anni. I risultati dell’analisi hanno permesso di determinare le zone e le strutture a rischio, con un approccio cautelativo in quanto la portata è supposta costante e quindi non viene considerata la laminazione. Non essendoci misure dirette di eventi meteorici, la calibrazione delle scabrezze del modello viene fatta con riferimento all’evento particolarmente intenso verificatosi il 5 e 6 febbraio 2015. L’analisi in moto non stazionario ha permesso di studiare la laminazione di onde di piena di progetto, con gli stessi tempi di ritorno dell’analisi stazionaria, effettuata da quattro possibili schematizzazioni del torrente, ciascuna associata a un diverso grado di complessità; si sono studiati i risultati dell’analisi non stazionaria in termini di quanto i quattro modelli si scostino tra loro e se quindi ci siano significative variazioni prodotte dall’aumento del grado di complessità del modello.

Riassunto La qualità del vino è un concetto multidimensionale che dipende da numerosi fattori quali luogo di produzione, clima, suolo, varietà, pratiche viticole, lieviti e fermentazione, tecnologia di vinificazione, processo di invecchiamento e maturazione, imbottigliamento e conservazione. Tutti questi elementi possono influire, in maniera singola o combinata, sulle proprietà e sulle caratteristiche organolettiche del vino (flavour, colore e aroma). Alcune di queste variabili possono essere modulate e gestite in campo ed in cantina al fine di migliorare la qualità delle uve e dei vini prodotti da esse. In questo contesto, appare evidente che la corretta gestione delle variabili viti-vinicole costituisce un aspetto di primaria importanza nella produzione di vini di qualità. Pertanto l’obiettivo della tesi di dottorato è stato quello di studiare l’impatto di diverse variabili viticole, tecnologiche, di affinamento/maturazione e di packaging sulla qualità di vini rossi prodotti a partire da cultivar autoctone dell’Italia Meridionale (Aglianico, Montepulciano e Nero di Troia). L’attività di ricerca del 1° anno ha incluso una fase iniziale per la messa a punto del metodo LC-MS da utilizzare per la determinazione del profilo fenolico e l’ottimizzazione delle condizioni HPLC-ESI-MS. La tecnica è stata impiegata, insieme ad altre tecniche e metodiche durante il 2° e 3° anno di Dottorato per la valutazione degli effetti delle variabili sopra citate sulle caratteristiche di qualità dei vini studiati. Diversi composti fenolici sono stati identificati, tra cui acidi fenolici e derivati, stilbeni, flavonoli, flavan-3-oli monomeri e dimeri, e antociani. Tra gli antociani, in particolare, sono state identificate le forme glicosilate, acetilglicosilate, cumarilglicosilate e caffeoilglicosilate dei principali antociani del vino (delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina e malvidina), alcune piranoantocianine (vitisine tipo A e B), flavanil-piranoantocianine, pinotine, e complessi antociano-tannino via acetaldeide. Nel corso del 2° anno di Dottorato, le attività di ricerca sono state focalizzate sullo studio degli effetti della sfogliatura in campo e di pratiche di affinamento/maturazione alternative quali micro-ossigenazione e trattamento con i chips sulle caratteristiche chimico-fisiche e sensoriali dei vini rossi autoctoni. Le uve (cv. Uva di Troia) defogliate presentavano un contenuto maggiore di zuccheri e minore di acidi organici. La defogliazione parziale non ha influenzato la composizione fenolica degli acini ma ha migliorato la qualità dei vini, mentre la defogliazione completa ha comportato un aumento della sostanza secca, degli zuccheri e del grado alcolico finale. Le uve sottoposte al maggior flusso di fotoni fotosintetico hanno presentato il maggior contenuto antocianico. Riguardo alle tecnologie di invecchiamento alternative alla barrique, il trattamento con oak chips ha determinato dapprima un effetto antiossidante proteggendo i composti fenolici dei vini contro l’ossidazione, e successivamente un effetto stabilizzante del colore attraverso la polimerizzazione di antociani e tannini. Il 3° anno di Dottorato è stato dedicato alla valutazione degli effetti singoli e combinati di tecnologie di vinificazione (tradizionale, criomacerazione, macerazione con enzimi, macerazione prolungata), differenti tipi di chiusura (tappi sintetici Nomacorc® in polietilene a bassa densità con bassa, media ed alta permeabilità all’ossigeno), e del trattamento con i chips su colore, evoluzione della composizione fenolica, attività antiossidante, e profilo sensoriale dei vini oggetto di studio (cv. Uva di Troia). È stata anche studiata l’influenza del momento di effettuazione del trattamento con i chips (prima o dopo la fermentazione malo-lattica). La criomacerazione ha consentito l’ottenimento di vini meno acidi, più strutturati ed alcolici, anche dopo un anno di affinamento. Inoltre, i vini criomacerati hanno mostrato una maggiore stabilità all’ossidazione rispetto alle altre tecnologie. I vini prodotti per macerazione prolungata sono risultati meno ricchi in composti fenolici e meno colorati, ma meglio apprezzati dal punto di vista sensoriale dopo un anno di affinamento. I vini prodotti per macerazione enzimatica sembrano essere quelli che meglio uniscono il miglioramento delle caratteristiche chimico-fisiche con quelle sensoriali. L’impiego di tappi sintetici a media e alta permeabilità all’ossigeno ha favorito la polimerizzazione dei pigmenti, migliorando così la stabilità del colore dei vini Nero di Troia, ha aumentato la percezione degli attributi fruttati, speziati ed aromatici, e ridotto quelli vinosi, rispetto quelli a bassa permeabilità. La scelta del tempo in cui applicare il trattamento con frammenti di rovere (prima o dopo la fermentazione malo-lattica) ha consentito di modificare la qualità dei vini Nero di Troia. Gli oak