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Studio di una frana in terreni strutturalmente complessi: interazione con le opere di imbocco di una galleria stradale
No full textDurante i lavori di scavo dell’imbocco sud della galleria Baldaia I, della strada statale Jonica 106, si sono registrati elevati valori di spostamento delle opere di sostegno che hanno indotto alla sospensione precauzionale dei lavori e ad una revisione delle modalità di completamento della galleria dopo uno studio dei dati di monitoraggio.
L’area in esame ricade nella fossa di Catanzaro caratterizzata principalmente da unità plioceniche argillose limose grigio azzurre intercalate con areniti da debolmente a mediamente cementate e fortemente tettonizzate, secondo una dinamica estensionale avente direzione SE. L’osservazione del materiale estratto lungo le verticali di indagine ha permesso di ricostruire la stratigrafia del versante, che risulta pertanto caratterizzato da una formazione argillosa grigio azzurra, fortemente sovraconsolidata, intercalata da lenti sabbiose, talvolta debolmente cementate, di spessore da decimetrico a metrico. Gli strati hanno generale immersione verso SE (120 - 140°) con inclinazione media pari a 18-20°. Nei tratti coesivi della carota, diverse sono e le superfici lisce e traslucide rilevate, interpretabili come discontinuità; la loro presenza è confermata anche dai risultati delle verticali penetrometriche (CPTu) che presentano, alle medesime quote, repentini crolli della resistenza alla punta attribuibili all’attraversamento di questi piani di debolezza.
Le verticali inclinometriche mostrano un cinematismo di tipo a blocchi in quanto gli scorrimenti si concentrano a precise profondità su bande di taglio di modesto spessore e il terreno contenuto tra le due discontinuità trasla rigidamente nella direzione del movimento. L’inclinometro A3, prossimo alla paratia, individua tre principali superfici di scorrimento, di cui la più profonda (-23 m da p.c.) coinvolge l’intera opera di sostegno. Il confronto delle letture inclinometriche a tale quota con il trend delle mire ottiche, fornisce risultati congruenti in termini di direzione e valore assoluto dello spostamento.
Con lo scopo di ricostruire, in modo più esauriente, la cinematica, i volumi di terreno in gioco, la sequenza stratigrafica ed infine caratterizzare il comportamento meccanico del terreno con le sue discontinuità mediante attività di laboratorio e di sito è stato portato avanti un ampio programma sperimentale. Inoltre tre rilievi strutturali, effettuati su fronti di scavo aperti, hanno permesso di determinare la giacitura delle strutture stratigrafiche e tettoniche presenti.
Essendo la stabilità del pendio governata dalle discontinuità è stato fondamentale caratterizzarle. Si è proceduto sia tramite la classica prova di taglio diretto residuo, sia valutando la resistenza su discontinuità naturali e su discontinuità prodotte artificialmente in laboratoro. Dalle prove condotte è stato possibile osservare che non si stimano differenze sostanziali di resistenza tra discontinuità naturali e discontinuità artificiali; i risultati sono sostanzialmente in accordo con quelli desunti dalla procedura standard di taglio residuo. L’angolo di resistenza residua presenta un valor medio di 20°, in pieno accordo con il limite superiore delle correlazioni di letteratura in funzione dell’indice plastico e della clay fraction.
Le analisi di stabilità condotte con il metodo dell’equilibrio limite indicano fattori di sicurezza di poco superiori all’unità. La modellazione agli elementi finiti mostra un campo di deformazioni perfettamente congruente con le osservazioni inclinometriche, sia in termini di estensione a monte che in profondità (movimento a blocchi). Dalle analisi numeriche si evince, inoltre, che la presenza di acqua nelle fessure di trazione determina l’estensione a monte del cinematismo innescatosi alla fine degli scavi per la realizzazione del piazzale d’imbocco.
La modellazione 3D conferma sostanzialmente i risultati della modellazione 2D.
