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Experimental and numerical study on the full scale behaviour of micropiles under lateral loading
No full textVerso un’economia circolare: da rifiuti a risorse attraverso l’adozione di metodi e strumenti orientati al fine vita
No full textLa gestione dei rifiuti e la scarsità di risorse stanno diventando problemi primari per l’intera società moderna. L’economia circolare è riconosciuta come il più efficace modello per garantire sostenibilità di lungo termine, grazie al disaccoppiamento tra lo sviluppo economico e il consumo di risorse. Essa mira a realizzare cicli di vita chiusi, sfruttando il riuso e il riciclo, con rilevanti benefici sia economici sia ambientali. Questo richiede un’efficiente gestione del fine vita, che rappresenta l’anello di congiunzione per la chiusura del ciclo vita. La gestione del fine vita è però un’attività complessa e influenzata da numerosi aspetti e soggetti.
L’obiettivo del presente lavoro di ricerca è la definizione di un framework che permetta di monitorare il fine vita durante le fasi più influenti. Lo scopo finale è lo sviluppo di una serie di metodologie e strumenti per supportare le diverse fasi del processo decisionale, al fine di progettare prodotti con performances migliorate in termini di disassemblabilità, manutenibilità e fine vita.
Il framework proposto integra quattro innovative metodologie e strumenti: (i) la Metodologia per la stima della disassemblabilità attraverso indicatori quantitativi, (ii) lo strumento software LeanDfD, per l’identificazione delle criticità di prodotto, (iii) la Metodologia Disassembly Knowledge, per supportare la fase di riprogettazione e (iv) la Piattaforma Collaborativa, per favorire la condivisione di informazioni e materiali.
I risultati del lavoro di tesi sono stati validati attraverso due casi studio. Il primo, riguardante una lavatrice, ha dimostrato che le metodologie e gli strumenti sviluppati rappresentano mezzi utili per supportare la riprogettazione orientata a migliorare le performances di disassemblabilità e fine vita. Il secondo, riguardante il settore elettronico, ha confermato l’utilità della piattaforma di gestione del fine vita per supportare il processo decisionale mirato all’implementazione di scenari di riuso
Investigation of Campylobacter spp in broiler chickens from farm to retail
No full textCampylobacter spp è l’agente patogeno di origine alimentare più comune nell'Unione Europea (UE), con 236.851 casi umani confermati di campilobatteriosi nel 2014 (EFSA e l'ECDC, 2015). Le più comuni specie associate a campilobatteriosi sono Campylobacter jejuni, seguito da Campylobacter coli (EFSA e l'ECDC, 2015) ma anche Campylobacter lari, Campylobacter fetus e Campylobacter upsaliensis sono in grado di causare infezioni umane (EFSA, 2006). I principali fattori di virulenza, attraverso i quali i microrganismi esplicano la patogenesi, includono la resistenza ai sali biliari, motilità flagello-mediata, l'invasione delle cellule epiteliali, e produzione di una tossina denominata Cytolethal Distending Toxin (CDT) (Van Deun et al., 2007). In generale, le infezioni provocate da Campylobacter sono auto-limitanti e non richiedono trattamento con antibiotici. La terapia antibiotica è necessaria solo nei casi persistenti e complessi e nei pazienti immunologicamente compromessi. I macrolidi, come l'eritromicina, e i fluorochinoloni, quali ciprofloxacina, sono considerati gli antimicrobici più comunemente utilizzati nel trattamento delle infezioni da Campylobacter. Le Tetracicline e la gentamicina sono una scelta alternativa nel trattamento della campilobatteriosi nelle infezioni cliniche, anche se non sono spesso utilizzate (Wieczorek and Osek, 2013). Tuttavia, la crescente presenza di ceppi di Campylobacter resistenti ad antibiotici importanti clinicamente (soprattutto a fluorochinoloni e in misura minore ai macrolidi) desta preoccupazione per la salute pubblica. Campylobacter è frequentemente isolato nel tratto intestinale del pollame; può inoltre essere isolato anche da una vasta gamma di mammiferi e uccelli. Campylobacter jejuni e C.coli possono essere implicati come possibili cause di lesioni infiammatorie nel fegato dei polli da carne, chiamate "epatite vibrionica", anche se il frequente isolamento di questi microrganismi da polli clinicamente sani tende a ridurre l'ipotesi di associazione tra presenza di Campylobacter e lesioni epatiche (Peckham, 1984). Pertanto, il consumo e la manipolazione di carne di pollame cruda o poco cotta costituiscono i principali fattori di rischio per l'infezione da Campylobacter (Wingstrand et al., 2006). In Europa la prevalenza di Campylobacter nei prodotti avicoli crudi al dettaglio varia da 8.1 a 80%, (Suzuki and Yamamoto, 2009), e circa il 60% degli allevamenti da carne analizzati in uno studio italiano (Di Giannatale et al., 2010;. Comin et al, 2014) sono risultati positivi per Campylobacter spp.
