bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Συγκριτική επίδραση του σεβοφλουρανίου και της προποφόλης για γενική αναισθησία σε ενδαρτηρεκτομή καρωτίδας
Authors: Κούνη Στεφανία
Published: September 2021

Σκοπός: Οι γνωσιακές διαταραχές μετά από ενδαρτηρεκτομή καρωτίδας (carotid endarterectomy CEA) αποτελούν σημαντικό ποσοστό των επιπλοκών. Η προποφόλη έχει ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες, οι οποίες θα μπορούσαν να αποδειχθούν ιδιαίτερα ευεργετικές στην ισχαιμία-επαναιμάτωση κατά την ενδαρτηρεκτομή καρωτίδας (CEA).Μέθοδος: Σε μία τυχαιοποιημένη προοπτική μελέτη, 44 ασθενείς υποβλήθησαν σε προγραμματισμένη ενδαρτηρεκτομή καρωτίδας με γενική αναισθησία είτε με σεβοφλουράνιο (ομάδα Σ, n=21) είτε με προποφόλη (ομάδα Π, n=23). Η γνωσιακή λειτουργία εκτιμήθηκε με τη δοκιμασία MMSE (Mini-Mental State Examination) πριν, 1 ώρα και 24 ώρες μετά την ενδαρτηρεκτομή καρωτίδας (CEA). Δείγματα αίματος ελήφθησαν από την κερκιδική αρτηρία και τη σύστοιχη προς τη χειρουργούμενη καρωτίδα έσω σφαγίτιδα φλέβα, πριν από τον αγγειακό αποκλεισμό της καρωτίδας (carotid clamping) καθώς και 5 λεπτά μετά την άρση του αποκλεισμού, ενώ δείγμα περιφερικού φλεβικού αίματος ελήφθηκε 24 ώρες μετεγχειρητικά. Έγινε ανάλυση των δειγμάτων αίματος για τον καθορισμό της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος, της πρωτεΐνης S100B και της πρωτεΐνης P-σελεκτίνης καθώς και για τους βιοχημικούς δείκτες της οξειδωτικής βλάβης όπως είναι ο λόγος μαλονδιαλδεΰδης/ λιποπρωτεΐνης χαμηλής πυκνότητας (malondialdehyde/low-density lipoprotein, MDA/LDL) και η συγκέντρωση νιτρικών και νιτρωδών.Αποτελέσματα: Συγκριτικά με την ομάδα Σ, οι ασθενείς της ομάδας Π παρουσίασαν μεγαλύτερη αύξηση στις τιμές της δοκιμασίας MMSE 24 ώρες μετεγχειρητικά. Επίσης οι ασθενείς που παρουσίασαν μειωμένες επιδόσεις στη δοκιμασία MMSE 24 ώρες μετεγχειρητικά ήταν λιγότεροι στην ομάδα Π σε σχέση με την ομάδα Σ (13% έναντι 43% στην ομάδα Σ, p<0.05). Τα επίπεδα του γαλακτικού οξέος και της πρωτεΐνης S100B ήταν σημαντικά χαμηλότερα και στο αρτηριακό και στο σφαγιτιδικό δείγμα αίματος στην ομάδα Π. Επιπλέον, η διαφορά συγκέντρωσης μεταξύ φλεβικού σφαγιτιδικού – αρτηριακού αίματος των MDA/LDL και των συγκεντρώσεων των νιτρικών και νιτρωδών ήταν χαμηλότερη κατά τη διάρκεια της αναισθησίας με προποφόλη.Συμπέρασμα: Φαίνεται πως η προποφόλη βελτιώνει τις γνωσιακές επιδόσεις των ασθενών μετά από καρωτιδική ενδαρτηρεκτομή. Αυτή η βελτίωση σχετίζεται με χαμηλότερους δείκτες ισχαιμικής εγκεφαλικής βλάβης και φαίνεται πως οφείλεται στην αντιοξειδωτική δράση της προποφόλης στην ισχαιμική εγκεφαλική κυκλοφορία.
Ευσταθής ομολογία προτύπων
Authors: Μανουσάκη Παναγιώτα
Published: September 2021

Η συνομολογία Tate, η συνομολογία Tate-Farrell και η πλήρης συνομολογία μέσω πλήρων ισχυρών επιλύσεων γενικεύονται με την προβολική και δυϊκώς με την εμφυτευτική πλήρωση του συνομολογικού συναρτητή Ext. Μελετάμε την ευσταθή ομολογία, την πλήρη ομολογία μέσω της κατασκευής Triulzi και τη σχέση αυτών, υπολογίζοντας τον πυρήνα της απεικόνισης που ορίζει η κατασκευή, ώστε να αποφανθούμε συνθήκες για την εμφυτευτική πλήρωση του ομολογικού συναρτητή Tor. Εκφράζουμε μία δυϊκή σχέση της ευσταθούς ομολογίας με τη συνομολογία κατά Nucinkis και εντοπίζουμε πρότυπα με πεπερασμένη επίπεδη ή εμφυτευτική διάσταση σε δακτυλίους της Noether μέσω μηδενισμού των συναρτητών της ευσταθούς ομολογίας. Χαρακτηρίζουμε τους συνεκτικούς δακτυλίους με ισορροπία στην ευσταθή ομολογία μέσω συνθήκης ομολογικής περατότητας που αφορά στην αναλλοίωτη της επίπεδης διάστασης εμφυτευτικών προτύπων.
Η επίδραση της τεριπαρατίδης στον οστικό μεταβολισμό οστεοπορωτικών μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών
Authors: Λογοθέτης Εμμανουήλ
Published: September 2021

