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Update bias in patients with obstructive sleep apnea syndrome : a drug-free cohort observational study
No full textL'obiettivo di questa tesi è esplorare il ruolo del bias di aggiornamento, o update bias, nei pazienti
affetti da apnee ostruttive in sonno (OSA). Il bias di aggiornamento si riferisce alla tendenza degli
individui a integrare in modo asimmetrico informazioni positive o negative riguardanti il proprio
futuro. Sebbene l'update bias sia stato ampiamente studiato in altre popolazioni cliniche e non
cliniche, ci sono poche ricerche sull'impatto di questo bias nei pazienti con OSA, una condizione che,
oltre ai sintomi respiratori, è caratterizzata da deficit cognitivi, alterazioni dell'umore ed eccessiva
sonnolenza diurna (Excessive Daytime Sleepiness, EDS). Inoltre, la ricerca è stata realizzata anche
considerando che alcune aree corticali coinvolte in entrambi i fenomeni – sia nell'OSA che nei
processi di update bias – risultano essere comuni e parzialmente sovrapposte. L’analisi sperimentale,
oggetto di questo studio, è stata condotta su un campione di 20 pazienti con OSA, confrontati con un
gruppo di controllo di 52 partecipanti sani, per valutare come la frammentazione del sonno influenzi
la loro capacità di aggiornare le credenze in risposta a nuove informazioni. In particolare, è stato
indagato il legame tra l'update bias e l'EDS, nonché la gravità della patologia misurata tramite l'indice
di apnea-ipopnea (AHI). I risultati non hanno mostrato una relazione significativa tra l'update bias e
i principali indicatori clinici come l'AHI e l'ESS, sebbene differenze significative siano emerse nelle
percezioni delle esperienze passate tra i due gruppi. Questo suggerisce che, nonostante la
frammentazione del sonno non influisca direttamente sull'update bias, le esperienze soggettive dei
pazienti con OSA possono giocare un ruolo importante nelle loro credenze e decisioni. Tali risultati
evidenziano la necessità di un approccio multidimensionale al trattamento dell'OSA, che tenga conto
non solo dei sintomi respiratori e della sonnolenza diurna, ma anche degli aspetti cognitivi e
psicologici legati alla patologia. Pertanto, un gruppo multidisciplinare composto da medici specialisti
quali pneumologi e neurologi, ma anche da altri professionisti della salute mentale come psichiatri e
psicologi, può offrire un intervento più completo, migliorando la qualità della vita dei pazienti nel
suo compless
Study of room-temperature multiferroic mixed stuffed tridymite-like barium ferrites in thin film and bulk forms
No full textQuesta tesi di dottorato indaga sulle proprietà strutturali, elettriche e magnetiche della γ-BaFe2O4 (BaFeO), un materiale multiferroico a temperatura ambiente privo di bismuto e piombo. I risultati mostrano che γ-BaFe2O4 cristallizza nella cella a reticolo ortorombico non centrosimmetrico Cmc21, portando alla formazione di una polarizzazione netta. Le proprietà ferroelettriche sono caratterizzate da un netto ciclo di isteresi con un campo coercitivo di 12 kV/cm e una polarizzazione residua di 0,18 μC/cm2. Le misure di diffrazione di polvere di neutroni (NPD) rivelano un ordine antiferromagnetico di tipo G senza alcun momento magnetico residuo. La temperatura di transizione antiferromagnetica si attesta a 890,5(3) K. Misure di magnetizzazione del bulk eseguite mediante magnetometria vibrante del campione SQuID (VSM) hanno mostrato una transizione paramagnetica a 890 K, in accordo con i dati NPD. La seconda parte della tesi si concentra sulla deposizione di film sottili cristallini di γ-BaFe2O4 utilizzando la tecnica denominata pulsed electron deposition(PED). La dinamica della deposizione di BaFeO è governata da due meccanismi principali: un processo di ablazione congruente, che si verifica energeticamente ben al di sopra dell'equilibrio termodinamico, e un processo di evaporazione a bassa energia incongruente. Questo binomio, descrivibile da un modello di funzione a due coseni, ha un impatto significativo sulla purezza di fase di BaFeO, come confermato da caratterizzazioni strutturali e composizionali. Infatti, nella regione centrale e più spessa del substrato non viene rilevata la presenza di una fase secondaria Ba2Fe2O5. Ciò suggerisce che il contributo evaporativo è il fattore primario responsabile della composizione fuori equilibrio. È stata anche valutata l'influenza del tipo di substrato sulle proprietà strutturali dei film di BaFeO. In particolare, un sistema