Sulla base di quanto premesso, lo scopo del presente studio è stato quello di valutare la contaminazione di Campylobacter spp lungo la filiera del pollo da carne dall’allevamento ai prodotti avicoli pronti per essere venduti ai supermercati. Considerando l'importanza di ridurre la prevalenza e la contaminazione di Campylobacter negli allevamenti e sulle carcasse dei polli da carne, rispettivamente, il presente studio aveva lo scopo di determinare la presenza, la diversità genetica e la resistenza antimicrobica di ceppi di C. jejuni e C.coli isolati da allevamenti commerciali e da carcasse refrigerate di polli da carne. Un totale di ventidue allevamenti di polli da carne situati nel centro Italia sono stati esaminati per la presenza di Campylobacter spp attraverso la raccolta di tamponi cloacali da polli da carne scelti a caso. Contemporaneamente la presenza della contaminazione da Campylobacter è stata valutata, dopo la macellazione, sulle pelli del collo di carcasse refrigerate di polli da carne, provenienti dagli stessi allevamenti precedentemente esaminati. Ceppi di C. jejuni and C. coli isolati da otto allevamenti di polli da carne sono stati geneticamente caratterizzati tramite polimorfismo dei frammenti di restrizione amplificati con singolo enzima (s-AFLP) e sono stati valutati in termini di suscettibilità agli antimicrobici con il metodo della microdiluizione.
Inoltre, è stata studiata la presenza e la concentrazione di Campylobacter nei prodotti avicoli raccolti nella fase di confezionamento; un totale di ottanta campioni di carne di pollo crudo (con pelle e senza pelle), pronti ad essere venduti, sono stati esaminati. L'effetto della refrigerazione in due diversi packaging (confezionamento in atmosfera modificata (ATM) e confezionamento con la classica pellicola per alimenti) sulla sopravvivenza di Campylobacter a fine shelf life è stato indagato. Ceppi random di C. jejuni and C. coli isolati da polli da carne al giorno del confezionamento e a fine shelf life sono stati selezionati per la tipizzazione molecolare tramite elettroforesi in campo pulsato (PFGE) e sottoposti a valutazione del profilo di sensibilità agli antibiotici con il metodo della microdiluizione. Infine è stata indagata la presenza dei geni di virulenza Cdt nei ceppi di C. jejuni, isolati da prodotti avicoli a fine shelf life
Analisi Termofluidodinamica di Sistemi Complessi per lo Sviluppo di Nuovi Aerogeneratori
No full textLa progettazione e la costruzione di aerogeneratori si sta spostando verso
macchine con diametri di grandi dimensioni con produzione di elevate potenze,
con il risultato evidente che la aerodinamica della pala ricopre un ruolo
fondamentale nel processo di conversione dell’energia. Allo stesso modo, la
Computational Fluid–Dynamics (CFD) si trova sempre maggiormente coinvolta
nello studio di sistemi innovativi in ambito sia ingegneristico sia industriale.
