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Controllo meccanico di infiammazione sterile e integrità della membrana nucleare
No full textA dispetto della profonda caratterizzazione della meccano-trasduzione in vitro, la rilevanza funzionale di questo meccanismo biologico è ancora piuttosto oscura, in modo particolare per quanto riguarda i tessuti di un mammifero adulto. I co-attivatori trascrizionali meccano-regolati YAP e TAZ sono noti per i ruoli di fondamentale importanza che ricoprono durante lo sviluppo embrionale e i processi rigenerativi dei tessuti adulti; inoltre, sono tipicamente considerati dispensabili per il mantenimento dell’omeostasi in condizioni fisiologiche. Tuttavia, dati preliminari ottenuti dal nostro gruppo di ricerca dimostrano che la delezione di YAP/TAZ nei tessuti connettivi di topi transgenici causa invariabilmente la senescenza, infiammazione e invecchiamento precoce degli organi adulti, in maniera interamente dipendente dall’attivazione della via di segnale pro-infiammatoria cGAS-STING. Alla luce del ruolo centrale svolto da YAP/TAZ nell’avvertire e trasdurre i segnali meccanici originanti dal microambiente extracellulare, queste osservazioni comportano potenzialmente delle importanti implicazioni per la maniera in cui concepiamo la sequenza di eventi che portano all’invecchiamento e alla degenerazione dei comparti istologici maggiormente esposti a stress meccanici durante la vita.
In questo lavoro, basandoci su analisi transcrittomiche ed in situ, forniamo evidenze che l’attività di YAP e TAZ cala con l’avanzare dell’età nei tessuti connettivi, in parallelo alla diminuzione dell’espressione di geni codificanti per la matrice extracellulare e di marker cellulari della meccanotrasduzione. La delezione di YAP/TAZ in cellule stromali umane e murine di provenienti da diversi contesti istologici compromette l’integrità strutturale della membrana nucleare, portando alla fuoriuscita di DNA genomico nel citoplasma e all’attivazione della via di segnale pro-infiammatoria cGAS-STING. A livello meccanicistico, YAP/TAZ agiscono a valle di input meccanici per preservare l’integrità della membrana nucleare attraverso il controllo positivo diretto dell’espressione di Lamin B1 e del fattore di nucleazione dell’actina ARP2.
In sintesi, i nostri risultati stabiliscono che la meccanotrasduzione YAP/TAZ-dipendente nei tessuti connettivi agisce come meccanismo omeostatico endogeno durante la vita adulta nei mammiferi, preservando l’integrità della membrana nucleare e la compartimentalizzazione del DNA genomico, e al contempo impedendo l’attivazione aberrante della via di segnale pro-infiammatoria cGAS-STING.While mechanotransduction has been extensively characterized in vitro, much less is known about its functional relevance in vivo, and particularly in adult mammalian tissues. The mechanosensitive transcription co-activators YAP and TAZ are recognized to play fundamental roles in embryonic development and regenerative processes in adult tissues, and have long been considered as dispensable for maintaining organismal homeostasis in unperturbed conditions. However, recent work from our group has indicated that loss of YAP/TAZ in the connective tissues of transgenic mice is instrumental in driving senescence and inflammaging of adult organs in a manner dependent on the proinflammatory cGAS-STING signaling pathway. Intriguingly, due to the widely appreciated role of YAP/TAZ as fundamental sensors of mechanical inputs originating from the cellular microenvironment, our initial observations might carry far-reaching implications for our understanding of the molecular events leading to inflammaging and age-related degeneration of those tissue compartments that are principally exposed to mechanical challenges throughout adult life.
Here, we provide evidence based on unbiased transcriptomics as well as direct in situ assessment that YAP/TAZ activity declines with age in connective tissues, and that this is closely paralleled by a concurrent decline in extracellular matrix (ECM) expression and in cell-autonomous markers of active mechanical signaling. Ablation of YAP/TAZ in human and murine stromal cells of diverse histologic origin impairs nuclear envelope (NE) integrity, leading to leakage of genomic DNA into the cytoplasm and to activation of canonical cGAS-STING proinflammatory signaling. Mechanistically, YAP/TAZ act downstream of mechanically activating inputs to preserve NE integrity by directly sustaining expression of Lamin B1 and the actin nucleating factor ARP2.
In sum, we establish that stromal YAP/TAZ mechanotransduction acts as an endogenous homeostatic mechanism throughout mammalian life by preserving nuclear envelope integrity and preventing the ectopic activation of proinflammatory cGAS-STING signaling
3D Modeling of road tunnel with laser scanner
No full textThis paper describes the survey of a road tunnel, performed with a TOF laser scanner, and the solutions adopted to overcome the problems encountered during subsequently 3D model reconstruction. The main advantage of using a laser scanner rely on the capability of collecting a very large amount of 3-D data, in a relative short time, and generating a 3D digital model of large infrastructures. This model can be then exported in various file formats, such DXF or 3ds, which are readable by wathever CAD design or texturing software, with all consequently advantages. Thanks to these features, a great interest has aroused towards these survey devices, regarding their use as effective support for applications in the field of cultural heritage, industry, medicine, land analysis and management, photogrammetry, virtual reality.