Σκοπός της μελέτης: Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι αξιολόγηση της θεραπευτικής αποτελεσματικότητας της Τεριπαρατίδης (FORSTEO) με τη σύγκριση της με ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο και εγνωσμένης αποτελεσματικότητας φάρμακο όπως η Αλενδρονάτη (FOSAMAX) και η εξατομίκευση αυτής της θεραπευτικής προσέγγισης με βάση τη γενετική ετερογένεια γονιδίων συσχετιζόμενων με τον οστικό μεταβολισμό.Υλικά και μέθοδοι: Η μελέτη περιλαμβάνει δύο φάσεις στην αρχική πραγματοποιείται συγκριτική μελέτη της Τεριπαρατίδης με την Αλενδρονάτη σε πληθυσμό 50 μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών με εγκατεστημένη οστεοπόρωση οι οποίες κατανεμήθηκαν τυχαία σε κάθε ένα θεραπευτικό σχήμα. Παράλληλα μελετήθηκαν 25 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες χωρίς αγωγή οστεοπόρωσης, οι οποίες χρησίμευσαν ως μάρτυρες της μελέτης. Μετρήθηκαν οι βιοχημικοί δείκτες οστεοπόρωσης με τις αντίστοιχες βιοχημικές μεθόδους και οι οστικοί δείκτες με οστική πυκνομετρία (DEXA) σε χρόνο 0, 6 μήνες και 12 μήνες από την έναρξη της θεραπείας. Για την δεύτερη φάση της μελέτης στις γυναίκες που συμμετείχαν σε αυτή πραγματοποιήθηκε ανάλυση των 6 γενετικών πολυμορφισμών που σχετίζονται με τoν μεταβολισμό των οστών (CTR, COL1A1,ESR1PVUII, ESR1XBAI,VDRBSMI,VDRFOKI) με Μικροσυστοιχίες και RT‐PCR. Ακολούθησε στατιστική ανάλυση και επεξεργασία των αποτελεσμάτων. Αποτελέσματα: Οι γυναίκες που μετείχαν στη μελέτη μετά από θεραπεία με Τεριπαρατίδη εμφάνισαν στατιστικά σημαντική (p value < 0.05) βελτίωση της πυκνότητας της οστικής μάζας (BMD), του αριθμού των SD (τυπικών αποκλίσεων) από την κορυφαία οστική πυκνότητα (T‐score) και του αριθμού των SD από τη μέση οστική πυκνότητα (Z‐score). Την ίδια στατιστικά σημαντική βελτίωση παρουσίασαν και οι γυναίκες που έλαβαν ως θεραπεία Αλενδρονάτη. Από τον συσχετισμό του πληθυσμού που έλαβε θεραπεία κατά τη διάρκεια της μελέτης προέκυψαν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα συσχέτισης αρνητικής, ή θετικής, (b coefficient αρνητικός ή θετικός αντίστοιχα) με την παρουσία συγκεκριμένων φυσιολογικών ή μεταλλαγμένων τύπων των γενετικών πολυμορφισμών με την μεταβολή των βιοχημικών και απεικονιστικών δεικτών και τελικά με την ανταπόκριση στη θεραπεία. Συμπεράσματα: Η Τεριπαρατίδη παρότι έχει διαφορετικό τρόπο δράσης από την Αλενδρονάτη στη θεραπεία της οστεοπόρωσης παρουσιάζει την ίδια αποτελεσματικότητα στην βελτίωση των απεικονιστικών δεικτών οστεοπόρωσης. Στην μελέτη των γονιδιακών πολυμορφισμών σε σχέση με την μεταβολή των δεικτών της οστεοπόρωσης κατά την θεραπεία εξήχθησαν κάποια στατιστικώς σημαντικά αποτελέσματα αρνητικά ή θετικά για την επίδραση τους κυρίαρχα στο αποτέλεσμα της θεραπεία στο BMD οσφυϊκής μοίρας. Απαιτούνται περισσότερες σχετικές μελέτες με μεγαλύτερα δείγματα ασθενών προκειμένου να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα.
Μελέτη της έκφρασης των ομάδων επιτόπων της Vβ αλυσίδας του TCR στα βοηθητικά Τ Λεμφοκύτταρα σε παιδιά με οργανοειδικό και μη οργανοειδικό αυτοάνοσο νόσημα
Authors: Τζιφή Φλώρα
Published: September 2021

ΣΚΟΠΟΣΤα ερευνητικά δεδομένα σχετικά με την ποσοτική έκφραση των TCR Vβ λεμφοκυτταρικών υποπληθυσμών σε παιδιά με αυτοάνοσα νοσήματα είναι περιορισμένα. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να αναλυθεί με τη μέθοδο της κυτταρομετρίας ροής, η έκφραση του TCR VΒ ρεπερτορίου των βοηθητικών κυττάρων του περιφερικού αίματος, σε παιδιά με οργανοειδικό αυτοάνοσο νόσημα, όπως είναι ο διαβήτης τύπου 1, σε παιδιά με συστηματικό αυτοάνοσο νόσημα, όπως είναι ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος και σε υγιή παιδιά που χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες.ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΗ ανάλυση του CD4+ TCR Vβ ρεπερτορίου έγινε με τη μέθοδο της κυτταρομετρίας ροής και οι ομάδες παιδιών που μελετήθηκαν ήταν: α) 15 παιδιά με ΣΔ-1 στην αρχική διάγνωση (μέση ηλικία: 9.2 ± 4.78 ετών), β) 9 παιδιά με ΣΕΛ στην αρχική διάγνωση, με θετικά αυτοαντισώματα ΑΝΑ και anti-dsDNA και πριν την έναρξη της θεραπείας (μέση ηλικία: 12.8 ±1.76 ετών) και γ) 31 υγιή παιδιά (μέση ηλικία: 6.58 ± 3.65 ετών), όλα Ελληνικής καταγωγής.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑΗ διαταραχή του CD4+TCR Vβ ρεπερτορίου ήταν πιο έντονη στα παιδιά με ΣΕΛ (τιμές διαφόρων Vβ επιτόπων ± 3 SD της αντίστοιχης μέσης τιμής της ομάδας ελέγχου). Η στατιστική ανάλυση έδειξε ότι η αλυσίδα CD4+Vβ4 είχε σημαντικά αυξημένη έκφραση στην ομάδα των παιδιών με ΣΔ-1 (p<0.001), ενώ η αλυσίδα CD4+ Vβ16 είχε σημαντικά αυξημένη έκφραση στην ομάδα των παιδιών με ΣΕΛ (p<0.001).ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑΗ διαταραχή του CD4+Vβ ρεπερτορίου είναι πιο εμφανής στα παιδιά με ΣΕΛ στην αρχική διάγνωση από ότι σε ασθενείς με ΣΔ-1. Οι λεμφοκυτταρικοί πληθυσμοί CD4+Vβ4 και CD4+ Vβ16 θα μπορούσαν να εμπλέκονται στην αλληλουχία των γεγονότων που ενέχονταιι στην αιτιοπαθογένεια του ΣΔ-1 και του ΣΕΛ αντίστοιχα.
Μελέτη της διακύμανσης ενδογενών μεταβολιτών στην εξέλιξη του καρκίνου του προστάτη
Authors: Γκότσος Γεώργιος
Published: September 2021