A questo punto è logico pensare a filoni di ricerca in cui si sviluppano metodi
numerici efficienti, affidabili ed accurati per la soluzione di tali problemi. In
questa tesi viene presentato un modello di turbolenza basato su correlazioni
empiriche per risolvere la transizione dello strato limite da laminare a turbolento:
SA -
− Re t. Tale modello è stato implementato in OpenFOAM,
aggiungendo le due equazioni per la transizione –
e Re t – al modello di turbolenza
già esistente Spalart–Allmaras (SA). Quindi il modello di turbolenza
è stato testato, sulla transizione dello strato limite da laminare a turbolento
su lastra piana, e sulla transizione indotta da separazione (Bolla di Separazione
Laminare) su profili alari. Inoltre, sono stati eseguiti test, valutando le
diverse correlazioni empiriche presenti nella letteratura scientifica, a bassi ed
alti numeri di Reynolds, su profili standard e su profili di utilizzo in ambito
eolico. Successivamente è stato condotto uno studio numerico su un profilo
per alianti a camber variabile, per comprenderne il comportamento fluidodinamico
e valutare l’opportunità di trasferirlo, con i dovuti accorgimenti, su una
pala per turbine eoliche di grandi dimensioni. Per ora è stato ipotizzato un
rotore avente un profilo costante su tutta la pala, che ovviamente non sarà
quello definitivo, per una ricostruzione, in prima approssimazione della curva
di potenza.Ragionando su tipologie di macchine già esistenti, è stata condotta
un’analisi del tutto qualitativa, ipotizzando di operare con un sistema a giri
variabili con l’obiettivo di cercare di sostituire al passo variabile degli attuali
aerogeneratori, il profilo a camber variabile morphing–wing
Analisi dinamica di un motoveicolo elettrico a trazione integrale in diverse condizioni di fondo stradale orientata alla sicurezza del mezzo stesso
No full textLa presente tesi di dottorato tratta l’analisi dinamica di un motoveicolo a trazione integrale per poterne simulare il comportamento in differenti condizioni di fondo stradale. L’idea della trazione integrale non è nuova nel mondo dei veicoli a due ruote. L’avvento dei motori elettrici ha reso più attraente questa soluzione. Un motoveicolo a doppia trazione può offrire migliori condizioni di sicurezza di guida, in particolare se dotato di sistemi di controllo adeguati che consentono di ripartire dinamicamente la coppia di trazione tra le due ruote. Lo sviluppo di questi sistemi di controllo necessita però di una adeguato modello della dinamica del veicolo che deve comunque garantire un buon compromesso tra complessità computazionale e accuratezza nella descrizione di situazioni di guida complesse o critiche. Il presente lavoro, partendo dallo stato dell’arte dei modelli tradizionali, sviluppa un nuovo modello dinamico di motoveicolo a doppia trazione
Neutrophils alter placental glucose metabolism in gestational diabetes mellitus via neutrophil elastase mediated IRS1 degradation
No full textLa gravidanza è da considerarsi una condizione pro-inflammatoria dove si osserva un’attivazione dei neutrofili circolanti. Con l'avanzare della gravidanza la concentrazione nel sangue di nucleosomi e mieloperossidasi aumenta e riflette la produzione delle trappole extracellulari dei neutrofili (NETs). Abbiamo dimostrato che in corso di diabete mellito gestazionale (GDM) tale produzione è aumentata in confronto ad una gravidanza fisiologica. Elevati livelli di glucosio e TNF-α, segni tipici presenti in corso di GDM, in vitro agiscono in modo sinergico e sono in grado di pre-attivare i neutrofili ed indurre il rilascio delle NETs. Abbiamo ipotizzato che, lo stato di iperattivazione osservato a livello sistemico possa essere associato ad una aumentata attività leucocitaria a livello placentare. A sostegno della nostra ipotesi, si osserva nei villi coriali isolati da placente GDM un’aumentata infiltrazione di PMNs pro-NETotici in associazione ad un accumulo della neutrofili elastasi (NE). Per valutare un possibile effetto pro-infiammatorio del glucosio a livello placentare, abbiamo incubato cellule di trofoblasto (BeWo) in presenza di un’elevata concentrazione di glucosio e successivamente valutato la produzione di TNF-α. È stato interessante rilevare un