L’analisi tridimensionale consente anche di leggere l’evoluzione, in termini di direzione prevalente, degli spostamenti dell’opera d’imbocco. Sino alla penultima fase di scavo, in ogni tratto, la direzione è perpendicolare alla paratia, orientandosi invece, in corrispondenza dell’ultimo ribasso, nella direzione di massima pendenza del versante (135° rispetto al Nord geografico). Si assiste ad una traslazione rigida del blocco principale sui giunti di strato rilevati ed indicati come K1.
Il lavoro fornisce un’interpretazione del fenomeno osservato e alcuni dettagli della soluzione tecnica perseguita dall’impresa per contrastare il movimento innescatosi. La scelta di appesantire il piede del versante si è rivelata efficace, in quanto i ‘’blocchi’’ in movimento sembrano aver raggiunto una posizione di equilibrio. Nell’area in esame, le strumentazioni ed i sistemi di monitoraggio installati verranno mantenuti in funzione in fase di esercizio dell’infrastruttura stradale. Utilizzando i dati del monitoraggio, si intende estendere ed aggiornare nel tempo il modello numerico proposto, ritenendolo un valido aiuto per l’intepretazione di questo fenomeno gravitativo sviluppatosi in formazioni strutturalmente complesse.During the construction of the south portal of the tunnel Baldaia I along the SS106 motorway in Calabria, unexpectedly large and continuous displacements of the earth retaining structures occurred leading to a precautionary suspension of the excavation works.
The geological area involved is the so called “Catanzaro Basin” which is apparently constituted by the uniform marine formations belonging to the pliocenic cycle; however, these formations are characterized by the marked presence of tectonic structures.
The lithotype found is constituted of the alternation of stiff overconsolidated silty clays and clayey silts with silty sandy strata, rich in microfossils, from 0.1 m to 1 m thick. The dip direction of the strata in the landslide area is 120-140° and their inclination is about 20°. The main geological structures are associated to extensional type tectonics.
To study the kinematics of the observed instability phenomenon, inclinometer probes were used together with the topographic monitoring of the portal structures; it was found that the unstable mechanism was deep-seated, block-type and extending over the entire slope.
In this work, the site investigation activities carried out to understand the origin of the instability process are presented.
Being the mass stability strictly related to shear strength along the discontinuities, discontinuity characterization was carried out on different outcrops located close to the site and laboratory shear tests were carried out on samples containing either pre-existing discontinuities or artificially created sliding planes. The residual strength was determined using three different procedures. Regardless of the shearing procedure, the residual friction angle always resulted close to 20°. This value is coherent with the values of residual angle that can be inferred from classical correlations, for plasticity index.
A closer look at the displacement vs. time shows the tendency of displacements to accelerate during periods of heavy rain. This fact, together with the established presence of open tension cracks, suggests the hypothesis that the cleft pressure exerted by water penetration into the open fissures may act as the triggering external force.
To interpret the monitored behaviour of the slope, three numerical schemes have been implemented using FEM commercial codes: the first in plane strain conditions by means of PLAXIS V8, the second in plane strain conditions by means of MIDAS GTS and the third using the three-dimensional MIDAS GTS.
The interpretation of the observed behaviour is then given together with the description of the remedial measures. The link between the time evolution of the instability and the sequence of the excavation works is discussed in some detail
Nanoparticelle polimeriche allestite in emulsione semplice: preparazione, ottimizzazione dei parametri formulativi ed applicazione nella terapia antitumorale
Full text linkLe nanoparticelle polimeriche (Nps) sono tra i vettori maggiormente indagati e proposti per la veicolazione ed il direzionamento dei farmaci. Le Nps sono sistemi colloidali costituiti da polimeri naturali o sintetici aventi dimensioni comprese tra 50 e 500 nm. L’interesse per questi nanocarriers trova il razionale nella versatilità formulativa e nella possibilità di modificazione superficiale attuata per modulare i parametri farmacocinetici.
La prima parte del progetto di dottorato è stata dedicata alla preparazione di Nps di PLGA direzionate al cervello per coniugazione con un eptapetide in grado di by-passare la Barriera Emato-Encefalica e modificate con sonde fluorescenti al fine di validare l’impiego di tali sistemi in diagnostica. I risultati hanno dimostrato la localizzazione cerebrale dei nanosistemi confermandone la possibilità di impiego come valido strumento nell’imaging di malattie cerebrali attraverso l’optical imaging.