Σκοπός της διατριβής είναι η διερεύνηση του ρόλου της σαρκοσίνης, της ουρακίλης και του κυνουρενικού οξέος στην πρώιμη διάγνωση του προστατικού καρκίνου, αλλά και στην πρόβλεψη της επιθετικότητάς του, ώστε στο μέλλον να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιολογικοί δείκτες για τη συγκεκριμένη νόσο. Η σαρκοσίνη, η ουρακίλη και το κυνουρενικό οξύ υπολογίστηκαν σε δείγματα ορού και ούρων από 32 ασθενείς με καρκίνο προστάτη, πριν υποβληθούν σε ριζική προστατεκτομή, από 101 ασθενείς με αυξημένο PSA πριν υποβληθούν σε υπερηχοτομογραφικά κατευθυνόμενη βιοψία προστάτη, πριν και μετά από προστατική μάλαξη, και από 15 υγιείς εθελοντές. Οι μεταβολίτες προσδιο-ρίστηκαν με τη χρήση υψηλής επίδοσης υγρής χρωματογραφίας συζευγμένης με φασματομετρία μάζας. Τα αποτελέσματα συσχετίσθηκαν με ιστοπαθολογικά δεδομένα, με το Gleason score και το PSA. Μη παραμετρικά στατιστικά τεστ και καμπύλες ROC χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Οι συγκεντρώσεις των μεταβολιτών στον ορό δεν κατέστη δυνατό να προσδιοριστούν. Όσον αφορά τα ούρα, οι μέσες τιμές σαρκοσίνης και κυνουρενικού οξέος ήταν χαμηλότερες στους ασθενείς με προστατικό καρκίνο σε σχέση με τους υγιείς, σε αντίθεση με την ουρακίλη. Οι τιμές των μεταβολιτών δεν συσχετίζονταν με την ηλικία ή το βαθμό κακοήθειας. Η ανάλυση των καμπυλών ROC έδειξε ότι η σαρκοσίνη και η ουρακίλη δεν είχαν διαγνωστική αξία και δεν πλεονεκτούσαν έναντι του PSA, σε αντίθεση με το κυνουρενικό οξύ που φάνηκε ότι έχει διαγνωστική αξία όταν προσδιορίζεται σε ούρα μετά από προστατική μάλαξη. Η σαρκοσίνη και η ουρακίλη στα ούρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιολογικοί δείκτες για τη διάγνωση του καρκίνου του προστάτη, σε αντίθεση με το κυνουρενικό οξύ ούρων μετά από προστατική μάλαξη. Κανείς από τους τρεις μεταβολίτες δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση της εξέλιξης της νόσου.
Υπερηχοτομογραφική μελέτη της διατασιμότητας της ανιούσας αορτής και του πάχους του μέσου χιτώνα της καρωτίδας, ως δεικτών πρώιμης αθηροσκλήρωσης, σε ασθενείς με HIV-λοίμωξη
Authors: Ζορμπαλά Αλεξάνδρα
Published: September 2021

Σκοπός: Να μελετηθεί η διατασιμότητα της ανιούσας αορτής [aortic distensibility (AD)] και το πάχος του μέσου χιτώνα της καρωτίδας [carotid artery intima-media thickness (c-IMT)] σε ασθενείς με HIV-λοίμωξη, σε σύγκριση με υγιείς μάρτυρες. Μέθοδοι: Εκατόν πέντε ασθενείς με HIV-λοίμωξη (86 άνδρες [82%], διάμεση ηλικία 41 ± 0.92 έτη), και 124 υγιείς μάρτυρες με αντίστοιχη ηλικία και φύλο (104 άνδρες [84%], διάμεση ηλικία 39.2 ± 1.03 έτη) μελετήθηκαν με υπερηχογράφημα υψηλής ευκρίνειας για τον καθορισμό της AD και του c-IMT. Για όλους τους ασθενείς και τους μάρτυρες καταγράφηκαν όλοι οι κλινικοί και εργαστηριακοί παράγοντες που σχετίζονται με την αθηροσκλήρωση. Αποτελέσματα: Οι ασθενείς με HIV-λοίμωξη είχαν ελαττωμένη AD σε σχέση με τους μάρτυρες: 2.2 ± 0.01 vs. 2.62 ± 0.01 10-6 cm2 dyn-1, αντίστοιχα (p < 0.001). Δεν βρέθηκαν διαφορές στις τιμές του c-IMT μεταξύ των δύο ομάδων. Στην πολυπαραγοντική ανάλυση η HIV λοίμωξη σχετιζόταν ανεξάρτητα με ελαττωμένη διατασιμότητα (beta –0.45, p < 0.001). Η στατιστική ανάλυση στην ομάδα των ασθενών με HIV- λοίμωξη έδειξε ότι οι ασθενείς που είχαν λάβει HAART είχαν ελαττωμένη AD συγκρινόμενοι με τους ασθενείς που δεν είχαν λάβει ποτέ HAART- [μέση τιμή (SD): 2.18(0.02) vs. 2.28(0.03) 10-6 cm2 dyn-1, p = 0.01]. Στην πολυπαραγοντική ανάλυση, η αυξανόμενη ηλικία και η έκθεση σε HAART σχετιζόταν ανεξάρτητα με ελαττωμένη AD.Συμπεράσματα: Η HIV λοίμωξη είναι ανεξάρτητος παράγων κινδύνου για ελαττωμένη διατασιμότητα της ανιούσας αορτής, που αποτελεί δείκτη πρώιμης αθηροσκλήρωσης. Η αυξανόμενη ηλικία και η διάρκεια έκθεσης στη HAART αποτελούν παράγοντες που ελαττώνουν ακόμα περισσότερο την AD.
Νεότερες προσεγγίσεις στην παθοφυσιολογία της καρδιακής αναδιαμόρφωσης μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου
Authors: Μαντζουράτου Πολυξένη
Published: September 2021