chips non hanno favorito la stabilizzazione del colore per via della differente composizione fenolica dei vini di partenza, ma hanno protetto i vini trattati dall’ossidazione (fenomeno maggiormente evidente nei vini trattati dopo la fermentazione malo-lattica). Inoltre, hanno migliorato le caratteristiche sensoriali in tutti i vini sottoposti al trattamento, attenuando le note floreali e fruttate e accentuando quelle speziate, legnose e di vaniglia. Tuttavia, i vini trattati prima della fermentazione malo-lattica hanno mostrato caratteri legnosi e speziati più attenuati, note fruttate più intense, e un carattere etereo meno pronunciato rispetto a quelli trattati dopo la fermentazione malo-lattica. Abstract The wine quality is a multidimensional concept that depends on several factors including location, climate, soil, grape variety, vineyard practices, yeasts and fermentation, winemaking technologies, aging and maturing processes, bottling and storage. All of these elements can individually or interactively influence properties and organoleptic characteristics (flavour, colour, and mouthfeel) of wines. Some of these variables can be modulated and managed in vineyard and winery, in order to improve the quality of grapes and wines derived from them. In this context, it is evident that the correct management of these variables represents an important topic in the production of high-quality wines. Therefore, the PhD thesis was focused on evaluating the effects of viticultural, technological, aging and packaging variables on the quality of native red wines from the South of Italy (Aglianico, Montepulciano, and Nero di Troia). The research activity of the 1st year of the PhD course included an initial step, consisting in the development of the LC-MS methods to be used for the analysis of the phenolic profiles and in the optimization of the HPLC-ESI-MS conditions. The technique was employed, together with other techniques, during the 2nd and 3rd PhD years, for the evaluation of the effects of the above cited variables on the quality characteristics of the wines studied. Several phenolic compounds were identified, including phenolic acids and derivatives, stilbenes, flavonols, flavan-3-ols monomers and dimers, and anthocyanins. Among anthocyanins, in particular, glycosylated, acetylglycosylated, cumaroylglycosylated and caffeoylglycosylated forms of the main wine anthocyanins (delphinidin, cyanidin, petunidin, peonidin and malvidin), some pyranoanthocyanins (vitisin A- and B-type), flavanyl-pyranoanthocyanins, pinotins, and anthocyanin-tannin via acetaldehyde complexes have been identified. During the 2nd PhD year, the research activities were focused on the study of the effects of leaf removal and of aging practices such as micro-oxygenation and aging with oak chips on the chemical-physical and sensory characteristics of native red wines. The defoliated grapes (cv. Uva di Troia) had higher sugar content and lower organic acids. The partial defoliation did not affect the phenolic composition of the berries but it improved the quality of the wines, while the complete defoliation resulted in an increase of dry matter, sugars and alcohol content. The grapes that received the highest photosynthetic photon flux showed the greatest content of anthocyanins. Regarding the alternative aging technologies, the treatment with oak chips firstly showed an antioxidant effect by absorbing the dissolved oxygen and protecting the wine phenolic compounds against oxidation, and subsequently a colour stabilizing effect through the polymerization of anthocyanins and tannins. The 3rd PhD year was dedicated to the evaluation of the single and interactive effects of winemaking technologies (traditional, cryomaceration, maceration with enzymes, extended maceration), types of closure (low density polyethylene synthetic stoppers characterized by low, medium and high oxygen permeability), and treatment with oak chips on colour, evolution of the phenolic composition, antioxidant activity, and sensory profile of the red wines studied (cv. Uva di Troia). The effects of timing (before or after malolactic fermentation) of the treatment with oak chips were also studied. Cryomaceration enabled the obtaining of less acid, more structured and alcoholic wines, even after one year of aging. Furthermore, the cryomacerated wines showed greater oxidation stability than the other technologies. The wines produced through extended maceration were less rich in phenolic compounds and less colourful, but they were better appreciated from a sensory perspective. The wines produced through addition of pectolytic enzyme combined the improvement of chemical-physical characteristics with enhancement of the sensory properties. The use of synthetic stoppers having medium and high oxygen permeability favoured the polymerization of the pigments, thus improving the Nero di Troia colour stability, increased the perception of fruity, spicy and aromatic attributes, and reduced the vinous notes, if compared to the wines closed with low oxygen permeability devices. The choice of the time (before or after the malolactic fermentation) of application of the treatment with oak chips needed to change the wine quality characteristic. In particular, the oak chips did not lead to the colour stabilization but protected the treated wine against oxidation (especially in wines treated after malolactic fermentation). They also improved the sensory features in all the oak-treated wines by the attenuation of the floral and fruity notes and the accentuation of the spicy, woody and vanilla aromas. Nevertheless, the wines treated before malolactic fermentation showed softer oak and spicy characters, more fruity notes, and less ethereal attribute with respect to those ones treated after malolactic fermentation.