In the paper experimental results on the comparison of the range data alignement, performed with ICP algorithm so as with the Frequency domain technique, are presented as well
Applicazione di un sistema laser scanner per il rilevamento delle deformazioni negli edifici storici
No full textI sistemi a scansione laser si prestano in modo particolare per la realizzazione di modelli 3D di oggetti complessi come ad esempio statue, bassorilievi, ecc. Più specificatamente tali dispositivi producono un’immagine di intensità e di dati di profondità dell’oggetto scandito, da cui è poi possibile realizzare il modello 3D corrispondente con una precisione sempre più elevata. In questo nota si propone un’applicazione di uno strumento laser scanner volta al rilevamento del modello tridimensionale delle fessurazioni interessanti porzioni di parete e di pavimento del Palazzo della Ragione di Padova
Automated techniques for satellite image segmentation
No full textIn this paper a combined method between “classical” and automatic approach for remote sensing image analysis is presented. Tipically, satellite images are used in order to detect the distribution of vegetation, soil classes, built-up areas, roads, and water body as rivers, brooks, lakes, ecc. Referring for example to Landsat-TM images, the identification of such aspects is performed through the “classical” approach of image classification. Basically, it deals with the use of pseudocolors and/or combinations of various spectral bands to acquire different thematic layers from the images. In this work a further processing step is introduced, namely a segmentation algorithm is applied to color images in order to improve the image analysis both from qualitative and quantitative point of view. This algorithm belongs to the class of operations performed in the automatized unsupervised analysis of color images. Last recent advances in the field of computer science and CPU performance have lead to a great reduction of data processing times, allowing therefore to apply also in the field of Remote Sensing more complex algorithms. The proposed segmentation algorithm is based on a feature-space approach and implements two processing techniques: the “histogram thresholding” [1] and the “clustering” [2]. Some interesting results applied to Remote Sensing images will be provided
Validazione di dati laser scanner per applicazioni di metrologia close-range
No full textLa tecnologia del laser a scansione offre oggigiorno innumerevoli nuove possibilità nel campo delle applicazioni industriali di tipo “close-range”. Come noto, i laser scanner hanno il vantaggio di produrre dense nuvole di punti tridimensionali, che nel loro insieme consentono, una volta opportunamente elaborate, di ricostruire la geometria dell’oggetto rilevato senza l’uso estensivo di punti di controllo segnalizzati. In aggiunta, i singoli punti che vengono generati presentano un’accuratezza sufficientemente elevata da rendere tali rilievi adatti per applicazioni di “reverse engineering” e per analisi delle deformazioni. D’altra parte, sussistono problemi, tutt’ora irrisolti, legati alla precisione dei singoli punti ed alle caratteristiche delle superfici degli oggetti rilevati, che influenzano direttamente la qualità metrica e geometrica del prodotto finale ottenuto, cioè il modello 3D dell’oggetto stesso.
Scopo di questo lavoro è quindi quello di esaminare gli effetti del materiale costituente le superfici sottoposte a scansione laser, variando l’angolo di ripresa e applicando differenti sostanze più o meno opacizzanti sulle superfici medesime. Il test è stato eseguito su oggetti di forma cilindrica di materiale diverso, utilizzando un laser a triangolazione (BIRIS), adatto per applicazioni di tipo "close-range". Si riportano i risultati ottenuti in termini di confronti tra i diametri misurati sui cilindri mediante calibro professionale ed i diametri stimati in base al fitting delle nuvole di punti allineate. Vengono anche evidenziate alcune problematiche incontrate durante la scansione laser, dovute essenzialmente al diverso grado di riflettività del materiale costituente i cilindri
Geovision: un software di fotogrammetria digitale per rilevamenti stradali
No full textIn questo lavoro si è sviluppato un metodo alternativo alla procedura impiegata oggigiorno per il rileva-mento stradale. Tipicamente questa operazione viene condotta mediante un team, composto da almeno tre persone, che si sposta con un’automobile sul retro della quale è posto un odometro per misurare l’effettiva lunghezza della tratta percorsa. Data la modalità operativa impiegata, il rilevamento di un tratto stradale richiede generalmente un tempo piuttosto rilevante, risultando quindi molto laborioso e dispendioso sia dal punto di vista economico che di risorse umane. Possibili soluzioni a questi problemi si possono ricercare nel settore della Computer Vision, in particolare ricorrendo all’uso congiunto della visione computazio-nale e dei sistemi di posizionamento satellitare GPS. Sulla base di questa osservazione all’Università di Padova è stato sviluppato GeoVision, un software di fotogrammetria digitale impiegabile nei rilevamenti stradali. Il sistema è costituito da un veicolo equipaggiato con due telecamere digitali Sony XC75CE che riprendono in modo continuo l’area interessata dal rilievo e da un ricevitore GPS che fornisce le posizioni del veicolo in modo differenziale post-processato. Da una coppia di immagini corrispondenti, acquisite durante il rilevamento stradale, è possibile determinare la posizione 3D delle feature in un sistema di rife-rimento globale (WGS-84), integrando tra loro tecniche di triangolazione fotogrammetrica ed algoritmi di visione computazionale. Nelle sezioni seguenti verrà descritto in dettaglio il sottosistema di GeoVision dedicato alla restituzione fotogrammetrica della posizione 3D di un oggetto