eteroepitassiale (h00) è stato ottenuto depositando BaFeO su un substrato monocristallino MgO-(111). Questo risultato suggerisce che la PED non è solo adatta alla produzione di film policristallini di γ-BaFe2O4 di alta qualità, ma è indice anche della possibilità di ottenere una crescita epitassiale di strati monocristallini. Questo risultato senza precedenti apre la strada all'utilizzo di tali film sottili per applicazioni multiferroiche, dove la purezza di fase, l'orientamento strutturale e l’assenza di difetti migliorano notevolmente le proprietà del dispositivo. Come ultima parte dello studio, è stata condotta un'indagine preliminare su ferriti di bario parzialmente sostituite. Nel complesso, sono stati ottenuti sistemi di tridimite “stuffed” misti sostituendo Fe3+ con Ga3+ e Al3+ sui siti B della struttura BaFeO. In particolare, sembra che una certa quantità sia di gallio che di alluminio possa essere incorporata con successo nella fase ortorombica, come confermato dalla diminuzione dei suoi parametri di reticolo b e c; tuttavia, si osserva un aumento inaspettato del parametro a per entrambe le soluzioni solide. Tali risultati necessitano di uno studio più approfondito per determinare con precisione la posizione e la deformazione dei tetraedri MO4 della struttura. A tal proposito, un'analisi combinata basata sulla tecnica di diffrazione da cristallo singolo e NPD potrebbe essere una scelta ottimale. In generale, questo studio ha stabilito che γ-BaFe2O4 è un nuovo materiale multiferroico a temperatura ambiente con potenziali applicazioni in vari campi, tra cui quello del fotovoltaico e la spintronica.This PhD thesis investigates the structural, electrical, and magnetic properties of γ-BaFe2O4 (BaFeO), a bismuth/lead-free room-temperature multiferroic material. The results show that γ-BaFe2O4 crystallizes in the orthorhombic non-centrosymmetric space group Cmc21, resulting in the formation of a net polarization. The ferroelectric properties are characterized by a hard-like hysteresis loop with a coercive field of 12 kV/cm and a remnant polarization of 0.18 μC/cm2. Neutron powder diffraction (NPD) measurements reveal a G-type antiferromagnetic ordering without any canted magnetic moment. The antiferromagnetic transition temperature was determined to be 890.5(3) K. Bulk magnetization measurements carried out by SQuID vibrating sample magnetometry (VSM) showed a paramagnetic transition at 890 K, in agreement with the NPD data. The second part of the thesis focuses on the deposition of crystalline γ-BaFe2O4 thin films using the Pulsed Electron Deposition (PED) technique. The dynamics of BaFeO deposition is governed by two primary mechanisms: a congruent ablation process, occurring far from thermodynamic equilibrium, and an incongruent low-energy evaporation process. Interestingly, this duality, describable by a bicosine function model, significantly impacts the phase purity of BaFeO, as confirmed by structural and compositional characterizations. In fact, in the central and thicker region of the substrate the presence of a secondary Ba2Fe2O5 phase is not detected. This suggests that the evaporative contribution is the primary factor responsible for the out-of-stoichiometry composition. The influence of the substrate type on the structural properties of BaFeO films was also evaluated. Noteworthy, a heteroepitaxial (h00) film was obtained by depositing on a single-crystal MgO-(111) substrate. This result suggests that PED is not only suitable for producing high-quality γ-BaFe2O4 polycrystalline films but also opens up the possibility of achieving epitaxial growth of single-crystal layers. This unprecedented result paves the way for the utilization of such thin films for multiferroic application, where phase purity, structural orientation, and defect-free structures profoundly enhance the properties of the device. As the last part of the study, a preliminary investigation on partially substituted barium ferrites has been carried out. Overall, mixed stuffed-tridymite systems have been obtained by replacing Fe3+ with Ga3+ and Al3+ on the B-sites of the BaFeO structure. In particular, it appears that a certain amount of both gallium and aluminum can be successfully incorporated into the orthorhombic phase, as confirmed by the decrease of its b and c lattice parameters; nonetheless, an unexpected increase of the a parameter is observed for both the solid solutions. Such results need a more in-depth study to precisely determine the position and deformation of the MO4 tetrahedra. Within this framework, a combined analysis based on single-crystal X-ray diffraction and NPD technique could be an optimal choice. Overall, this study has established γ-BaFe2O4 as a novel room-temperature multiferroic material with potential applications in various fields, including photovoltaics and spintronics