L’obiettivo della tesi è ideare uno schema teorico del concetto multidimensionale di rischio territoriale, applicandolo successivamente ad un caso di studio sulle province italiane. Nel primo capitolo si delinea uno schema teorico del concetto di rischio territoriale, utilizzando una lettura del fenomeno di stampo sistemico, secondo cui il rischio è correlato positivamente a fattori di vulnerabilità territoriale e negativamente a fattori di resilienza. Il territorio viene rappresentato nelle tre dimensioni della sostenibilità, quella economica, sociale e ambientale, seguendo un approccio olistico. Nel secondo si applica lo schema teorico ad uno studio sulle province italiane. Si adotta una metodologia di sintesi a passaggi successivi, che prevede l’applicazione di tecniche multivariate. Si giunge ad un sistema di indicatori ed indici sintetici di vulnerabilità e resilienza economica, sociale e ambientale. Nel terzo si giunge agli indici sintetici di vulnerabilità e resilienza territoriale, confrontando metodi di aggregazione differenti. Si individuano così i sistemi locali più a rischio, perchè più vulnerabili e meno dotati di fattori di risposta al cambiamento. Si evidenziano elementi di originalità a livello di disegno teorico, per la trattazione del tema nelle dimensioni distinte Economia, Società e Ambiente, e a livello empirico, per l’utilizzo di metodologie di sintesi ibride.
The aim of the work is to provide a theoretical framework regarding the multidimensional concept of vulnerability of local systems, then applying it to a case study on Italian provinces. The first chapter outlines a theoretical framework of this concept, using a reading of the phenomenon according to a systemic mold, whereby the risk is positively correlated with spatial vulnerability factors and negatively with resilience factors. Region is represented in the three dimensions of sustainability, that is the economic, social and environmental ones, following a holistic approach. The second one applies the theoretical framework for a study on the Italian provinces. We have adopted a method of synthesis by successive steps, which provides the application of multivariate techniques. We arrive at an indicators system and composite indices of economic, social and environmental vulnerability and resilience. In the third one we reach the composite indices of vulnerability and resilience of local systems, comparing different methods of aggregation among themselves. Systems are identified as most at risk, because more vulnerable and less gifted with factors of response to change. Elements of originality are highlighted in terms of theoretical project for the treatment of the theme in the distinct dimensions Economy, Society and Environment, as well as, at empirical level, the usage of hybrid synthesis methods.

L’obiettivo della tesi è ideare uno schema teorico del concetto multidimensionale di rischio territoriale, applicandolo successivamente ad un caso di studio sulle province italiane. Nel primo capitolo si delinea uno schema teorico del concetto di rischio territoriale, utilizzando una lettura del fenomeno di stampo sistemico, secondo cui il rischio è correlato positivamente a fattori di vulnerabilità territoriale e negativamente a fattori di resilienza. Il territorio viene rappresentato nelle tre dimensioni della sostenibilità, quella economica, sociale e ambientale, seguendo un approccio olistico. Nel secondo si applica lo schema teorico ad uno studio sulle province italiane. Si adotta una metodologia di sintesi a passaggi successivi, che prevede l’applicazione di tecniche multivariate. Si giunge ad un sistema di indicatori ed indici sintetici di vulnerabilità e resilienza economica, sociale e ambientale. Nel terzo si giunge agli indici sintetici di vulnerabilità e resilienza territoriale, confrontando metodi di aggregazione differenti. Si individuano così i sistemi locali più a rischio, perchè più vulnerabili e meno dotati di fattori di risposta al cambiamento. Si evidenziano elementi di originalità a livello di disegno teorico, per la trattazione del tema nelle dimensioni distinte Economia, Società e Ambiente, e a livello empirico, per l’utilizzo di metodologie di sintesi ibride.