aumento nel rilascio di TNF-α tale da indurre un effetto pro-NETotico sui PMN con consequente rilascio della NE. Da recenti ricerche è emerso come in corso di diabete e tumore la NE possa essere internalizzata dalle cellule ed alterare la trasduzione del segnale insulinico attraverso la degradazione del substrato 1 del recettore insulinico (IRS1). Esperimenti in vitro hanno dimostrato che in presenza della NE si osserva una riduzione di IRS1 nelle cellule BeWo ed una diminuzione dell’internalizzazione del glucosio. Poichè l’espressione di IRS1 risulta ridotta nelle placente GDM é verosimile ipotizzare che la massiva presenza di NE ne può essere la causa. In conclusione, i nostri dati suggeriscono che in corso di GDM si verifica un’elevata produzione di NETs ed una massiva infiltrazione di pro-NETotici PMN nella placenta. Queste scoperte dimostrano come la NETosi abbia una significativa utilità diagnostica in corso di GDM e la NE un nuovo potenziale bersaglio terapeutico
Primo contributo allo studio dell'erbario storico (1745-1889) denominato "Antonio Orsini" conservato ad Ascoli Piceno
No full textAntonio Orsini (1788-1870) è stato un importante naturalista tanto che molte specie botaniche, zoologiche e mineralogiche gli furono dedicate dai suoi colleghi scienziati. Le sue collezioni naturalistiche, comprendenti un notevole numero di reperti, dopo la morte del celebre scienziato ottocentesco, sono state soggette negli anni a numerosi trasferimenti prima di essere definitivamente collocate al terzo piano dei Musei della Cartiera Papale, nella città di Ascoli Piceno, dove sono oggi visitabili. L’erbario storico chiuso (1745-1889) denominato “Antonio Orsini”, numericamente molto consistente, non è mai stato oggetto di studi specifici. Con il presente studio di ricerca si espone il lavoro di conservazione, restauro e catalogazione dei singoli campioni d’erbario, a cui è seguita la fase di studio e rideterminazione, che hanno permesso la creazione di in un database informatico. A corredo delle ricerche più prettamente scientifiche, sono state condotte ricerche storiche su documenti d’epoca. Dallo studio svolto è emerso che all’interno dell’erbario sono presenti campioni provenienti: dall’erbario dello zio speziale i “semplici” (anni 1745, 1746 e 1747), da raccolte di Antonio Orsini, da erborizzazioni dei curatori dell’erbario successivi (anni dal 1870 fino al 1889) e da scambio. Ci sono esemplari che provengono da collezioni di botanici famosi come ad esempio Caruel, Parlatore, Tenore, Tineo Vincenzo; per cui è possibile ricostruire la fitta trama di relazioni che si è realizzata nella comunità scientifica dell’Ottocento. Notevole il contributo di Antonio Orsini alle prime due Flore storiche d’Italia di Bertoloni Antonio, (1833-1854), di Parlatore (1848-1896) ed all’unica Flora marchigiana di Paolucci (1890-1891). Dal lavoro di ricerca sono derivati numerosi dati utili da un punto di vista floristico: vi sono specie considerate estinte; prime segnalazioni dal punto di vista temporale di ritrovamento per le specie; conferme di presenze delle specie per regioni dove invece sono date per dubbie; infine exsiccata che forniscono dati nuovi utili allo studio della flora italiana con un contributo di particolare rilevanza per l’area dell’Appennino Centrale. Gli exsiccata rideterminati (n. 2281) rivestono un chiaro interesse di natura storica poiché essi sono una documentazione relativa a località ed ambienti che oggi possono essere più o meno profondamente modificati. Questa ricerca ha permesso di valorizzare un bene storico non ancora esplorato nelle sue potenzialità, con questo primo studio si rende finalmente fruibile al pubblico la ricchezza del patrimonio storico-scientifico che è contenuto nell’erbario storico “Antonio Orsini”
Ecological effects of offshore artificial structures at sea on macrobenthic and fish assemblages (NW Adriatic Sea)
No full textL’estrazione di gas rappresenta uno dei maggiori fattori di stress antropici presenti in Mar Adriatico, dove si trova un’alta concentrazione di piattaforme. Inoltre le strutture esistenti si stanno avvicinando alla fine della loro vita produttiva e nel corso dei prossimi anni la loro dismissione diventerà inevitabile.