Effect of nutritional intervention on sleep quality in neuroinflammation : a pilot study
No full textIl presente studio pilota indaga l'impatto dell'intervento nutrizionale sulla qualità del sonno in un caso di un paziente affetto da una sindrome neuroinfiammatoria: il PANS/PANDAS. La neuroinfiammazione, una risposta infiammatoria nel sistema nervoso centrale, è strettamente associata a condizioni neurodegenerative e disturbi del neurosviluppo, e ha un ruolo centrale nell'insorgenza di disordini autoimmuni come le encefaliti autoimmuni, quali la sindrome PANS/PANDAS. Queste condizioni sono spesso caratterizzate da un aumento della permeabilità intestinale e da alterazioni nel microbiota, che possono influire negativamente sull'equilibrio infiammatorio e sul ciclo sonno-veglia. Il progetto di ricerca analizza in particolare l'interazione tra dieta, microbiota intestinale e sonno, con particolare attenzione alla regolazione circadiana e ai processi infiammatori. L'intervento nutrizionale proposto utilizza un integratore specifico, a base di alfa-lattoalbumina e sodio butirrato, volto a modulare il microbiota intestinale e a ridurre i livelli di infiammazione sistemica. L'ipotesi alla base dello studio è che un miglioramento dell'omeostasi intestinale possa avere effetti positivi sulla qualità del sonno, riducendo l'infiammazione cronica e migliorando i sintomi legati ai disturbi del sonno. I risultati preliminari mostrano che, dopo circa un mese dall’inizio del trattamento, avviene un miglioramento della funzionalità del sistema nervoso autonomo accompagnata da un aumento della qualità e della durata del sonno. Questi dati suggeriscono che l'integrazione nutrizionale potrebbe rappresentare un valido supporto terapeutico per il miglioramento delle condizioni legate alla sindrome PANS/PANDAS e ai disturbi del sonno ad essa associati.
Approcci trasformativi per l'apprendimento profondo in scenari con risorse limitate
No full textLatest advancements in Artificial Intelligence, and in particular in Deep Learning, have catalyzed groundbreaking progress across diverse applications such as Computer Vision, Natural Language Processing, and content generation. However, the significant computational demands inherent in training and executing powerful Deep Learning models have hindered widespread adoption of these techniques in certain application contests. One area poised to benefit greatly from Deep Learning, especially applied to computer vision, is the automotive sector, particularly in the development of driver assistance systems. In this context, minimizing inference costs is a priority in order to enable deployment on the low-power embedded devices found in vehicles. Conversely, the costs and complexities associated with training phase are sometimes substantial, exemplified by recent transformer-based models for natural language processing and image synthesis models utilizing the Denoising Diffusion Probabilistic paradigm. This thesis addresses two primary objectives: (i) proposing low-computational-cost solutions for computer vision applications in automotive settings and (ii) presenting innovative approaches to formulating efficient Deep Learning models using lossy compression techniques. To achieve the former goal, this study develops two models for Driver Monitoring Systems and Advanced Driving Assistance Systems, employing a Multi-Task Learning approach. This choice enable significant computational savings by sharing a substantial portion of the neural architecture across different tasks. For the latter objective, this thesis introduces an approximation of the transformer attention layer leveraging the Discrete Cosine Transform. Additionally, it proposes a strategy for incorporating Vector Quantization-based compression techniques into the image generation process using Diffusion Models. Through experimental analyses and quantitative evaluations, this thesis demonstrates the effectiveness of the proposed methods in reducing the complexity and computational costs in the concerned contexts.Gli ultimi progressi nell'Intelligenza Artificiale, e in particolare nel Deep Learning, hanno catalizzato