The aim of the work is to provide a theoretical framework regarding the multidimensional concept of vulnerability of local systems, then applying it to a case study on Italian provinces. The first chapter outlines a theoretical framework of this concept, using a reading of the phenomenon according to a systemic mold, whereby the risk is positively correlated with spatial vulnerability factors and negatively with resilience factors. Region is represented in the three dimensions of sustainability, that is the economic, social and environmental ones, following a holistic approach. The second one applies the theoretical framework for a study on the Italian provinces. We have adopted a method of synthesis by successive steps, which provides the application of multivariate techniques. We arrive at an indicators system and composite indices of economic, social and environmental vulnerability and resilience. In the third one we reach the composite indices of vulnerability and resilience of local systems, comparing different methods of aggregation among themselves. Systems are identified as most at risk, because more vulnerable and less gifted with factors of response to change. Elements of originality are highlighted in terms of theoretical project for the treatment of the theme in the distinct dimensions Economy, Society and Environment, as well as, at empirical level, the usage of hybrid synthesis methods.

Lo studio della composizione chimica delle stelle che compongono la Via Lattea è uno strumento eccezionale per comprendere la storia di formazione ed evoluzione della nostra Galassia. In particolare, le stelle più povere di metalli sono testimoni diretti delle prime fasi evolutive dell’Universo e la composizione chimica di tali stelle fornisce informazioni cruciali per comprendere la formazione della nostra Galassia e la produzione degli elementi chimici, partendo dalle prime generazioni di stelle nate appena dopo il Big Bang. A basse metallicità si osserva una frazione sempre più alta di stelle con arricchimento più o meno marcato di elementi prodotti da cattura neutronica e dal ciclo CNO. Tali stelle potrebbero essere il risultato di un processo di mass transfer in sistemi binari, oppure riflettere una composizione chimica originale. In questa tesi sono stati analizzati spettri UVES di un campione di cinque stelle C-normal e quattro C-enhanced (CEMP) mediante confronto con spettri sintetici e ricavando le abbondanze chimiche dei diversi elementi mediante il codice SALVADOR, con lo scopo di confrontare la composizione chimica dei diversi gruppi di elementi in stelle con abbondanze diverse di carbonio. Il principale risultato dell’analisi riguarda l’identificazione di una sovrabbondanza significativa di Al nelle CEMP più ricche di carbonio rispetto alle C-normali. Inoltre, tali stelle presentano anche sovrabbondanze di alcuni elementi del picco del ferro, come Sc e Cr. L’identificazione di queste nuove signatures chimiche delle stelle CEMP sarà utile per comprendere meglio la loro origine.

The structure of a blood vessel is relatively simple; its main structural component is a layer of smooth muscle cells (SMCs) embedded in a collagen matrix. The interior lumen of the vessel is lined with endothelial cells (ECs), who form the interface between the flowing blood and the vessel wall. The outer layer of the tube is covered with fibroblasts (FBs) and connective tissue (Seunarine et al.,2008). Although autologous arterial and venous grafts represent the best clinical option to bypass or replace blood vessels that became stenosed by disease processes or trauma, several limitations affect this practice, being related to pre-existing vascular disease, prior surgery, limited length or poor quality (Pektok et al., 2008; Nottelet et al., 2009). Conventional vascular prostheses made of expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) or polyethyleneterephtalate (Dacron) are currently used to overcome the above reported limitations, being shelf-ready and available only for large blood vessel replacement. Tissue engineering (TE) is an alternative approach for the preparation of small-diameter vascular grafts (<6 mm) due to the potential to control thrombosis, cellular hyperplasia and matrix production. This control also requires the maintenance of graft patency in vivo, appropriate mechanical properties and the formation of a functional endothelium (Zhang et al., 2009). This topic represents a crucial issue to be addressed in order to overcome the drawbacks of small-diameter grafts and offer potentially growing devices for pediatric surgery. TEVGs needs a compliant polymer scaffold to which endothelial cells (ECs) can adhere, form an anti-thrombogenic monolayer and exhibit vasoactive properties (Williamson et al., 2006). For a new tissue to be generated