Per fornire approfondimenti sugli effetti delle piattaforme sull’ecosistema marino la tesi, che ha considerato un pozzo, una piattaforma a 4-gambe e una monopalo, è stata strutturata in quattro argomenti:
- quantità e composizione biochimica della sostanza organica nel sedimento;
- abbondanza e biodiversità delle comunità macrobentoniche;
- abbondanza, biomassa e biodiversità del popolamento ittico;
- dieta di Scorpaena notata e S. porcus.
I contenuti sedimentari di clorofilla-a e i feopigmenti sono risultati maggiori all'aumentare della distanza dalla piattaforma, suggerendo che piattaforme con una struttura complessa possono riflettere il comportamento di ecosystem engineering dei coralli che vivono in sedimenti incoerenti. Inoltre è stato evidenziato l'effetto aggregazione delle strutture in esame sulla comunità ittica, registrando abbondanza e biomassa maggiori nei pressi delle strutture e indicando che l'entità dell’attrazione è legata a dimensione, volume e complessità delle strutture. Risultati simili sono emersi per le comunità bentoniche, evidenziando che dimensione e complessità delle strutture hanno diversi effetti sulle comunità bentoniche, influenzando i tempi necessari per raggiungere una nuova comunità diversificata. Infine, i risultati hanno mostrato che le strutture possono offrire rifugio e aumentare la disponibilità di prede per le specie presenti anche se, per le specie studiate, questo è stato dimostrato più chiaramente per S. notata che per S. porcus.
Alla luce di questi risultati si suggerisce una valutazione caso per caso delle opzioni di dismissione in Mare Adriatico, per evitare effetti secondari sulla comunità ittica e bentonica
Osteoarticular damage in the knee: new frontiers in joint regeneration and substitution
No full textLe lesioni acute della cartilagine articolare rappresentano un importante problema clinico che coinvolge pazienti sempre più giovani, anche grazie alla sempre maggior diffusione dello sport competitivo fino dall’età adolescenziale. Le cosiddette tecniche di resurfacing biologico hanno mosso i loro primi passi nei primi anni Novanta con lo scopo di ricreare cartilagine sovrapponibile a quella nativa al fine di scongiurare o ritardare lo sviluppo dell’artrosi e dell’eventuale protesizzazione articolare. Da allora, molti progressi sono stati fatti dal punto di vista medico e tecnico. Tuttavia, l’obiettivo di rigenerare con riproducibilità cartilagine ialina o simil-ialina con caratteristiche meccaniche sovrapponibili all’originale non è ancora stato raggiunto. Infatti, gran parte della cartilagine che siamo capaci di rigenerare con le tecniche attuali è fibrocartilagine con scarse proprietà meccaniche, che non garantisce l’opportuna durata nel tempo del manto cartilagineo e non previene opportunamente lo sviluppo di artrosi.
Gli sforzi della comunità scientifica sono quindi diretti a migliorare la qualità della cartilagine rigenerata. Negli ultimi anni la possibile combinazione di cellule mesenchimali staminali multipotenti e autologhe in associazione a membrane di vario genere è emersa come potenziale opzione per la rigenerazione di cartilagine ialina.
La prima parte di questa tesi si concentra sullo studio dell’associazione di una fonte di cellule mesenchimali staminali – il concentrato di sangue midollare – e due differneti membrane, una collagenica e un’altra formata dalla combinazione di ialuronato ed acido poliglicolico. Le membrane ed il concentrato midollare sono state associate sviluppando due nuove tecniche chirurgiche parallele per la riparazione della cartilagine articolare del ginocchio. I risultati di queste tecniche sono stati analizzati e comparati dal punto di vista clinico, dell’aspetto artroscopico ed istologico. Abbiamo ipotizzato che entrambe queste tecniche possano avere la capacità di rigenerare cartilagine ialina o simil-ialina e possano ottenere un sovrapponibile miglioramento dei sintomi del paziente.