Η παρούσα µελέτη διερεύνησε την επίδραση της χορήγησης θυρεοειδικήςορµόνης στην καρδιακή λειτουργία µετα – ισχαιµικά και τους πιθανούςεµπλεκόµενους µηχανισµούς. Οξύ Έµφραγµα του Μυοκαρδίου (ΟΕΜ) προκλήθηκεσε ποντίκια µέσω απολίνωσης στεφανιαίας αρτηρίας ενώ εικονικώς χειρουργηµέναποντίκια χρησιµοποιήθηκαν σαν οµάδα ελέγχου. Η διαδικασία αυτή είχε αποτέλεσµατην επιδείνωση της καρδιακής λειτουργίας στα ποντίκια µε ΟΕΜ καθώς και τησηµαντική ελάττωση των επιπέδων των θυρεοειδικής ορµόνης (ΘΟ) στο πλάσµα. ΘΟδόθηκε στα εµφραγµατικά ποντίκια σε δόση τέτοια ώστα να αποκατασταθούν ταεπίπεδα της Τ3 στο πλάσµα [οµάδα AMI – TH (A)] καθώς επίσης και σε υψηλότερεςδόσεις. Η οµάδα των εµφραγµατικών ζώων που έλαβαν ΘΟ σε υψηλότερες δόσεις, ηοποία και σηµείωσε αυξηµένη θνησιµότητα, αναφέρεται στη µελέτη ως [ΑΜΙ – ΤΗ(Β)]. Στα AMI – TH (A) ποντίκια η ΘΟ βελτίωσε σηµαντικά το κλάσµα εξώθησηςτης αριστεράς κοιλίας (EF%) [27,9%(1,4) στα εµφραγµατικά ποντίκια που δενέλαβαν ΘΟ (οµάδα AMI) έναντι 38,0(3,1) στην οµάδα ΑΜΙ – ΤΗ (Α), p<0,05],βελτίωσε τη γεωµετρία της αριστεράς κοιλίας, ενώ στην οµάδα αυτή επικράτησε ηέκφραση της α ισοµορφής της µυοσίνης (α – MHC). Στην οµάδα ΑΜΙ – ΤΗ (Β), ηχορήγηση ΘΟ οδήγησε σε αυξηµένη θνησιµότητα σε σχέση µε τα ποντίκια που δενέλαβαν ΘΟ (73% έναντι 47%, p<0,05), ενώ οι ευεργετικές επιδράσεις της χορήγησηςΘΟ δεν παρατηρήθηκαν σε όσα πειραµατόζωα επέζησαν από αυτήν την οµάδα. Σεµοριακό επίπεδο, η ΘΟ χορηγούµενη σε δόση αποκατάστασης των επιπέδων της Τ3,αύξησε µετρίως τα επίπεδα της p – Akt στο µυοκάρδιο, ενώ δεν προκάλεσε αλλαγήστα επίπεδα της p - ERK. Αντιθέτως, η χορήγηση ΘΟ σε µεγαλύτερες δόσειςοδήγησε σε επιπλέον αύξηση των επιπέδων της p – Akt, ενώ παράλληλα αύξησε καιτα επίπεδα της p – ERK. Συµπερασµατικά, η επίδραση της ΘΟ µετεµφραγµατικάµοιάζει να είναι δοσοεξαρτώµενη, γεγονός που εξαρτάται τουλάχιστον εν µέρει απότην ενεργοποίηση των σηµατοδοτικών οδών της Akt και της ERK.
Ανίχνευση ορμονικών υποδοχέων, κολλαγόνων και μεταλλοπρωτεϊνασών σε μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με ακράτεια ούρων και χαλάρωση του πυελικού εδάφους
Authors: Γρηγοριάδης Χαράλαμπος
Published: September 2021

Εισαγωγή: Η πρόπτωση των πυελικών οργάνων αποτελεί συχνό πρόβλημα μεταξύ των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών. Η κατάσταση αυτή συνδυάζεται πολλές φορές με ακράτεια ούρων προκαλώντας ζητήματα όχι μόνον υγείας αλλά και καθημερινής ποιότητας ζωής. Σκοπός του ερευνητικού πρωτοκόλλου επί του οποίου αναπτυχθηκε η παρούσα μελέτη ήταν η διερεύνηση της δυνητικής επίπτωσης των μεταβολών στην έκφραση κολλαγόνου τύπου Ι, ΙΙΙ, μεταλλοπρωτεϊνασών (MMPs) -1, -2, -9, οιστρογονικών υποδοχέων (ERα and ERβ) καθώς και προγεστερονικών (PR) υποδοχέων της ηβοτραχηλικής περιτονίας στην παθοφυσιολογία της πρόπτωσης των πυελικών οργάνων και της ουροδυναμικής ακράτειας ούρων από προσπάθεια μετά την εμμηνόπαυση.Υλικό και Μέθοδος: Πρόκειται για προοπτική κλινικοπαθολογοανατομική μελέτη βασιζόμενη σε ανοσοϊστοχημικές μεθόδους. Σαράντα δείγματα συλλέχθηκαν από μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με σύγχρονη χαλάρωση πυελικού εδάφους και ακράτεια προσπαθείας (Ομάδα Α), σαράντα δείγματα συγκεντώθηκαν από μετεμμηνοπαυσιακές ασθενείς που παρουσίαζαν μόνο πρόπτωση (Ομάδα Β), ενώ σαράντα μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες χωρίς πρόπτωση ή ακράτεια ούρων που υπεβλήθησαν σε γυναικολογική επέμβαση για κάποια άλλη καλοήθη πάθηση σχημάτισαν την ομάδα ελέγχου (Ομάδα Γ). Ακολούθησε ανοσοϊστοχημική ανίχνευση κολλαγόνων τύπου Ι, ΙΙΙ, MMPs -1, -2, -9, ERα, ERβ και PR υποδοχέων σε δείγματα προερχόμενα απο τα κολπικά τοιχώματα και την ηβοτραχηλική περιτονία ασθενών του πληθυσμού μελέτης, μετά από μονιμοποίηση σε διάλυμα ουδέτερης φορμόλης και έγκλειση σε κύβους παραφίνης.Αποτελέσματα: Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των τριών ομάδων μελέτης ως προς ηλικία, τόκο ή δείκτη μάζας σώματος. Το κολλαγόνο τύπου ΙΙΙ όπως και οι υποδοχείς ERβ ευρέθησαν σημαντικά ελαττωμένοι μεταξύ των δειγμάτων της Ομάδας Α. Τα επίπεδα κολλαγόνου τύπου Ι όπως και υποδοχέων ER-α ήταν σημαντικά μειωμένα στην Ομάδα Β συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου, ενώ περαιτέρω μείωση παρατηρήθηκε στην Ομάδα Α. Διαπιστώθηκε αύξηση στην έκφραση των μεταλλοπρωτεϊνασών στις ασθενείς με πρόπτωση πυελικών οργάνων σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Τα υψηλότερα επίπεδα MMPs κατεδείχθησαν στην Ομάδα Α. Τέλος, η έκφραση των υποδοχέων προγεστερόνης ευρέθη παρόμοια μεταξύ των τριών ομάδων.Συμπεράσματα: Φαίνεται πως η ελαττωμένη έκφραση κολλαγόνου τύπου ΙΙΙ και ER-β στα κολπικά τοιχώματα και στην ανατομική περιοχή περί την ουρήθρα σε μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με πρόπτωση πυελικών οργάνων ενέχεται δυνητικά στα παθοφυσιολογικά μονοπάτια της εκδήλωσης ουροδυναμικής ακράτειας ούρων από προσπάθεια. Επιπρόσθετα, μεταβολές του συνδετικού ιστού όπως ελάττωση της έκφρασης κολλαγόνου τύπου Ι, ΕR-α αλλά και αύξηση των επιπέδων MMP -1, -2, -9 μπορεί να διαδραματίζουν μείζονα ρόλο στην παθοφυσιολογία τόσο της πρόπτωσης όσο και της ουροδυναμικής ακράτειας ούρων από προσπάθεια.
Perspectives on automated composition of workflows in the life sciences
Authors: Lamprecht Anna-Lena , Palmblad Magnus , Ison Jon , Schwämmle Veit , Al Manir Mohammad Sadnan , Altintas Ilkay , Baker Christopher J. O. , Ben Hadj Amor Ammar , Capella-Gutierrez Salvador , Charonyktakis Paulos , Crusoe Michael R. , Gil Yolanda , Goble Carole , Griffin Timothy J. , Groth Paul , Ienasescu Hans , Jagtap Pratik , Kalaš Matúš , Kasalica Vedran , Khanteymoori Alireza , Kuhn Tobias , Mei Hailiang , Ménager Hervé , Möller Steffen , Richardson Robin A. , Robert Vincent , Soiland-Reyes Stian , Stevens Robert , Szaniszlo Szoke , Verberne Suzan , Verhoeven Aswin , Wolstencroft Katherine
Published: September 2021