or regenerated it requires a porous scaffold which acts as substratum for cell attachment in order to obtain a construct able to adapt to the host modifications to improve the clinical outcome after graft implantation. An ideal scaffold should have good biocompatibility and biodegradation characteristics. It should also have appropriate biomechanical properties, good saturability to ensure secure implantation, and availability in a variety of size for a wide range of grafting applications (Tillman et al., 2009). The electrospinning technology is efficient and cost-effective to produce polymeric mats and vascular grafts with definite characteristics to control their degradation during remodeling and to reproduce a suitable cell environment able to mimic the physical and structural properties of native extracellular matrix (ECM) (Baiguera et al., 2009). Bioresorbable polymeric scaffolds produced by electrospinning are among the most promising materials due to their similarity to the native extra cellular matrix (ECM) (He et al., 2009). The poly(epsilon-caprolactone) (PCL) is a synthetic aliphatic polyester, intensively investigated biomaterial; its advantages are ease of fabrication, pliability, and tunable mechanical strength. It can be produced to conduits with the required dimensions, optimum porosity and viscoelasticity (Pankajakshan et Agrawal, 2010). However, its generally poor cell affinity due to hydrophobicity, lack of cell-binding signals and its slow degradation rate in vivo (Nottelet et al., 2009) have become the major obstacle to be an ideal tissue engineering material (Xiang et al., 2011). Consequently PCL blended with natural polymers could be a promising approach in vascular tissue engineering (Pankajakshan et Agrawal, 2010). Moreover, blend of synthetic and natural polymers have shown good cytocompatibility with mesenchymal stem cells (Tang et Wu, 2005). The poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) is a natural material produced by numerous bacteria. Its in vivo degradation involves the release of hydroxy acids, less acid and less inflammatory than other bioresorbable polymers (Williams et Martin, 2002). Its various properties such as natural origin, biodegradability, biocompatibility, non-toxicity (Ke at al., 2010) make it a good candidate for blending with PCL. Starting from these assumptions, in this project soft PCL, already approved by the Food and Drug Administration, hard PHBV and their intimate blend PCL/PHBV (50% PCL/50% PHBV) were considered. The electrospun bioresorbable polymeric mats and tubular scaffolds were designed, produced and characterized at the University of Rome "Tor Vergata", Department of Science and Chemical Technology, by Prof. Alessandra Bianco and Eng. Costantino Del Gaudio. In the first step of the work, cytocompatibility studies were addressed. Sprague-Dawley rat endothelial cells from two different compartments, cerebral endothelial cells (RCECs) and aortic endothelial cells (RAECs) were seeded on polymeric mats and samples cut out from tubular scaffolds of small caliber (inner diameter <6 mm) in in vitro static culture to assay adhesion, viability and proliferation. The biological results have shown that the mats based on PCL allowed the survival and better growth of RCECs. In case of samples cut out from the tubular structures of PCL and PCL/PHBV, the RCECs have covered the surface of scaffolds by organizing themselves into a monolayer as in the native blood vessel. On the contrary, the RAECs have grown steadily and have also colonized mats and samples cut out from the tubular scaffolds of PHBV. In the second step the PCL, PHBV and PCL/PHBV mat biocompatibility has been evaluated by implanting them in vivo in the Sprague-Dawley rat dorsal subcutaneous tissue for 7, 14 and 28 days. All rats survived and all explanted mats were integrated into the host tissue, were partially vascularized and preserved their appearance and shape. The PHBV mat explants folded during the time lapse but their form was conserved. Explanted polymeric mat sections, stained with hematoxylin and eosin, showed a complete PHBV and PCL/PHBV fibrous capsule resorption at 28 days. The inflammatory cell infiltrate decreased over time whereas migratory cells increased. They colonized the border area and the polymeric mat inner part. The results obtained in vitro and in vivo experiments suggest the blend PCL/PHBV as a possible alternative material to the PCL in the field of vascular tissue engineering, thanks to its intermediate characteristics between synthetic (PCL) and natural (PHBV) material and thanks to a more rapid in vivo degradation and remodeling compared to PCL