progressi rivoluzionari in diverse applicazioni come la Computer Vision, l'elaborazione del linguaggio naturale e la generazione di contenuti. Tuttavia, i notevoli requisiti computazionali inerenti l'addestramento e l'esecuzione di potenti modelli di Deep Learning hanno ostacolato l'adozione diffusa di queste tecniche in alcuni contesti applicativi. Un'area destinata a trarre grandi benefici dal Deep Learning, specialmente applicato alla computer vision, è il settore automobilistico, in particolare nello sviluppo di sistemi di assistenza alla guida. In questo contesto, la minimizzazione dei costi di inferenza è una priorità per consentire l'implementazione sui dispositivi embedded a basso consumo energetico presenti nei veicoli. Per contro, i costi e le complessità associati alla fase di addestramento sono talvolta notevoli, come è il caso per i recenti modelli per l'elaborazione del linguaggio naturale basadi su Transformers e i modelli di sintesi delle immagini che utilizzano il paradigma del Denoising Diffusion Probabilistic Model. Questa tesi risponde a due obiettivi primari: (i) proporre soluzioni a basso costo computazionale per applicazioni di computer vision in ambito automobilistico e (ii) presentare approcci innovativi alla formulazione di modelli di Deep Learning efficienti utilizzando tecniche di compressione dei dati con perdita. Per raggiungere il primo obiettivo, questo studio sviluppa due modelli per i sistemi di monitoraggio del guidatore e per i sistemi avanzati di assistenza alla guida, utilizzando un approccio di apprendimento multi-task. Questa scelta consente un significativo risparmio computazionale grazie alla condivisione di una parte sostanziale dell'architettura neurale tra i diversi task. Per il secondo obiettivo invece, la tesi introduce un'approssimazione del layer di Attention alla base dei Transformer, definita sfruttando la trasformata coseno discreta. Inoltre, propone una strategia per incorporare tecniche di compressione basate sulla quantizzazione vettoriale nel processo di generazione dell'immagine utilizzando i modelli di diffusione. Attraverso analisi sperimentali e valutazioni quantitative, questa tesi dimostra l'efficacia dei metodi proposti nel ridurre la complessità e i costi computazionali nei contesti interessati
UAV-to-X connectivity and localization systems: design, implementation and performance evaluation
No full textGli Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), noti anche come droni, stanno diventando ampiamente utilizzati in molteplici scenari, grazie ai loro vantaggi rispetto ad altri tipi di aeromobili, come ad esempio gli elicotteri. Il loro basso Costo Totale di Possesso (TCO) li rende idonei per molteplici applicazioni, tra cui la sorveglianza, le operazioni di soccorso in ambienti ostili, il monitoraggio ambientale, le ispezioni edilizie, la fotografia aerea e molto altro.
Data l'età relativamente giovane dell'industria UAV, esistono ancora diversi problemi tecnologici da risolvere ed opportunità da esplorare. In particolare, i sistemi di comunicazione e posizionamento per i droni attuali limitano significativamente le loro capacità operative, rallentando quindi la crescita di questo emergente settore di mercato.
Un elemento chiave di qualsiasi applicazione basata su droni è il sistema di comunicazione tra l’UAV e il suo pilota, che richiede un'estrema affidabilità ed efficienza. Inoltre, nelle nuove e future applicazioni che coinvolgeranno i droni, la connettività UAV-to-X giocherà un ruolo cruciale nella diffusione dei servizi su larga scala basati su UAV. In particolare, questo aspetto è cruciale per le applicazioni Beyond Visual Line of Sight (BVLOS), dove sono necessari meccanismi avanzati di controllo e comunicazione. In questi scenario infatti, l'assenza di visibilità diretta tra i droni in volo e il centro di controllo, il pilota o dispositivi intelligenti, richiede nuove soluzioni di connettività per mantenere e garantire i necessari livelli di sicurezza e qualità del canale di comunicazione.
Infine, diversi ambienti operativi richiedono tecnologie diverse anche per la localizzazione. Ad esempio, in scenari indoor, il Sistema Globale di Navigazione Satellitare (GNSS) si dimostra inefficace, introducendo dunque la necessità di sfruttare sistemi di posizionamento alternativi. Lo stesso principio si applica ai sistemi di comunicazione, poiché i droni devono connettersi a reti diverse a seconda dell’ambiente su cui operano e dei requisiti dell’applicazione.