Scientific data analyses often combine several computational tools in automated pipelines, or workflows. Thousands of such workflows have been used in the life sciences, though their composition has remained a cumbersome manual process due to a lack of standards for annotation, assembly, and implementation. Recent technological advances have returned the long-standing vision of automated workflow composition into focus.

This article summarizes a recent Lorentz Center workshop dedicated to automated composition of workflows in the life sciences. We survey previous initiatives to automate the composition process, and discuss the current state of the art and future perspectives. We start by drawing the “big picture” of the scientific workflow development life cycle, before surveying and discussing current methods, technologies and practices for semantic domain modelling, automation in workflow development, and workflow assessment. Finally, we derive a roadmap of individual and community-based actions to work toward the vision of automated workflow development in the forthcoming years.

A central outcome of the workshop is a general description of the workflow life cycle in six stages: 1) scientific question or hypothesis, 2) conceptual workflow, 3) abstract workflow, 4) concrete workflow, 5) production workflow, and 6) scientific results. The transitions between stages are facilitated by diverse tools and methods, usually incorporating domain knowledge in some form. Formal semantic domain modelling is hard and often a bottleneck for the application of semantic technologies. However, life science communities have made considerable progress here in recent years and are continuously improving, renewing interest in the application of semantic technologies for workflow exploration, composition and instantiation. Combined with systematic benchmarking with reference data and large-scale deployment of production-stage workflows, such technologies enable a more systematic process of workflow development than we know today. We believe that this can lead to more robust, reusable, and sustainable workflows in the future.
Molecular characterization and genetic diversity of four undescribed novel oleaginous Mortierella alpina strains from Libya
Authors: Muftah Eltariki Fuzia Elfituri , Tiwari Kartikeya , Alhoot Mohammed Abdelfatah
Published: September 2021

Background: A large number of undiscovered fungal species still exist on earth, which can be useful for bioprospecting, particularly for single cell oil (SCO) production. Mortierella is one of the significant genera in this field and contains about hundred species. Moreover, M. alpina is the main single cell oil producer at commercial scale under this genus.

Methods: Soil samples from four unique locations of North-East Libya were collected for the isolation of oleaginous Mortierella alpina strains by a serial dilution method. Morphological identification was carried out using light microscopy (Olympus, Japan) and genetic diversity of the isolated Mortierella alpina strains was assessed using conserved internal transcribed spacer (ITS) gene sequences available on the NCBI GenBank database for the confirmation of novelty. The nucleotide sequences reported in this study have been deposited at GenBank (accession no. MZ298831:MZ298835). The MultAlin program was used to align the sequences of closely related strains. The DNA sequences were analyzed for phylogenetic relationships by molecular evolutionary genetic analysis using MEGA X software consisting of Clustal_X v.2.1 for multiple sequence alignment. The neighbour-joining tree was constructed using the Kimura 2-parameter substitution model.

Results: The present research study confirms four oleaginous fungal isolates from Libyan soil. These isolates (barcoded as MSU-101, MSU-201, MSU-401 and MSU-501) were discovered and reported for the first time from diverse soil samples of district Aljabal Al-Akhdar in North-East Libya and fall in the class: Zygomycetes; order: Mortierellales.

Conclusions: Four oleaginous fungal isolates barcoded as MSU-101, MSU-201, MSU-401 and MSU-501 were identified and confirmed by morphological and molecular analysis. These fungal isolates showed highest similarity with Mortierella alpina species and can be potentialistic single cell oil producers. Thus, the present research study provides insight to the unseen fungal diversity and contributes to more comprehensive Mortierella alpina reference collections worldwide.
Case Report: A digital workflow in the treatment of bruxism in a young patient
Authors: Shopova Dobromira , Mladenov Krasimir
Published: September 2021

Bruxism is increasingly common in today's stressful world and affects mainly young patients. It is a combined disease that involves dentition and its supporting structures, muscles, ligaments and the temporomandibular joint (TMJ). Here we present a complete combined analog and digital clinical protocol in a patient with parafunction.

A young patient sought help due to impaired aesthetics, as a result of abraded tooth surfaces and severe symptoms of TMJ. We implemented a therapeutic protocol of six stages: deprogramming of the muscles and determination of treatment position and digital optimization; realization of the morphological plan for the upper dentition; non-invasive repositioning of the lower jaw by splint therapy; splint placement and follow-up; morphological planning of the lower dentition and replacement of the splint with fixed prosthesis with follow-up; and completion of the case with ceramic restorations.

The digitally modeled temporary constructions for the upper jaw were made of PMMA and placed in the patient's mouth together with the splint on the lower jaw, made of Ceramill Splintec. After an adaptation period, all restorations were replaced by permanent zirconia.