La struttura di un vaso sanguigno e' relativamente semplice essendo principalmente composto da uno strato di cellule muscolari lisce (SMCs) incorporato in una matrice di collagene. Il lume interno e' rivestito da cellule endoteliali (ECs) che costituiscono l'interfaccia tra il flusso sanguigno e la parete del vaso. Lo strato esterno e' ricoperto da fibroblasti (FBs) e da tessuto connettivo (Seunarine et al., 2008). Sebbene impianti autologhi di arteria e di vena rappresentino la migliore opzione clinica per il bypass o la sostituzione di vasi sanguigni stenotici a causa di processi patologici o traumi, diversi limiti influenzano questa pratica, in particolare malattie vascolari preesistenti e la limitata lunghezza o la scarsa qualita' dei sostituti (Pektok et al., 2008; Nottelet et al., 2009). Protesi vascolari in politetrafluoroetilene espanso (ePTFE) o Dacron sono attualmente utilizzate con successo per superare i limiti sopra riportati e per il bypass di condotti vascolari di medio e grande calibro, superiore a 6 mm. L' ingegneria tissutale dei sostituti vascolari (TEVGs) e' un approccio alternativo per la costruzione di vasi di piccolo diametro (<6 mm) con la possibilita'  di controllare fenomeni di trombosi, iperplasia cellulare ed eccessiva produzione di matrice. Inoltre, in vivo devono essere assicurati il mantenimento della pervieta'  del graft e di adeguate proprieta'  meccaniche e la formazione di un endotelio funzionale (Zhang et al., 2009). Questo argomento rappresenta una questione cruciale da affrontare per superare gli inconvenienti dei sostituti di piccolo diametro e per poter usufruire di questi anche nel settore della chirurgia pediatrica. Tale approccio si basa sull' utilizzo di uno scaffold polimerico poroso a cui le cellule endoteliali (ECs) possano aderire cosi' da formare un monostrato antitrombogenico con proprieta'  vasoattive (Williamson et al., 2006). Obbiettivo finale e' la realizzazione di un costrutto trapiantabile in grado di adattarsi alle modifiche dell' ospite. Lo scaffold ideale dovrebbe essere dotato di buona biocompatibilita' e biodegradabilita' . Esso dovrebbe inoltre disporre di adeguate proprieta'  biomeccaniche e di ampia disponibilita'  di svariate dimensioni per una vasta gamma di applicazioni cliniche (Tillman et al., 2009). Con la tecnica dell' elettrospinning si ottengono supporti polimerici per sostituti vascolari con particolari caratteristiche: degradazione controllata durante il rimodellamento in vivo, riproduzione di un ambiente adatto alla crescita cellulare e in grado di mimare le proprieta'  fisiche e strutturali della matrice extracellulare (ECM) nativa (Baiguera et al., 2009). Le matrici polimeriche biodegradabili prodotte con la tecnica dell' electrospinning, sono tra i materiali piu' promettenti, grazie alla loro somiglianza alla matrice extracellulare (ECM) (He et al., 2009). Il poli(epsilon-caprolattone) (PCL) e' un poliestere alifatico, ampiamente studiato come biomateriale; i suoi vantaggi sono la facilita' di fabbricazione, la duttilita'  e l' elevata resistenza meccanica. Puo' essere prodotto come scaffold tubulare con le dimensioni richieste e con porosita'  e viscoelasticita'  ottimali (Pankajakshan et Agrawal, 2010). Tuttavia, la sua generalmente scarsa affinita' cellulare, dovuta all' idrofobicita' , la mancanza di molecole segnale e la sua lenta degradazione in vivo (Nottelet et al., 2009) sono aspetti che precludono la sua considerazione come materiale ideale per l' ingegneria tissutale (Xiang et al. 2011). Di conseguenza, la realizzazione di un blend di PCL con polimeri naturali potrebbe essere un approccio promettente nel campo dell'ingegneria tissutale vascolare (Pankajakshan et Agrawal, 2010). Inoltre miscele di polimeri sintetici e naturali hanno gia'  mostrato buona citocompatibilita'  con cellule staminali mesenchimali (Tang et Wu, 2005). Il poli (3-idrossibutirrato-co-3-idrossivalerato) (PHBV) e' un materiale naturale prodotto da numerosi batteri. La sua degradazione in vivo comporta il rilascio di idrossiacidi, meno acidi e meno infiammatori rispetto ad altri polimeri bioriassorbibili (Williams et Martin, 2002). Le sue varie proprieta'  quali l'origine biologica, la biodegradabilita' , la biocompatibilita' , la non tossicita'  (Ke et al., 2010) ne fanno un buon candidato per la realizzazione di blend con PCL. Partendo da tali presupposti, in questo progetto sono stati valutati i seguenti materiali: soft poli(epsilon-caprolattone) (PCL), di origine sintetica e gia'  approvato dalla Food and Drug Administration, hard poli(3-idrossibutirrato-co-3-idrossivalerato) (PHBV), di origine microbica, e il loro blend PCL/PHBV (50% PCL/50% PHBV). Le matrici polimeriche e gli scaffold tubulari elettrofilati sono stati progettati, prodotti e caratterizzati presso l'Universita'  di Roma "Tor Vergata", Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche, dalla Prof. Alessandra Bianco e dall'Ing. Costantino Del Gaudio. Nella