Questa tesi di dottorato esplora diverse soluzioni per potenziare e mitigare questi aspetti critici, con l'obiettivo di fornire soluzioni innovative da integrare nei droni di domani.Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), also known as drones, are increasingly used in various scenarios, thanks to their advantages over other aircraft, such as helicopters. The significantly lower Total Cost of Ownership (TCO) has made them affordable for a wide range of applications, including surveillance, rescue operations in challenging environments, environmental monitoring, building inspections, aerial photography, and more.
Due to the relatively young age of the UAV industry, many challenges and opportunities remain to be addressed. Notably, communication and positioning systems for drones pose significant limitations on their operational capabilities, hindering the growth of this emerging sector.
A pivotal element of any drone-based application is the communication system between the UAV and its pilot, demanding constant reliability and effectiveness. Furthermore, for new drone applications and scenarios, UAV-to-X connectivity will play a vital role in the proliferation of mass services based on UAVs. This is particularly crucial for Beyond Visual Line of Sight (BVLOS) applications, where advanced control and communication mechanisms are essential. The absence of direct visibility between in-flight drones and the control center, pilot, or other UAVs and smart devices on the ground necessitates these mechanisms to maintain and ensure the required safety levels.
Different environments call for different technologies. For instance, in indoor or obstructed scenarios, the Global Navigation Satellite System (GNSS) proves ineffective, demanding alternative positioning systems. The same principle applies to communication systems, as drones must connect to diverse networks based on various quality index parameters and application requirements.
This doctoral thesis explores diverse solutions to enhance these critical aspects, with the goal of providing innovative approaches to address the limitations faced by future UAVs
Progettazione e sintesi di nuovi inibitori dell'interazione proteina-proteina del recettore EphA2 contro il Glioblastoma Multiforme (GBM)
No full textCompelling evidence shows that the Eph-ephrin system has a cardinal role in embryonic development, with minimal implications in the physiology of the adult. However, Eph receptors – in particular the EphA2 receptor subtype – have been found often overexpressed and deregulated in several tumours including Glioblastoma Multiforme (GBM), with a primary involvement in tumorigenesis, angiogenesis, and cancer stem cell regeneration. Preventing EphA2 receptor activation by ephrin-A1 with small molecules may provide new agents useful in the treatment of GBM, as shown by the recent finding reported for UniPR1331, the L-Trp conjugate of 3β-hydroxy-Δ5-cholenic acid. Despite its promising activity in both xenograft and orthotopic mice models of GBM, UniPR1331 suffers from suboptimal potency, lack of selectivity and rapid degradation after oral administration. In this Ph.D. thesis, two new classes of amino acid conjugates of 3β-hydroxy-Δ5-cholenic acid derivatives were designed, synthesized and evaluated as antagonists of the EphA2-ephrinA1 interaction with the aims of identifying new EphA2 antagonists featuring higher potency and selectivity. Selectivity has been achieved targeting a peripheral pocket of the EphA2 ligand binding domain, not present in the EphB receptor subfamily, by the selective functionalization of indole nitrogen of the L-β-homotryptophan moiety conjugated to the 3β-hydroxy-Δ5-cholenic acid. Among the first class of UniPR1331 analogues synthesized, UniPR1454 (N-(3β-hydroxy-Δ5-cholen-24-oyl)-(4-(trifluoromethyl)phenyl)sulfonyl)-L-β-homotryptophan) emerged as a fair compound, displaying low micromolar affinity for EphA2, improved selectivity over EphB receptors and significant antiproliferative activity in GBM cell lines. A second class of UniPR1331 derivatives was synthesized introducing a diverse set of 3β-carbamoyloxy substituents on the Δ5-cholenic acid scaffold. A SAR exploration showed that small lipophilic substituents at the carbamate nitrogen atom not only were tolerated by the EphA2 receptor but ensured a 10-fold increment in the affinity. UniPR1479 (N-(3β-(ethyl-carbamoyl)oxy-Δ5-cholen-24-oyl)-L-tryptophan) displayed an inhibitory constant (Ki), relative to the disruption of the EphA2-ephrin-A1 complex, in the sub-micromolar range and promising in vitro antiproliferative inhibition on GBM cell lines. A future in vivo evaluation of these new compounds will allow to assess their ability to act as anti-GBM agents
Riflessioni metodologiche per un nuovo catalogo della festa barocca. Musiche straordinarie a S. Luigi dei Francesi e nelle altre chiese nazionali di Roma