Successivamente, sono state formulate Nps abili nella stabilizzazione e nel direzionamento di attivi antitumorali. Lo studio tecnologico ha portato all’ottimizzazione di parametri formulativi per l’allestimento di Nps mediante singola emulsione, tecnica utile per il caricamento di farmaci idrofobi con caratteristiche chimico fisiche ostiche alla somministrazione. Sono stati indagati diversi parametri quali potenza e tempi di sonicazione, metodo e caratteristiche di purificazione, condizioni di conservazione e liofilizzazione con l’impiego di crioprotettore a differenti concentrazioni. Impiegando potenza e tempi di sonicazione brevi si sono ottenute nanoemulsioni omogenee che si traducono in preparazioni nanoparticellari monodisperse e monomodali, con diametro prossimo a 200 nm. Centrifugazioni per 10 minuti a 15000 rpm hanno portato alla pellettizzazione e purificazione delle Nps, l’impiego di trealosio in quantità minime ha consentito la risospensione dopo liofilizzazione.
Tali condizioni sono state applicate nell’allestimento di Nps caricate con un farmaco antitumorale, il Nutlin-3a. Nutlin-3a è una piccola molecola antagonista di MDM2. MDM2 si lega a p53 (soppressore tumorale) e ne induce degradazione proteosomica rendendo la cellula incapace di attivare vie apoptotiche. Diversi studi hanno rafforzato il concetto che la selettiva non-genotossica attivazione di p53 mediante Nutlin-3a potrebbe rappresentare un'alternativa alla chemioterapia tradizionale. Sfortunatamente Nutlin-3a mostra diverse limitazioni come la scarsa solubilità in ambiente acquoso e la conseguente limitata biodisponibilità. La formulazione di Nutlin-3a in Nps ha portato alla stabilizzazione di quantità di attivo sufficienti per intraprendere studi in vitro ed in vivo e valutare la somministrabilità del farmaco. Le Nps sono state successivamente modificate in superficie con un anticorpo monoclonale (Rituximab) diretto in modo selettivo contro le cellule tumorate. L’anticorpo è stato coniugato alla superficie delle Nps adattando e ottimizzando tecniche conosciute di ingegnerizzazione superficiale. Accanto alla caratterizzazione chimico fisica dei sistemi, è stata valutata la derivatizzazione superficiale sia qualitativamente (mediante microscopia a forza atomica) che quantitativamente (mediante tecniche spettroscopiche); il 7% della superficie risulta ricoperto di anticorpo, quantità sufficiente, teoricamente, a promuovere un target selettivo al bersaglio cellulare. Studi in vitro ed in vivo sono in esecuzione per dimostrare l’applicabilità e l’efficacia del rilascio.Over the past few decades, great interest was dedicated to develope biodegradable polymeric nanoparticles (Nps) as effective drug delivery devices. Nps are spherical colloidal systems consisting of natural or synthetic polymers sizing 50 and 500 nm. The interest for Nps finds its rational in the versatility of the formulation, as well as in the possibility of surface engineering, thus enabling to modulate pharmacokinetic parameters.
In the first part of the PhD project, PLGA Nps able to cross the Brain-Blood Barrier by a conjugation with a selective glyco-heptapeptide were formulated; Nps were also modified with a fluorescence probe in order to validate their use in diagnostic field. Results suggested the brain localization of Nps, confirming the possibility to use these Nps as a promising tool for the imaging of brain through the optical imaging.
Subsequently, Nps skilled both in the stabilization and the targeting of the anticancer drugs were investigated. The technological study was oriented to the optimization of the formulative parameters aiming to produce Nps with single emulsion technique, relatively poorly investigated, but it has been demonstrated to be useful for the encapsulation of hydrophobic drugs featured by chemical-physical characteristics inadequate for the administration.
Different parameters of the formulation process were investigated, such as the output and times of sonication, procedures and characteristics of purification, conservation and lyophilization conditions with the use of different cryoprotector concentrations.