prima fase del lavoro, e' stata testata la citocompatibilita'  su matrici e su scaffold ricavati da strutture tubulari di piccolo calibro (diametro interno<6mm) tramite saggi in vitro utilizzando cellule endoteliali di ratti Sprague-Dawley da due diversi distretti: microcircolo cerebrale (RCEC) ed aorta (RAEC). Sono stati effettuati saggi di adesione, di vitalita'  e di proliferazione che hanno dimostrato che le matrici a base di PCL permettono la sopravvivenza e la migliore crescita delle RCEC. Nel caso di scaffold ricavati da strutture tubulari di PCL e PCL/PHBV, le RCEC hanno ricoperto la superficie dei polimeri organizzandosi in un monostrato come nei vasi sanguigni nativi. Diversamente dalle RCEC, le RAEC sono cresciute costantemente e hanno colonizzato anche le matrici e gli scaffold ricavati da strutture tubulari di PHBV. Nella seconda fase del lavoro e' stata valutata la biocompatibilita'  delle matrici polimeriche di PCL, PHBV e PCL/PHBV mediante l' impianto in vivo nel tessuto sottocutaneo dorsale di ratti Sprague-Dawley per 7, 14 e 28 giorni. Tutti i ratti sono sopravvissuti e tutti i polimeri espiantati sono apparsi conservati nel loro aspetto e forma. La colorazione con ematossilina ed eosina ha dimostrato il completo riassorbimento della capsula fibrosa a 28 giorni, sui polimeri di PHBV e di PCL/PHBV. L' infiltrato cellulare infiammatorio e' diminuito nel tempo mentre e' aumentato il numero di cellule migranti che hanno colonizzato la zona di confine tra tessuto e matrice e in parte l' interno di quest' ultima. I risultati ottenuti in vitro ed in vivo sembrano indicare il blend PCL/PHBV come possibile materiale alternativo al PCL nel campo dell' ingegneria tissutale vascolare sia per le caratteristiche intermedie tra PCL, di origine sintetica, e PHBV, di origine naturale rispettivamente, sia per la degradazione e il rimodellamento piu' rapidi in vivo rispetto al PCL

Antiferromagnetici sintetici (SAF) costituiti da due strati ferromagnetici separati da un sottile strato metallico non magnetico hanno recentemente suscitato un rinnovato interesse come potenziali candidati per una serie di applicazioni innovative e avanzate nell’ambito della spintronica e della biotecnologia. I SAF sono componenti chiave nei dispositivi spintronici e una significativa attenzione è stata recentemente prestata alla preparazione di tali sistemi su substrati flessibili in virtù dei significativi vantaggi che offrono rispetto a dispositivi fabbricati su substrati rigidi convenzionali, come la capacità di piegare e regolare la forma del substrato, un minor peso e costi contenuti. Sebbene il progresso e lo sviluppo di sistemi spintronici con anisotropia magnetica longitudinale su substrati non planari sia stato notevole nel corso degli ultimi anni, eterostrutture magneto-resistive flessibili con anisotropia magnetica perpendicolare (PMA) sono piuttosto inesplorate nonostante consentano funzionalità aggiuntive e prestazioni migliorate. D'altra parte, per applicazioni diagnostiche e terapeutiche, microdischi SAF con magnetizzazione perpendicolare preparati con approcci litografici top-down sono stati recentemente proposti come valida alternativa alle più studiate particelle superparamagnetiche sintetizzate per via chimica in quanto soddisfano tutti i criteri chiave richiesti per applicazioni biomedicali, consentendo al contempo un significativo grado di controllo e modulazione delle proprietà magnetiche. In questo contesto, la tesi si propone di sviluppare e studiare dispositivi magneto-resistivi su substrati flessibili e microdischi per applicazioni biomedicali basati su SAF a film sottile con PMA. L'attenzione si è concentrata su sistemi basati su Co/Pd e Co/Ni in virtù dell’elevata anisotropia magnetica (~106 J/m3) e della possibilità di regolare in maniera fine le proprietà magnetiche variando lo spessore dei singoli strati e il numero di ripetizioni N del doppio strato di Co/Pd(Ni). In particolare, multistrato flessibili con struttura spin-valve e magnetoresistenza gigante, costituiti da un free layer di [Co/Pd(Ni)]N e da un reference layer SAF con struttura [Co/Pd(Ni)]N/Ru/[Co/Pd(Ni)]N separati da uno strato di Cu, sono stati preparati sia mediante deposizione diretta su substrati flessibili che attraverso l’utilizzo di strategie transfer-and-bonding di tipo wet e dry. Sono state inoltre eseguite misurazioni in condizioni di flessione per indagare la robustezza delle spin-valve flessibili e la possibilità della loro integrazione su superfici curve. Film SAF ottimizzati sono stati infine impiegati per la preparazione di multistrato a film sottile costituiti da ripetizioni multiple di singole unità SAF con struttura [Co/Pd]N/Ru/[Co/Pd]N e anisotropia magnetica perpendicolare allo scopo di fabbricare microdischi SAF free-standing mediante processi litografici.