No full textIl saggio indaga il ruolo delle musiche straordinarie nelle cerimonie delle chiese nazionali a Roma in età moderna, con particolare attenzione a S. Luigi dei Francesi. Attraverso l’analisi di fonti musicologiche, il contributo propone una riflessione metodologica sulla classificazione delle feste barocche, evidenziando come la prospettiva musicale possa ridefinirne i criteri di riconoscimento e catalogazione
The consequences of daytime sleepiness and fatigue on the social, psychological, and occupational dimensions of patients with sleep disorders
No full textL’eccessiva sonnolenza diurna e la fatigue sono due sintomi estremamente interconnessi con i disturbi del sonno che aggravano la qualità di vita dei pazienti. Con il presente studio abbiamo voluto indagare gli effetti di queste due patologie a livello sociale, psicologico, lavorativo e alimentare in misura transdiagnostica. Sono stati coinvolti complessivamente 136 partecipanti per l’indagine (76 M vs 60 F), reclutati presso il centro di medicina del sonno dell’AOU di Parma e affetti da diversi disturbi del sonno. I questionari selezionati per indagare le dimensioni precedentemente citate sono stati: l’Epworth Sleepiness Scale, il Fatigue severity scale, il Pittsburgh Sleep Quality Index, il Difficulties in Emotion Regulation Scale – Short Form, il Depression Anxiety Stress Scales-21, l’Hyperarousal Scale, l’Addiction-like Eating Behaviors Scale, il Work Productivity and Activity Impairment Questionnaire, General Health, il MEDI-LITE e l’EQ-5D Health Questionnaire. I nostri dati dimostrano che il principale sintomo diurno determinante gravi ripercussioni a livello di benessere sociale/emotivo e psicologico è la fatigue, risultando paradossalmente molto meno rilevante il ruolo clinico della sonnolenza diurna. Nelle sottoanalisi condotte, è emersa una rilevante vulnerabilità della donna, rispetto all’uomo, riscontrabile nella maggior parte delle scale di valutazione utilizzate. Nell’analisi delle diagnosi sonnologiche, abbiamo trovato ulteriore conferma dell’ impatto emotivo/psicologico delle stesse, con particolare focus sui pazienti affetti da insonnia cronica e con disturbo circadiano. Inoltre, abbiamo approfondito la condizione di disoccupazione dei pazienti con disturbi del sonno rilevando forti conseguenze sulla qualità di vita; infine, abbiamo esplorato le differenze tra pazienti turnisti e non turnisti, senza rilevare particolari significatività. Alla luce dei risultati emersi, riteniamo opportuno dedicare maggiore considerazione alla valutazione della fatigue durante il colloquio clinico per sospetti disturbi del sonno - sintomo che finora è stato spesso trascurato. In aggiunta, è essenziale porre una particolare attenzione alla popolazione femminile, che ha mostrato maggiore vulnerabilità nel nostro studio, in linea con varie evidenze nel campo della medicina di genereExcessive daytime sleepiness and fatigue are two highly intermingled symptoms, frequenty associated with sleep disorders, that worsen patients’ quality of life. With the present study, we aimed to investigate the effects of these two conditions on a transdiagnostic level, examining their social, psychological, occupational, and dietary impacts. A total of 136 participants were involved in the survey (76 males vs. 60 females), recruited from the sleep medicine center at the University Hospital of Parma and diagnosed with various sleep disorders. The selected questionnaires to explore the aforementioned dimensions included the Epworth Sleepiness Scale, the Fatigue Severity Scale, the Pittsburgh Sleep Quality Index, the Difficulties in Emotion Regulation Scale – Short Form, the Depression Anxiety Stress Scales-21, the Hyperarousal Scale, the Addiction-like Eating Behaviors Scale, the Work Productivity and Activity Impairment Questionnaire, General Health, the MEDI-LITE, and the EQ-5D Health Questionnaire. Our data demonstrate that the primary daytime symptom leading to serious repercussions on social/emotional and psychological well-being is fatigue, paradoxically making the clinical role of daytime sleepiness less relevant. In the sub-analyses conducted, a significant vulnerability of women compared to men was noticed in the majority of the assessment scales used. With respect to sleep diagnoses, we found further confirmation of the emotional/psychological distress, with a particular focus on patients affected by chronic insomnia and circadian rhythm disorders. Additionally, we delved into the unemployment status of patients with sleep disorders, revealing significant consequences on quality of life. Finally, we explored the differences between shift workers and non-shift workers, without detecting particular significances. In light of the emerged results, we believe it is appropriate to give greater consideration to the assessment of fatigue during clinical interviews for suspected sleep disorders—a symptom that has often been overlooked thus far. Additionally, it is essential to pay particular attention to the female population, which showed greater vulnerability in our study, aligning with previous findings in the field of gender medicine.
