Efficient C-Phase gate for single-spin qubits in quantum dots

Two-qubit interactions are at the heart of quantum information processing. For single-spin qubits in semiconductor quantum dots, the exchange gate has always been considered the natural two-qubit gate. The recent integration of magnetic field or g-factor gradients in coupled quantum dot systems allows for a one-step, robust realization of the controlled phase (C-Phase) gate instead. We analyze the C-Phase gate durations and fidelities that can be obtained under realistic conditions, including the effects of charge and nuclear field fluctuations, and find gate error probabilities of below 10-4, possibly allowing fault-tolerant quantum computation.Comment: 5 pages, 3 figure

Recurrent Respiratory Papillomatosis

A papilomatose respiratória recorrente da criança é uma doença rara, mas potencialmente ameaçadora da vida, e que atinge o trato respiratório com predilecção pela laringe e traqueia. É causada pelo papiloma-vírus humano (tipo 6 e 11). É uma das causas de rouquidão e obstrução da via aérea. É necessário um elevado grau de suspeição diagnóstica, tendo em conta as várias formas de apresentação. Apresenta-se o caso de uma criança de quatro anos de idade, com antecedentes de papilomatose laríngea, internada por obstrução respiratória alta grave e necessidade de traqueotomia de emergência. A tipagem viral realizada posteriormente revelou tratar-se do papilomavírus humano tipo 11 e 72. Nos catorze meses seguintes foi submetida a seis intervenções cirúrgicas, inicialmente por técnicas convencionais e laser de CO2, e de seguida utilizando o novo método de microdebridador e aplicação de cidofovir intralesional. Trata-se de um caso ilustrativo de doença extremamente agressiva, que pôs em risco a vida da criança e com óbvia repercussão na sua qualidade de vida. A papilomatose respiratória recorrente, embora rara, deve estar presente nos diagnósticos diferenciais de estridor na criança, de modo a prevenir o crescimento de papilomas e a consequente obstrução grave das vias aéreas

Development and Validation of the Mukbang Addiction Scale

Recent literature has speculated that some individuals spend lots of time watching mukbang (i.e., combination of the South Korean words ‘eating’ [‘meokneun’] and ‘broadcast’ [‘bangsong’] that refers to eating broadcasts where a person eats a large portion of food on camera whilst interacting with viewers) and compensate different needs using this activity. However, compensating unattained offline needs using a specific online activity could lead to the addictive use of that activity. The present study investigated problematic mukbang watching by developing and validating the Mukbang Addiction Scale (MAS). An online survey was administered to 236 university students (Mage = 20.50 years; 62% female) who had watched mukbang at least once. Construct validity, criterion validity, and reliability analyses indicated that the MAS had good psychometric properties. Exploratory and confirmatory factor analyses confirmed the unidimensional structure of the scale. The Cronbach’s alpha (α = .95) and composite reliability (CR = .92) suggested that the MAS had excellent internal consistency. Latent class analyses (LCA) revealed two primary profiles, one with high endorsement and one with low endorsement of the items assessed. Item response theory (IRT) findings also indicated a good model fit. IRT findings provisionally supported a cut-off scale raw score of 22 (out of 30). Assessment and clinical-related implications of the findings are illustrated in accordance with other excessive behaviours