Digital Photogrammetry Survey of Palazzo Ragione in Padova
No full textThe ever more frequently use of undestructive scientific investigation techniques in the field of study and conservation regarding works of art, points out that the operational practice in these sectors is being increasingly supported by scientific advanced research, leaving therefore the purely and solely handcraft feature of the restoring interventions, as up to now performed. Resorting to this different methodology relies upon the fact that, prior to perform the work, it allows to plan the way of execution, the procedural sequence and the possible effects, reducing considerably the risk related to the restoring of whatever work of art. The cooperation and the integration between different disciplines, belonging both to classical and technical-scientific field of study, are being generated ever more from the beginning, i.e. already in the phases of study and documentation about the object, as in the case of a photogrammetric survey. The photogrammetric technique has several advantages, related not only to the recovering of the metrical and morphological conditions of the work of art, but also to the capability to perform further investigations through the models, which result by the application of this kind of survey technique. In that sense, the use of the photogrammetry, through the final model, allows to test the response at several stresses, which the object could be undergone, and to optimize any restoring action. In this last field, the main advantage of using the photogrammetry relies upon the generation of a final model, at certain scale, similar to the surveyed object, on which all distance and leveling measurements between visible points can be executed. Therefore one is able to carry out a survey of the whole object reducing at least the amount of direct measurements on the field. Through photogrammetry is then possible to recover the shape, the dimension and the absolute position of any object, regardless its size, and to execute any metrical operation on it. This is the way that it has been choosed for the survey of the “Palazzo della Ragione” in Padua, according to a project for the restoring of the monument
La modellazione 3D di ambienti complessi
No full textLa costruzione di modelli 3D di oggetti reali costituisce un settore sempre più in via di sviluppo in questi ultimi anni, grazie soprattutto ai progressi tecnologici nel campo hardware. In particolare, la disponibilità di CPU sempre più potenti e di notevoli quantità di RAM a costi inferiori contribuiscono ad alimentare l’interesse per l'impiego dei sistemi a scansione laser per la realizzazione di modelli 3D per diverse tipologie di oggetti. Tali dispositivi laser sono caratterizzati dai seguenti fattori: 1) tempi ridotti per la fase di rilievo; 2) elevata precisione dei punti acquisiti e quindi del modello restituito (ancorchè variabile da modello a modello); 3) elevatissima quantità di dati acquisiti per ogni scansione. La possibiltà offerta dai sistemi laser di rilevare la geometria 3D degli oggetti reali in modo più dettagliato ed accurato e quindi di produrre modelli numerici più attendibili e rigorosi, ha suscitato un grande interesse verso questi sistemi di rilevamento per applicazioni nel campo dei beni culturali (documentazione 3D, analisi strutturale, restauro), del territorio (modelli di fenomeni franosi) ed idraulico. Attualmente varie esperienze sono state condotte, in Italia e all’estero, sia per quanto riguarda la valutazione delle prestazioni dei laser scanner terrestri nel rilievo di oggetti complessi sia per la creazione dei relativi modelli 3D.
Scopo di questo lavoro è quindi quello di illustrare lo stato dell’arte nella modellazione 3D di ambienti complessi basati sull’impiego di laser scanner, esaminando le soluzioni adottate per risolvere le varie problematiche che si presentano in tale tipo di modellazione. Inoltre, particolare attenzione viene posta ad alcune procedure che necessitano tutt’ora di ulteriori sviluppi al fine di poter rendere la modellazione 3D maggiormente appetibile come tecnica di rilievo, analisi e documentazione, soprattutto per quanto riguarda la sua applicazione al campo dei beni culturali
Procedures of correction of the geometry distortions for digital images
No full textThe existing techniques for camera calibration can be classified into the following categories: Direct Nonlinear Minimization, Closed-Form Solution, Two-Step Method. As rule of thumb, iterative methods involve closed-form solution of linear equations without the estimate of distortion parameters, while noniterative methods allow to evaluate lens distortion through nonlinear optimization procedures, but require a good initial guess of the parameters.
In this paper we present an alternative two-step method based on combination of Tsai-Lenz and Cohen-Herniou camera calibration techniques. Advantages of this approach can be summarized as follows: the algorithm in the first step is noniterative, therefore fast, and easy to implement; compared to Tsai method, our second step improve the computation of all parameters; the nonlinear optimization step can take into account different types of lens distortions
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