Equazioni di Lane-Emden e geometria delle disuguaglianze di Sobolev-Poincaré
No full textThis thesis is addressed to the investigation of the optimal constants in the Sobolev-Poincaré inequalities and in the Hardy inequalities, as well as, to the study of the Lane-Emden equation for the Laplacian, with subhomogeneous power in the right-hand side.
First, we prove a comparison principle for positive supersolutions and subsolutions of the Lane-Emden equations, then, as applications, we give some results concerning such solutions when defined on convex sets.
By exploiting the previous results, we discuss the relation between the embedding of the homogeneous Sobolev space into and the summability properties of
the distance function, thanks to a preliminary study for the sharp constants in Morrey-type and Hardy-type inequalities for general open sets.
In turn, this analysis permits to study the asymptotic behaviour of both the optimal constants in the Sobolev-Poincaré inequalities and the positive solutions of the Lane-Emden equation, as the exponent
diverges to , under optimal assumptions on the open set.
We also give some geometric lower bounds for sharp Sobolev-Poincaré constants , when , on the class of convex bounded open sets: indeed, we prove that can be bounded from below both in terms of the norm of the distance function in a suitable Lebesgue space, and in terms of a certain power of the inradius of the set. The results so obtained generalize the Makai inequality and the Hersch-Protter inequality, respectively.
Finally, in the last part of the thesis, we study the sharp constant in the Hardy inequality in the setting of fractional Sobolev spaces defined on general open sets, for every . We first list some properties of such a constant and we give a variational characterization, which extends an analogous well-known result for the local case.
Then, focusing on the class of convex open sets, we compute the sharp fractional Hardy constant in the regime , by constructing suitable supersolutions for the associated equation by means of the distance function. We note that we can avoid the claimed restriction on when the convex set is an half-space.Questa tesi è dedicata allo studio delle costanti ottime nelle disuguaglianze di Sobolev-Poincaré e nella disuguaglianza di Hardy e allo studio dell'equazione di Lane-Emden per il Laplaciano, con potenza sotto-omogenea nel termine a destra. Prima, dimostriamo un principio di confronto tra le soprasoluzioni e le sottosoluzioni positive dell'equazione di Lane-Emden e, come applicazioni, proviamo alcuni risultati relativi a tali soluzioni quando sono definite su insiemi convessi. In seguito,
utilizzando i risultati precedenti, discutiamo la relazione tra l'inclusione dello spazio omogeneo di Sobolev in e le proprietà di sommabilità della funzione distanza, grazie a uno studio preliminare delle costanti ottime in disuguaglianze di tipo Morrey e Hardy per insieme aperti generali. Inoltre questa analisi permette di studiare il comportamento asintotico sia delle costanti ottime nelle disuguaglianze di Sobolev-Poincaré, sia delle soluzioni positive dell'equazione di Lane-Emden, quando l'esponente diverge a , con ipotesi ottimali sull'insieme aperto. Inoltre, diamo alcuni {\it lower bound} geometrici ottimali per le costanti ottime di Sobolev-Poincaré , quando , nella classe degli insiemi convessi aperti limitati: dimostriamo che può essere limitato dal basso sia in termini della norma della funzione distanza in un opportuno spazio di Lebesgue, sia in termini di una certa potenza dell'{\it inradius} dell'insieme. I risultati così ottenuti generalizzano rispettivamente la disuguaglianza di Makai e la disuguaglianza di Hersch-Protter. Nella parte finale della tesi, studiamo la costante ottima della disuguaglianza di Hardy negli spazi di Sobolev frazionari definiti su aperti generali. Prima elenchiamo alcune proprietà di tale costante e ne diamo una caratterizzazione variazionale, che estende un risultato analogo ben noto nel caso locale. Poi, considerando la classe degli aperti convessi, calcoliamo la costante ottima di Hardy, nel regime , costruendo opportune soprasoluzioni per l'equazione associata per mezzo della funzione distanza. Osserviamo che è possibile rimuovere la restrizione su quando l'insieme convesso coincide con un semispazio