We achieved restoration of the defects of the dental arches and hard dental tissues and recovery to normal height of the lower third of the face (vertical dimension occlusion), fixed a stable and balanced position of the lower jaw, and repaired the normal physiological position of the TMJ for the patient. Аfter a multi-stage treatment we received a result satisfying the patient, the dentist and the dental technician. Aesthetics and function were restored, and clinical symptoms were removed from the TMJ.
Biodegradation of Ultra-violet Irradiated Waste Polyethylene Bags by Bacterial Community from Soil around Coal -fired Thermal Power Plant
Authors: Kalia Arun , M.S Dhanya
Published: September 2021

The current study focused on biotic degradation of waste polyethylene bags using bacterial community from hydrocarbon contaminated soil near coal fired thermal power plant and also the effect of UV irradiation on its biodegradation.The predominant groups in the bacterial community in the hydrocarbon contaminated soil near coal fired thermal power plant were identified by 16s DNA sequencing were Steroidobacter, Flavisolibacter, Planctomyces, Balneimonas, Gemmata, Alicyclobacillus, Lactobacillus, Mycobacterium, Geodermatophilus, Prevotella, Virgisporangium and Adhaeribacter. The native bacterial community from hydrocarbon contaminated soil was capable of polyethylene degradation.The bacterial community in the hydrocarbon contaminated soil metabolized 12.85± 0.16 percent of polyethylene (10 g/L) as sole carbon source in mineral salt media within 30 days.The UV irradiation of polyethylene enhanced weight loss of 22.80 percent higher than untreated polyethylene. The improvement in bacterial degradation by UV exposure of waste polyethylene in-vitro for 144 hresulted 15.78± 0.32 percent weight loss in 30 days. The photo-oxidation by UV irradiation of polyethylene had surface disruption and was confirmed by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The photochemical reaction induced by UV irradiation of polyethylene resulted in formation of carbonyl peaks on polymer surface and addition as well as shifting of peaks. The morphological changes of polyethylene by UV exposure enhanced colonization, metabolism by and synergistic effect on polyethylene biodegradation by bacterial community from hydrocarbon contaminated soil.
Adipokines in Insulin Resistance: Current Updates
Authors: Dongre Utpal Jagdish
Published: September 2021

Obesity is a chronic metabolic disease that affects both the pediatric and adult populations. Adipose tissue acts as an endocrine organ which secretes various adipokines involved in fat mass regulation and energy balance via modulating the metabolic signalling pathways. Altered secretion of adipokines promotes multiple complications, including insulin resistance. The primary mechanism of action that underlines the involvement of adipokines in the development of insulin resistance includes phosphorylation/de-phosphorylation of insulin receptor substrate-1 (IRS-1) facilitate by other signalling molecules like a suppressor of cytokine signalling 1 (SOCS-1). Adipokines mediated insulin resistance further contribute to the development of atherosclerosis, dyslipidemia, fatty liver disease, cancer etc. Thus, this review provides recent updates on the role of resistin, lipocalin-2, RBP-4, chemerin, TNF-alpha and IL-6 adipokines in the progression of insulin resistance.
Disease Incidence, Severity and Phenotypic Variation Among the Isolates of Rhizoctonia Bataticola Infected in Root Rot Disease of Mulberry in Different Mulberry Fields of Karnataka
Authors: Mukunda Keshavamurthy , Teligi Vishwanatha , Puttegowda Shilpashree Heggadihalli , Sampangiramaiah Kavyasree Doddaballapur
Published: September 2021

The present investigation was carried out in view of destructive nature of root rot disease of mulberry caused by Rhizoctonia bataticola. The pathogen is a soil inhabiting fungus which is causing serious threat to more than 500 plant species. This study will enable to have a clear view of the root rot pathogen, R. bataticola in respect to variability, distribution and economic impact on mulberry plant. Root rot disease of mulberry is a devastating disease among the mulberry diseases. The part of study was conducted in Ramanagara district of Karnataka which is the largest market for silk cocoons in Asia, followed by Kanakapura in Karnataka, India. A field survey was conducted on disease incidence in various mulberry cultivating fields in Kanakapura and Ramanagara areas of Karnataka. Disease incidence of 78% and 53.60% with an average leaf yield loss of 39.73% covering 80 mulberry gardens has been reported in Kanakapura and Ramanagara respectively. From the infected root samples the phytopathogen, R. bataticola was isolated and its phenotypic variation was studied by growing the fungal pathogen on different fugal isolation media such as potato dextrose agar, richard’s agar and czapek dox agar under laboratory conditions. This study revealed the prevalence of the mulberry root rot disease in major mulberry growing locations in Karnataka. Incidence and severity of the mulberry root rot disease varied significantly among the locations under cropping seasons. This study was limited to southern Karnataka and did not cover other mulberry production locations in the different agro-ecological zones in Karnataka state. Therefore a study should be undertaken to evaluate the disease prevalence in other locations.
http://www.biotech-asia.org/vol18no2/in-silico-modelling-of-1-3-3-substituted-phenyl-prop-2-enoyl-phenyl-thiourea-against-anti-inflammatory-drug-targets/
Authors: Sengupta Sounok , Bhowmik Ratul , Acharjee Satarupa , Sen Suchandra
Published: September 2021

The main objective of this present study was to analyze the anti-inflammatory activity of the compound 1- 3- [3-(substituted phenyl) prop-2-enoyl) phenyl thiourea against inflammation receptors Secretory Phospholipase A2 (sPLA2-X), Cyclooxygenase-2 (COX-2), Interleukin-1 Receptor-associated Kinase 4 (IRAK4), Tumor Necrosis Factor (TNF-alpha) and Inducible Nitric Oxide Synthase 4 using various in-silico techniques. The 3D structures of the receptors were retrieved from Protein Data Bank in PDB format. The ligand molecule was sketched in Chemdraw Ultra v 10.0. The proteins and the ligand molecule were then individually prepared for docking using AutoDock Tools. Docking was performed using AutoDock Vina. Swiss-ADME and Pre-ADMET web servers were used for ADME, drug-likeness, and toxicity analysis. The receptor showing the best binding affinity with our ligand molecule was further analyzed via Molecular Dynamics (MD) Simulations using iMODS web server. The docking results revealed that our ligand molecule showed the best binding affinity with receptor sPLA2-X. The ADME analysis results of our ligand molecule were also good. MD Simulations study showed good results with our ligand- sPLA2-X receptor docked complex. This study revealed that our ligand molecule is a significant inhibitor sPLA2-X and can be further used as a potential therapy against inflammatory disorders.
Production of Styrene-[Ethylene-(Ethylene-Propylene)]-Styrene Block Copolymer (SEEPS) Microfibers by Electrospinning
Authors: Toprakci Ozan , Cetin Mukaddes Sevval , Karahan Toprakci Hatice Aylin
Published: September 2021