Although discovered about three decades ago, the peculiar properties of synthetic antiferromagnetic (SAF) thin films consisting of two ferromagnetic layers separated by a non-magnetic metal spacer have recently revived a renewed interest as potential candidates for a number of innovative and advanced applications including spintronics and biotechnology. SAFs are key component in spintronic devices and a significant attention has been recently paid on the preparation of such devises on flexible substrates, which provide wide advantages over their conventional rigid-substrate counterparts, such as the ability to bend and adjust the shape of a device, a light-weight and low costs. While the progress and development of systems with longitudinal magnetic anisotropy on non-planar substrates has been remarkable over the last few years, flexible magneto-resistive heterostructures with perpendicular magnetic anisotropy (PMA) are rather unexplored despite they allow for additional functionality and improved performance. On the other hand, for diagnostic and therapeutic applications, perpendicular magnetized SAF microdisks prepared by top-down lithographic approaches have been recently proposed as a valid alternative to the most investigated superparamagnetic particles synthetized by chemical routes as they fulfill all the key criteria required for biomedical applications while allowing a significant degree of control and tunability of the magnetic properties. Within this context, this thesis aims at developing and studying magneto-resistive spintronic devices on flexible substrates and microdiscs for biomedical applications based on SAF thin film stacks with PMA. The focus was on Co/Pd- and Co/Ni-based systems due to their strong PMA (~106 J/m3) and the possibility to finely tune their magnetic properties by varying the thickness of the individual layers and the number of repetitions N of the Co/Pd(Ni) bilayer. In particular, flexible Co/Pd(Ni)-based giant magnetoresistance spin-valve thin film stacks consisting of a [Co/Pd(Ni)]N free layer and a fully compensated [Co/Pd(Ni)]N/Ru/[Co/Pd(Ni)]N synthetic antiferromagnet reference electrode separated by a Cu spacer, were prepared by direct deposition on flexible substrates and by exploiting both wet and dry-etching transfer-and-bonding approaches. Measurements under bending conditions were also performed to investigate the robustness of the flexible spin-valves and the possibility for their integration on curved surfaces. The optimized SAF stacks were also used for the preparation of thin fil stacks consisting of multiple repeats of single [Co/Pd]N/Ru/[Co/Pd]N SAF units with perpendicular magnetic anisotropy with the aim to fabricate free-standing SAF microdisks by using lithographic processes.

Il lavoro di tesi ha previsto sia la progettazione di un’architettura robotica in grado di sostenere l’interazione uomo-macchina, sia l’implementazione di un framework software con relative librerie il cui algoritmo di apprendimento è basato su una campagna sperimentale sul campo.

The increasing role of the immune system in controlling the chronic inflammation and tumor growth indicates that a suitable therapeutical strategy is its modulation by new compounds able to enhance immunogenicity of relevant antigens and to revert effector T cell responses (usually Th2 and Th17) in a more protective one (Th1). Recently the family Toll-like receptors (TLRs) has been identified as the major group of sensors for microbial components. TLRs agonists, enhancing both innate and adaptive immunity, are now largely studied for their intrinsic and valid adjuvant activity. In this view, ligands of TLRs (expecially endosomic TLRs) represent a promising class of compounds able to redirect inflammation or to improve anti-tumor response, and, therefore, to be used as adjuvants in allergy vaccines or anti-cancer immunotherapy. In particular, TLR7 agonists are able to simultaneously stimulate different cells of the immune system, leading to a large number of Th1 effector cells in pathological sites.

I ponti sono manufatti che consentono il superamento di depressioni e discontinuità della superficie terrestre (fiumi, colline, ecc.). A causa della peculiarità della loro struttura rispetto all’usuale corpo stradale, essi necessitano di una finitura carrabile specifica. In-fatti l’impalcato del ponte è costituito solitamente da una soletta in calcestruzzo che possiede una rigidezza molto elevata rispetto ad un normale sottofondo realizzato in terra, le cui caratteristiche portanti sono molto inferiori. Le pavimentazioni sugli impalcati dei ponti, di solito, sono costituite da: una membrana bituminosa (o altro materiale sintetico), che impermeabilizza la superficie di appoggio; uno strato di malta bituminosa (di 1 o 2 centimetri di spessore) per garantire una buona adesione; uno strato di collegamento e uno strato di usura in conglomerato bituminoso. Questo tipo di pavimentazione, però, presenta non pochi problemi, a causa dei danni che può subire la sovrastruttura a causa dell’esercizio veicolare; danni che possono cagionare degradi all’impalcato del ponte (e che successivamente divengono maggiori ammaloramenti per la pavimentazione). I danni maggiori si riscontrano principalmente a causa di azioni derivanti da: traffico, clima e agenti chimici, che possono determinare un eccessivo affaticamento dei materiali, un accumulo di deformazioni permanenti, una scarsa adesione tra la soletta del ponte e la pavimentazione, un degrado fisico-chimico dei materiali dovuto alla presenza di sali disgelanti con contemporanea azione di cicli di gelo/disgelo, ecc. Questo elaborato presenta lo studio di pavimentazioni per impalcati di ponte confezionate con leganti di tipo sintetico ed inerte, che possiedono la capacità di rendere la sovrastruttura direttamente carrabile e al tempo stesso impermeabile. Sono stati studiati tre metodi di stesa, in modo da poterne confrontare le caratteristiche prestazionali con quelle di una tradizionale pavimentazione in conglomerato bituminoso. Sono state indagate inoltre le proprietà superficiali (macrotessitura, resistenza allo scivolamento e permeabilità) e le caratteristiche meccaniche (resistenza a fatica, resistenza alle deformazioni permanenti, resistenza allo strappo, dilatazione termica dei materiali, ecc.). I risultati hanno dimostrato che le soluzioni proposte, a seconda del metodo di stesa, han-no buone caratteristiche superficiali e buone proprietà meccaniche, resistendo in modo soddisfacente anche all’azione di agenti chimici e di cicli di gelo/disgelo.