La degenreazione della carilagine articolare, comunemente definita artrosi, è un grande problema sociale dei paesi più sviluppati in quanto concomita un progressivo allungamento della vita parallelo al desiderio di muoversi, rimanere attivi e praticare sport fino a tarda età. L’artrosi del ginocchio rappresenta nello specifico una delle prime cause di dolore e disabilità nel paziente anziano. La protesizzazione del ginocchio mira a ristabilire la funzione articolare annullando i sintomi dolorosi. Negli ultimi quaranta anni le protesi di ginocchio hanno compiuto enormi passi in avanti in termini di design protesico e sviluppo dei materiali e di conseguenza gli outcome clinici sono progressivamente migliorati.
Tuttavia, anche se la maggior parte dei pazienti che hanno effettuato un impianto protesico al ginocchio hanno risultati buoni o eccellenti, esiste una percentuale di casi in cui il risultato non è brillante a causa di dolore, instabilità o viceversa rigidità e fallimento dell’impianto. Perciò rimane ancora del margine di miglioramento per quella che rappresenta già oggi una procedura con alto tasso di successo.
Tra i differenti disegni protesici, le protesi conformate a piatto mobile sono quelle che dimostrano i migliori vantaggi teorici in termini di ridotto sviluppo di forze di taglio, ridotta usura e formazione di detriti e quindi potenzialmente rappresentano il disegno protesico che maggiormente garantisce durata nel tempo. Le protesi a piatto rotante, a seconda dei modelli in commercio, possono venire impiantate sia preservando che sacrificando il crociato posteriore. Il ruolo del crociato posteriore nell’economia articolare di tali modelli protesici non è perciò ancora chiaro.
La seconda parte di questa tesi si focalizza sull’analisi e la comparazione di risultati clinico-funzionali di pazienti che hanno impiantato un stesso modello di protesi a piatto rotante sia con sacrificio che con mantenimento del legamento crociato posteriore. Abbiamo ipotizzato un miglior outcome clinico finale nei pazienti con crociato posterior preservato, potenzialmente legato ad un miglior mantenimento della propiocezione associata al mantenimento del crociato posteriore stesso
Equation based modelling for the energy control of underground station systems
No full textIl lavoro di tesi si è svolto all’interno del progetto europeo Sustainable Energy mAnageMent for Underground Stations (SEAM4US), Grant agreement 285408 del 7°FP, finalizzato allo studio del controllo ottimo dei sistemi energetici nelle stazioni metropolitane, che ha previsto la realizzazione di un pilot nella stazione Passeig de Gracia della metropolitana di Barcellona (SP).
Il principale obiettivo della ricerca è stato quindi lo sviluppo di una libreria per la modellazione delle dinamiche energetiche e degli impianti che fosse compatibile con i requisiti imposti dai processi di progettazione, calibrazione e installazione di sistemi di controllo intelligente degli impianti energetici nelle stazioni metropolitane.
Quindi, il principale risultato di questa tesi è lo sviluppo della libreria SEAM4US e del modello dell'intero caso pilota, la stazione metropolitana Passeig de Gracia a Barcellona. I componenti della libreria SEAM4US si sono ottenuti adattando componenti gia esistenti provenienti da librerie open source e sviluppando dei nuovi componenti specifici per ambienti sotterranei.
Un secondo risultato riguarda la metodologia di calibrazione del modello. La libreria SEAM4US sviluppata è stata validata e calibrata su dati misurati. E' stata effettuata una validazione sia analitica che empirica della libreria, in modo da ottenere dei risultati più precisi. La validazione analitica della libreria è stata ottenuta confrontando la fisica dell'aerodinamica del treno e le equazioni termodinamiche dell'edificio con le soluzioni esatte dei maggiori software commerciali per ambienti sotterranei. Mentre la validazione empirica si è basata sulla metodologia evidence based adattandola al caso specifico con investigazioni locali effettuate su alcuni parametri critici. I risultati ottenuti sono stati poi valutati in termini di indici ASHRAE 14.
Infine si è affrontato il problema di sviluppare una metodologia di ingegnerizzazione del processo di modellazione per lo sviluppo di sistemi di controllo intelligenti degli impianti energetici delle stazioni metropolitane