Thermoplastic elastomer-based fibers have many advantages including lightness, flexibility, resilience. Styrene-[ethylene-(ethylene-propylene)]-styrene (SEEPS) is a styrenic block copolymer based thermoplastic elastomer and it can be used for many applications with many functions as a matrix, compatibilizer, modifier or adhesive. It has good resistance to oxidizing agents, weathering, aging, and it can be used under various conditions. In this study, SEEPS block copolymer fibers were electrospun. This study is the first study about the electrospinning of SEEPS block copolymer in the literature. Various spinning solutions were used, and process was optimized by changing the electrospinning conditions. Fiber morphology was analyzed by an optical microscope and fiber diameter distribution histograms were drawn. In order to understand the effects of polymer concentration on electrospinning, viscosity of the spinning solutions was measured. Although electrospinning conditions were found to be critical in terms of spinnability, solution concentration and viscosity were the most significant factors for obtaining flexible SEEPS based fibrous nonwoven mats.
Two-year results of a multi-centre, randomized controlled trial comparing a second-generation uncemented trabecular metal-backed versus cemented polyethylene glenoid component in total shoulder arthroplasty
Authors: Chin Patrick Y. K. , Regan William D. , Plausinis Derek , Zarzour Zane D. , Leung Fay , Sasyniuk Treny M. , Lim Brendan , Sayre Eric C.
Published: September 2021

Aims

To report early (two-year) postoperative findings from a randomized controlled trial (RCT) investigating disease-specific quality of life (QOL), clinical, patient-reported, and radiological outcomes in patients undergoing a total shoulder arthroplasty (TSA) with a second-generation uncemented trabecular metal (TM) glenoid versus a cemented polyethylene glenoid (POLY) component.

Methods

Five fellowship-trained surgeons from three centres participated. Patients aged between 18 and 79 years with a primary diagnosis of glenohumeral osteoarthritis were screened for eligibility. Patients were randomized intraoperatively to either a TM or POLY glenoid component. Study intervals were: baseline, six weeks, six-, 12-, and 24 months postoperatively. The primary outcome was the Western Ontario Osteoarthritis Shoulder QOL score. Radiological images were reviewed for metal debris. Mixed effects repeated measures analysis of variance for within and between group comparisons were performed.

Results

A total of 93 patients were randomized (46 TM; 47 POLY). No significant or clinically important differences were found with patient-reported outcomes at 24-month follow-up. Regarding the glenoid components, there were no complications or revision surgeries in either group. Grade 1 metal debris was observed in three (6.5%) patients with TM glenoids at 24 months but outcomes were not negatively impacted.

Conclusion

Early results from this RCT showed no differences in disease-specific QOL, radiographs, complication rates, or shoulder function between uncemented second-generation TM and cemented POLY glenoids at 24 months postoperatively. Revision surgeries and reoperations were reported in both groups, but none attributed to glenoid implant failure. At 24 months postoperatively, Grade 1 metal debris was found in 6.5% of patients with a TM glenoid but did not negatively influence patient-reported outcomes. Longer-term follow-up is needed and is underway. Cite this article: Bone Jt Open 2021;2(9):728–736.
Investigation of Branch Accessibility with a Robotic Pruner for Pruning Apple Trees
Authors: Zahid Azlan , He Long , Choi Daeun , Schupp James , Heinemann Paul
Published: September 2021

Highlights

A branch accessibility simulation was performed for robotic pruning of apple trees.

A virtual tree environment was established using a kinematic manipulator model and an obstacle model.

Rapidly-exploring random tree (RRT) was combined with smoothing and optimization for improved path planning.

Effects on RRT path planning of the approach angle of the end-effector and cutter orientation at the target were studied.

Abstract. Robotic pruning is a potential solution to reduce orchard labor and associated costs. Collision-free path planning of the manipulator is essential for successful robotic pruning. This simulation study investigated the collision-free branch accessibility of a six rotational (6R) degrees of freedom (DoF) robotic manipulator with a shear cutter end-effector. A virtual environment with a simplified tall spindle tree canopy was established in MATLAB. An obstacle-avoidance algorithm, rapidly-exploring random tree (RRT), was implemented for establishing collision-free paths to reach the target pruning points. In addition, path smoothing and optimization algorithms were used to reduce the path length and calculate the optimized path. Two series of simulations were conducted: (1) performance and comparison of the RRT algorithm with and without smoothing and optimization, and (2) performance of collision-free path planning considering different approach poses of the end-effector relative to the target branch. The simulations showed that the RRT algorithm successfully avoided obstacles and allowed the manipulator to reach the target point with 23 s average path finding time. The RRT path length was reduced by about 28% with smoothing and by 25% with optimization. The RRT smoothing algorithm generated the shortest path lengths but required about 1 to 3 s of additional computation time. The lowest coefficient of variation and standard deviation values were found for the optimization method, which confirmed the repeatability of the method. Considering the different end-effector approach poses, the simulations suggested that successfully finding a collision-free path was possible for branches with no existing path using the ideal (perpendicular cutter) approach pose. This study provides a foundation for future work on the development of robotic pruning systems. Keywords: Agricultural robotics, Collision-free path, Manipulator, Path planning, Robotic pruning, Virtual tree environment.
Is laser space propulsion practical?: review
Authors: Phipps C. R. , Loktionov E. Y. , Bonnal C. , Boyer S. A. E. , Sharaborova E. , Tahan G.
Published: September 2021

In this paper, we review practical limitations to laser space
propulsion that have been discussed in the literature. These are as
follows: (1) thermal coupling to the propelled payload, which might
melt it; (2) a decrease in mechanical coupling with number of pulses,
which has been observed in some cases; and (3) destruction of solar
panels in debris removal proposals that might create more debris
rather than less. Previously, lack of data prevented definite
assessments. Now, new data on multipulse vacuum laser impulse coupling
coefficient

C
m

on several materials at 1064 nm, at
1030 nm, and at 532 nm are available. We are now able to compare the
results for single and multiple pulses on materials that have been
considered for laser ablation space propulsion (LASP), or that are
likely space debris constituents, and decide whether LASP is a
practical idea. Laser space propulsion and debris removal concepts
depend on thousands or hundreds of thousands of repetitive pulses.
Repetitive pulse mechanical coupling as well as thermal coupling
(which can melt the target rather than propel it) are both important
considerations. Materials studied were 6061T6 aluminum, carbon-doped
polyoxymethylene (POM), undoped POM, a yellow POM copolymer, and a
mixture of Al and POM microparticles combined and pressed, containing
a 50%/50% mixture of the two materials by mass. We address 6 and 70 ps
pulses because of the availability of data at these pulse durations.
We also briefly consider continuous wave (CW) laser propulsion.
Finally, we consider a recent paper concerning solar panel destruction
from a positive perspective.
Hologram computation using the radial point spread function
Authors: Yasuki Daiki , Shimobaba Tomoyoshi , Makowski Michal , Suszek Jaroslaw , Kakue Takashi , Ito Tomoyoshi
Published: September 2021