Sistemi microparticellari e nanoparticellari per la veicolazione di peptidi antimicrobici nel trattamento di infezioni polmonari
No full textThe increasing misuse and overuse of antibiotics have given rise to the health threat of antimicrobial resistance. To combat this urgent crisis, antimicrobial peptides (AMPs) have emerged as promising candidates due to their unique ability to disrupt bacterial cell membranes, reducing the development of resistance and exhibiting a broad spectrum of activity. This research study focused on the development of vehicles suitable for the delivery, especially through the lung, of three selected peptides, namely WLBU2, LL37 and hLF1-11. Despite the promise of AMPs, their susceptibility to in vivo proteolytic enzymes and high manufacturing costs have limited their clinical application. Localized drug administration, particularly via the pulmonary route, offers a targeted and efficient means of treating respiratory infections while minimizing systemic exposure. Dry powder inhalation emerged as the optimal vehicle for delivering AMPs directly to the lungs, enhancing their antimicrobial, anti-biofilm, and mucolytic efficacy. In this study it was demonstrated the potent antibactericidal activity against P. aeruginosa of these peptides with over 99% inhibition in just 2 minutes for WLBU2, while LL37 took 8 minutes. hLF1-11 exhibited moderate bactericidal effects in 2 minutes. The initial phase of this research project involved the manufacturing of spray-dried powders containing AMPs. A Design of Experiments approach was used to identify the influence of various process parameters on the spray-dried formulations. These consisted of mannitol and leucine for WLBU2, and trehalose and leucine for LL37 and hLF1-11. In vitro studies confirmed the safety and cytocompatibility of these formulations and peptides. Bactericidal activity assessments demonstrated the potency of WLBU2 and LL37, while hLF1-11 exhibited promising inhibition. Similar findings were also observed for the spray-dried formulations.
Biofilm-associated infections, common in cystic fibrosis patients, were also targeted. Preliminary studies showed a reduction in bacterial biomass for WLBU2 and LL37, although further investigations are needed to determine the concentration needed to achieve the same effect once peptides are formulated. Circular dichroism studies revealed a strong interaction between AMPs and bacterial membrane-mimicking molecules, resulting in a conformational change of the peptides from unstructured to alpha helix. Moreover, for WLBU2 microparticles the intensity of this interaction was even more pronounced. Future research will explore these aspects for LL37 and hLF1-11 formulations.
To address specific challenges associated with P. aeruginosa infections in cystic fibrosis patients, polymeric nanoparticle systems were explored, and two manufacturing processes were applied and compared. LL37, WLBU2, and hLF1-11 were encapsulated in nanoparticles of PLGA either by nanoprecipitation or nanoprecipitation assisted by microfluidics. The microfluidic technique led to particles in size of 200 nm, with AMPs encapsulation efficiency of about 30 % compared to the 10 % obtained with nanoprecipitation where particles were also > 250 nm. This was due to the inherent characteristics of this production method that allow the mixing processes to be controlled accurately and reproducibly. However, in vitro cell studies raised cytotoxicity concerns, requiring further investigation and optimization.
This research has provided valuable insights into the potential of spray-dried and nanoparticle-based AMP formulations. Further studies, especially from a biological point of view regarding the antibacterial activity of the proposed systems, are essential to gain a comprehensive understanding of how effectively they can be utilized in the fight against bacterial infections and to make a meaningful contribution to the global battle against antimicrobial resistance. Additionally, addressing the specific challenges associated with cystic fibrosis-related infections remains a critical aspect of this research