Stable and homogeneous nanoemulsions were formed with low output and time of sonication. Consequently, monomodal and monodisperse Nps were obtained, featured by 200 nm size. The centrifugation at 15000 rpm for 10 min lead to pellettization and purification of Nps, the use of trehalose in minimal amounts allowed to the resuspension after lyophilization.
These formulative conditions were used to prepare Nps loaded with an anticancer drug, Nutilin-3a. Nutlin-3a is a small molecule MDM2 antagonist. MDM2 binds p53 (a tumor suppressor) inducing its proteasomal degradation and making the cell unable to activate apoptotic pathways.
Several recent studies have strengthened the notion that the selective non-genotoxic activation of p53 by Nutlin-3a could represent an alternative to on going chemotherapy. Unfortunately, Nutlin-3a shows several limitations such as the poor solubility in aqueous medium and the consequent limited bioavailability.
The formulation of Nutlin-3a loaded Nps led to the stabilization of quantities of drug sufficient to undertake in vitro and in vivo studies and evaluating a possible drug administration. Nps have been subsequently modified on their surface with a monoclonal antibody (Rituximab) and directed against tumor cells to finally obtain a selective targeting. Rituximab was conjugated to the surface of Nps adapting and optimizing well-known techniques of Nps surface engineering.
In addition to the physical-chemical characterization of these systems, the surface derivatization was evaluated both qualitatively (using atomic force microscopy) and quantitatively (by spectroscopic techniques); the 7% of Nps surface is conjugated to the antibody. This amount could be theoretically considered as a sufficient quantity, to promote a selective targeting to the target cell. In vitro and in vivo studies are running to demonstrate the targeting and the delivery effectiveness
Voz del alumnado: Hacer de los estudiantes participantes activos y responsables en los procesos formativos activados en la escuela y en la universidad
No full text“Voz del alumnado” es un movimiento pedagógico nacido en los años noventa en algunos países de habla inglesa (Estados Unidos, Canadá, Inglaterra y Australia). Apoya la participación activa y responsable de los estudiantes en los procesos formativos activados en la escuela y en la universidad. Para incluir las voces de los estudiantes en estos procesos, los adultos (profesores y administradores) han de reconocer sus derechos a ser escuchados y respetados como personas portadoras de intereses, de necesidades de aprendizaje y de ideas que resuelven los problemas de la didáctica escolar / universitaria, de la investigación educativa y de las políticas culturales en las que hay que tomar decisiones que les afectan. En este estudio, se presentan las distintas formas de participación de los estudiantes en esos procesos, según su edad, nivel educativo, madurez personal y competencia. Se inicia describiendo seis investigaciones educativas inspiradas en la “Voz del alumnado” que se realizaron en varios países pertenecientes a los cinco continentes (España, Ghana, Nueva Gales del Sur, Emiratos Árabes Unidos, México e Illinois), y dos investigaciones italianas con las que se entiende cómo puede cambiar el papel del alumnado en la escuela y en la universidad (gracias a un enfoque educativo auténticamente inclusivo y democrático). Al mismo tiempo, se indican algunos riesgos que se originan de la consulta del alumnado y de la promoción de su participación en los procesos formativos y de investigación.Fil: Di Vita, Alessandro. Universidad Pública de Palermo ; Itali
Dipole formation due to ion exchange processes at the metal-ceramic Al/MgAl2O4 (001) interface
No full textFirst-principles density functional calculations were performed on the coherent (0 0 1) interface between spinel (MgAl2O4) and aluminium, focusing on the ion-exchange reaction at the interface. The exchange reaction occurs by diffusion of magnesium and aluminium ions in opposite directions across the interface, at a rate controlled by the surface-to-volume ratio of the MgAl2O4 particles. We investigate the hypothesis that the reaction may involve a net charge transfer, leading to the formation of an interface electric dipole, with a possible influence on the mechanical properties of the Al/MgAl2O4 composite. Our analysis of the electronic charge density accompanying the ion exchange reveals an electric dipole at the interface. Its formation is shown to be a consequence of the interface electronic structure, taking the form of screening effects occurring locally at the substitutional Al site and more diffusely over the whole interface region
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
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