Holograms are computed by superimposing point spread functions (PSFs), which represent the distribution of light on the hologram plane. The computational cost and the spatial bandwidth product required to generate holograms are significant; therefore, it is challenging to compute high-resolution holograms at the rates required for videos. Among the possible displays, fixed-eye-position holographic displays, such as holographic head-mounted displays, reduce the spatial bandwidth product by fixing eye positions while satisfying almost all human depth cues. In eye-fixed holograms, by calculating a part distribution of the entire PSF, we observe reconstructed images that maintain the image quality and the depth of focus almost as high as those generated by the entire PSF. In this study, we accelerate the calculation of eye-fixed holograms by engineering the PSFs. We propose cross and radial PSFs, and we determine that, out of the two, the radial PSFs have a better image quality. By combining the look-up table method and the wavefront-recording plane method with radial PSFs, we show that the proposed method can rapidly compute holograms.
Spurious jumps in wavelength tracking of fiber-optic Fabry–Perot interferometric sensors
Authors: Sheng Qiwen , Uddin Nezam , Han Ming
Published: September 2021

Wavelength tracking is a commonly used method for demodulating
fiber-optic Fabry–Perot interferometric sensors due to its high
resolution and straightforward implementation. We report the
observation of random spurious jumps in a commonly used
wavelength-tracking method based on curve fitting. These jumps were
unrelated to the phase ambiguity of the spectral fringes and led to
measurement errors. We analyzed the origin of the spurious jumps
through Monte Carlo simulations where the fringe valley positions were
obtained using polynomial curve fittings. The simulation results show
that the spurious jumps arose mainly from the systematic errors of the
curve-fitting function for modeling the sensor spectrum and manifested
themselves by the changes in the pixel set for curve fitting. The
centroid method also suffered from the spurious jumps. We proposed a
modified correlation demodulation method free of the spurious jumps.
In this method, the information of the measurand was obtained through
the correlation between the measured sensor spectral frames and a
sufficiently large number of calibrated frames of the sensor over the
measurement range. The simulation and experimental results show that
the modified correlation method was free of the spurious jumps
encountered in the regular wavelength tracking. The resolution of the
method was also studied and compared with the curve-fitting
method.
Linearized radially polarized light for improved precision in strain measurements using micro-Raman spectroscopy
Authors: Prabhakara V. , Nuytten T. , Bender H. , Vandervorst W. , Bals S. , Verbeeck J.
Published: September 2021

Strain engineering in semiconductor transistor devices has become vital in the semiconductor industry due to the ever-increasing need for performance enhancement at the nanoscale. Raman spectroscopy is a non-invasive measurement technique with high sensitivity to mechanical stress that does not require any special sample preparation procedures in comparison to characterization involving transmission electron microscopy (TEM), making it suitable for inline strain measurement in the semiconductor industry. Indeed, at present, strain measurements using Raman spectroscopy are already routinely carried out in semiconductor devices as it is cost effective, fast and non-destructive. In this paper we explore the usage of linearized radially polarized light as an excitation source, which does provide significantly enhanced accuracy and precision as compared to linearly polarized light for this application. Numerical simulations are done to quantitatively evaluate the electric field intensities that contribute to this enhanced sensitivity. We benchmark the experimental results against TEM diffraction-based techniques like nano-beam diffraction and Bessel diffraction. Differences between both approaches are assigned to strain relaxation due to sample thinning required in TEM setups, demonstrating the benefit of Raman for nondestructive inline testing.
Interaction of two quantum dots mediated by edge modes of coupled-cavity arrays
Authors: Gao Bo , Li Jun , Jiang Hanwen , Wang Jianshan , Zhu Chengjie , Xu Jingping , Yang Yaping
Published: September 2021

Topological photonics is a hot topic in recent years. We combine it with the quantum optics and explore the dynamics of two quantum dots (QDs) separated by the finite coupled-cavity arrays (CCAs). The finite CCAs possessing the alternating hopping strengths will lead to the existence of the topological protected edge modes, also called zero energy modes, when the boundaries leave the weak hopping at two ends. Due to the two edge modes, i.e., symmetric and antisymmetric, with nearly degenerate frequencies, the dynamics of two QDs coupled to the cavities at both ends exhibit complicated behaviors. When the CCAs are composed of a large number of cavities, there are two kinds of phenomena: if the coupling between QDs and cavity is weak, two edge modes will cancel each other out and isolate two QDs deeply; if the coupling between QDs and cavities is large compared with hopping strength, the edge mode disappears and two QDs can be connected through extend modes. Importantly, when the CCAs are formed by a small number of cavities, energy can be transferred to each other between two QDs through the edge modes. Such energy transfer is topologically protected, and the period is long and easily controlled. We also investigate the effects of topologically protected quantum entangled states on such system and find that the quantum entanglement can be well kept or generated for appropriate choices of system parameters and initial states. The investigations enrich the manifestation of topological physics and are helpful to apply the topological protection to quantum computation and quantum communication.
Experimental studies of plasmonics-enhanced optical physically unclonable functions
Authors: Villegas Juan Esteban , Paredes Bruna , Rasras Mahmoud
Published: September 2021

We present an experimental analysis of optical Physically Unclonable Functions enhanced using plasmonic metal nanoparticles in a Silicon on Insulator based integrated structure. We experimentally demonstrate the behavior of possible configurations of simple PUF structures defined only by the nanoparticle distribution. The devices show a promising response when tested with transverse magnetic polarized light. This response offers an easy-to-implement methodology to enhance the behavior of previously proposed optical PUFs. We additionally make a comprehensive analysis of the power, thermal, and polarization stability of the devices for possible side-channels attacks to the systems.
Nonlinearity-modulated single molecule trapping and Raman scattering analysis
Authors: Zhang Shuoshuo , Zhang Yuquan , Fu Yanan , Zhu Zheng , Man Zhongsheng , Bu Jing , Fang Hui , Min Changjun , Yuan Xiaocong
Published: September 2021

Single molecule detection and analysis play important roles in many current biomedical researches. The deep-nanoscale hotspots, being excited and confined in a plasmonic nanocavity, make it possible to simultaneously enhance the nonlinear light-matter interactions and molecular Raman scattering for label-free detections. Here, we theoretically show that a nanocavity formed in a tip-enhanced Raman scattering (TERS) system can also achieve valid optical trapping as well as TERS signal detection for a single molecule. In addition, the nonlinear responses of metallic tip and substrate film can change their intrinsic physical properties, leading to the modulation of the optical trapping force and the TERS signal. The results demonstrate a new degree of freedom brought by the nonlinearity for effectively modulating the optical trapping and Raman detection in single molecule level. This proposed platform also shows a great potential in various fields of research that need high-precision surface imaging.