Atomtronics with holes: Coherent transport of an empty site in a triple well potential

We investigate arrays of three traps with two fermionic or bosonic atoms. The tunneling interaction between neighboring sites is used to prepare multi-site dark states for the empty site, i.e., the hole, allowing for the coherent manipulation of its external degrees of freedom. By means of an ab initio integration of the Schr\"odinger equation, we investigate the adiabatic transport of a hole between the two extreme traps of a triple-well potential. Furthermore, a quantum-trajectory approach based on the de Broglie-Bohm formulation of quantum mechanics is used to get physical insight into the transport process. Finally, we discuss the use of the hole for the construction of a coherent single hole diode and a coherent single hole transistor.Comment: 9 pages, 6 figure

Transferring orbital and spin angular momenta of light to atoms

Light beams carrying orbital angular momentum, such as Laguerre-Gaussian beams, give rise to the violation of the standard dipolar selection rules during the interaction with matter yielding, in general, an exchange of angular momentum larger than hbar per absorbed photon. By means of ab initio 3D numerical simulations, we investigate in detail the interaction of a hydrogen atom with intense Gaussian and Laguerre-Gaussian light pulses. We analyze the dependence of the angular momentum exchange with the polarization, the orbital angular momentum, and the carrier-envelope phase of light, as well as with the relative position between the atom and the light vortex. In addition, a quantum-trajectory approach based on the de Broglie-Bohm formulation of quantum mechanics is used to gain physical insight into the absorption of angular momentum by the hydrogen atom

Speeding up the spatial adiabatic passage of matter waves in optical microtraps by optimal control

We numerically investigate the performance of atomic transport in optical microtraps via the so called spatial adiabatic passage technique. Our analysis is carried out by means of optimal control methods, which enable us to determine suitable transport control pulses. We investigate the ultimate limits of the optimal control in speeding up the transport process in a triple well configuration for both a single atomic wave packet and a Bose-Einstein condensate within a regime of experimental parameters achievable with current optical technology.Comment: 17 pages, 14 figure

Myoglobinopathy is an adult-onset autosomal dominant myopathy with characteristic sarcoplasmic inclusions

Myoglobin, encoded by MB, is a small cytoplasmic globular hemoprotein highly expressed in cardiac myocytes and oxidative skeletal myofibers. Myoglobin binds O-2, facilitates its intracellular transport and serves as a controller of nitric oxide and reactive oxygen species. Here, we identify a recurrent c.292C>T ( p.His98Tyr) substitution in MB in fourteen members of six European families suffering from an autosomal dominant progressive myopathy with highly characteristic sarcoplasmic inclusions in skeletal and cardiac muscle. Myoglobinopathy manifests in adulthood with proximal and axial weakness that progresses to involve distal muscles and causes respiratory and cardiac failure. Biochemical characterization reveals that the mutant myoglobin has altered O-2 binding, exhibits a faster heme dissociation rate and has a lower reduction potential compared to wild-type myoglobin. Preliminary studies show that mutant myoglobin may result in elevated superoxide levels at the cellular level. These data define a recognizable muscle disease associated with MB mutation.Peer reviewe

El paisaje fluvial en escenarios urbanos y periurbanos en el sudeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina

El paisaje se define como la extensión de terreno que puede apreciarse desde un sitio; es todo lo que ingresa en el campo visual desde un determinado lugar. En definitiva, es todo aquello que forma un conjunto de elementos visibles sobre el horizonte. Este concepto se ha convertido para las sociedades actuales en un bien cada vez más considerado y codiciado cuando sus atributos son percibidos favorablemente por la sociedad. El término evolucionó, principalmente en las últimas décadas, desde una visión más vinculada a lo “ecológico” hacia otra más compleja, de naturaleza holística y humanista. Así, se concibe como una categoría científica general de carácter transdisciplinario la cual refleja la interacción de componentes naturales, técnico-económicos y socio-culturales (SALINAS y MIDDLETON, 1998). Esto requiere sin duda de un abordaje multi dimensional y disciplinar. El medio se hace paisaje cuando alguien lo percibe. Dado que la percepción es subjetiva y variable según el tipo de perceptor, la evaluación puede arrojar tantos resultados como perceptores haya. La percepción es inherente a la designación del paisaje. En su evaluación intervienen una seriede elementos que aportan principalmente información visual, pero también la herencia cultural asociada a ese paisaje, los usos y costumbres de la población, la tipología de las construcciones e incluso otras sensaciones como olores y sonidos. El paisaje se considera patrimonio natural de la sociedad, pues está constituido por el conjunto de bienes heredados, utilizados o no por el hombre. También constituye un recurso, al igual que el agua, el aire, el suelo, en particular desde el interés turístico - recreativo, y hasta meramente contemplativo, para la satisfacción de las diversas necesidades humanas; es decir que lleva implícito el aprovechamiento humano. Las modificaciones y la dinámica que experimenta un paisaje en el tiempo, pueden atribuirse a fenómenos tanto de origen natural como antrópico. Las transformaciones sufridas por la intervención de las actividades humanas suelen ser percibidas a menudo como una agresión al paisaje y tener distintos orígenes; por ejemplo pueden ser el resultado de acciones directas como la tala de bosques, o el desarrollo de una obra de infraestructura (rutas, caminos, tendidos eléctricos, gasoductos). Las obras existentes o a implantarse implican una intrusión visual; este concepto se refiere a la superficie ocupada por un objeto en el plano de visión del observador. De acuerdo a lo expuesto, el paisaje se convierte en las sociedades actuales en un bien cada vez más considerado y codiciado cuando sus atributos son percibidos favorablemente para la satisfacción de sus necesidades y expectativas de uso/consumo. En el caso particular de los paisajes fluviales, éstos constituyen corredores ecológicos y socio-culturales que conectan sistemas ambientales, que generan articulaciones del territorio (NIETO y NIETO, 2007). Su protección, restauración y usos forman parte de la problemática actual en escenarios urbanos y periurbanos, en cuanto al ordenamiento y planificación. El SE de la provincia de Buenos Aires (Argentina) en su región costera, se halla atravesado por diversos cursos fluviales que se categorizan como arroyos. Éstos, al involucrar las tramas urbanas y periurbanas en ciudades y enclaves turísticos, se constituyen a la vez en motivo de conflictos y la base de oportunidades para un desarrollo sostenible de sus comunidades, en un contexto de planificación territorial. Como se dijo, el paisaje puede ser considerado como un patrimonio natural y un recurso. En nuestro caso de estudio nos centrarnos en esta idea toda vez que los elementos fluviales del paisaje no sólo no son aprovechados socialmente en el SE bonaerense, sino que son en muchos casos ignorados o literalmente negados. Es un desafío transformar este patrimonio en un recurso cuyo uso y provecho adquiera características de sustentabilidad ambiental

Detection of PLGA-based nanoparticles at a single-cell level by synchrotron radiation FTIR spectromicroscopy and correlation with X-ray fluorescence microscopy.

Poly-lactide-co-glycolide (PLGA) is one of the few polymers approved by the US Food and Drug Administration as a carrier for drug administration in humans; therefore, it is one of the most used materials in the formulation of polymeric nanoparticles (NPs) for therapeutic purposes. Because the cellular uptake of polymeric NPs is a hot topic in the nanomedicine field, the development of techniques able to ensure incontrovertible evidence of the presence of NPs in the cells plays a key role in gaining understanding of their therapeutic potential. On the strength of this premise, this article aims to evaluate the application of synchrotron radiation-based Fourier transform infrared spectroscopy (SR-FTIR) spectromicroscopy and SR X-ray fluorescence (SR-XRF) microscopy in the study of the in vitro interaction of PLGA NPs with cells. To reach this goal, we used PLGA NPs, sized around 200 nm and loaded with superparamagnetic iron oxide NPs (PLGA-IO-NPs; Fe\u2083O\u2084; size, 10-15 nm). After exposing human mesothelial (MeT5A) cells to PLGA-IO-NPs (0.1 mg/mL), the cells were analyzed after fixation both by SR-FTIR spectromicroscopy and SR-XRF microscopy setups. SR-FTIR-SM enabled the detection of PLGA NPs at single-cell level, allowing polymer detection inside the biological matrix by the characteristic band in the 1,700-2,000 cm(-1) region. The precise PLGA IR-signature (1,750 cm(-1) centered pick) also was clearly evident within an area of high amide density. SR-XRF microscopy performed on the same cells investigated under SR-FTIR microscopy allowed us to put in evidence the Fe presence in the cells and to emphasize the intracellular localization of the PLGA-IO-NPs. These findings suggest that SR-FTIR and SR-XRF techniques could be two valuable tools to follow the PLGA NPs' fate in in vitro studies on cell cultures