Development of a topical mucoadhesive ocular delivery system for ceftazidime

Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2017Bacterial keratitis is an infectious disease of the cornea that is characterised by inflammation. The common pathogens associated with this disease include Staphylococcus aureus, coagulase-negative Staphylococcus, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumonia and Serratia species, causing 90% of the bacterial keratitis cases. Currently, treatment of bacterial infections and inflammation in the eye has the problem of anatomic barriers and the delicate nature of the eye. Local drug applied to the eye represents a non-invasive, safe and less painful solution than surgery, laser treatments or eye injections. Ceftazidime is a third generation cephalosporin antibiotic which is effective mainly against pathogens that are usually responsible for ophthalmological infections. Ceftazidime offers a good coverage against Pseudomonas aeruginosa as well as resistance to several types of beta lactamases. The aim of the present work was to prepare a mucoadhesive nanoparticle eye drop formulation containing ceftazidime to treat eye infections. The first step for the development of the eye drop formulation was to prepare a vehicle for nanoparticles. Two different polymers were selected: carboxymethyl cellulose and hydroxypropylmethyl cellulose, both in low and high viscosity. The selection was based in studies of viscosity, zeta potential and interaction with the nanoparticles. After the tests, the work continued with hydroxypropylmethyl cellulose. The development of mucoadhesive chitosan-nanoparticles are proposed as effective delivery systems for ceftazidime through ocular epithelium, taking advantage of the favourable biological properties of hyaluronic acid and chitosan to prolong precorneal residence time of the antibiotic, enhancing drug accumulation and permeation. Nanoparticles were prepared by ionotropic gelation between sodium tripolyphosphate and chitosan with the objective to encapsulate ceftazidime. The formulations were characterized in terms of pH, osmolality, viscosity, zeta potential, particle size distribution and encapsulation efficiency. In addition, the in vitro release and permeation studies were performed and the results suggest a prolonged drug release from the nanoparticles. The results of nanoparticles interaction with mucin show their mucoadhesivity and ability to interact with the ocular surface increasing the drug residence time in the eye. The prepared nanoparticles were subjected to stability and microbiological studies with satisfactory results. In conclusion, Chitosan/TPP-Hyaluronic Acid nanoparticles proved to be a promising platform for ceftazidime delivery in the eye.O olho é um órgão do corpo humano com uma estrutura e anatomia complexas por apresentar diversas barreiras que impedem que os fármacos possam penetrar para o tratamento das diversas afeções oculares. As barreiras estão presentes tanto ao nível do segmento anterior como posterior. Geralmente, os fármacos são administrados recorrendo à administração tópica e às formas farmacêuticas comuns mas as características únicas dos tecidos oculares e os mecanismos de defesa do globo ocular dificultam a administração de fármacos a este nível, obtendo-se uma baixa resposta terapêutica. Um dos desafios das novas formulações terapêuticas de administração ocular é aumentar a biodisponibilidade dos fármacos administrados topicamente assim como a sua eficácia terapêutica. A administração tópica ocular é desde sempre um desafio devido à dificuldade em manter concentrações adequadas de fármaco no local de aplicação durante tempo suficiente de modo a obter um adequado efeito farmacológico, o que requer repetidas aplicações do fármaco. Estes objetivos podem ser atingidos através do recurso a estratégias que aumentem o tempo de residência pré-corneal, a mucoadesividade e a penetração através dos tecidos. A queratite bacteriana é uma afeção ocular que afeta milhões de pessoas em todo o mundo causando problemas oculares graves podendo mesmo causar cegueira. Esta infeção conduz à destruição da córnea e tem como principais agentes patogénicos Staphylococcus aureus, Staphylococcus coagulase-negativo, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumonia e Serratia. O projeto desenvolvido visa utilizar a ceftazidima, antibiótico da classe das cefalosporinas de terceira geração, que atua na inibição da síntese da parede bacteriana, no combate ao principal agente causador da queratite bacteriana, mas não da forma convencional em que são normalmente utilizados. Para melhorar o tempo de residência do fármaco, foram desenvolvidas nanopartículas poliméricas. Estas nanopartículas foram desenvolvidas por gelificação inotrópica entre quitosano e tripolifosfato às quais foi adicionado ácido hialurónico. Os componentes foram selecionados com base nas suas características de biodegradabilidade, biocompatibilidade e mucoadesão com as glicoproteínas da córnea e conjuntiva. O ácido hialurónico foi selecionado pela sua interação com os recetores CD44 presentes na córnea e conjuntiva oculares facilitando a penetração das nanoparticulas a nível ocular. Para o desenvolvimento das nanopartículas várias proporções dos três principais componentes foram sendo testadas variando a sua quantidade, proporções e pH do meio. Estas variações foram necessárias para verificar as condições ideais para que, por um lado ocorresse a formação das nanopartículas e por outro que estas se mantivessem estáveis e não precipitassem. Para que as nanopartículas possam ser corretamente utilizadas têm que ter um veículo que permita a sua administração. O veículo foi desenvolvido utilizando polímeros mucoadesivos derivados da celulose, a arboximetilcelulose e hidroxipropilmetilcelulose utilizados também como agentes viscosificantes e que foram testados em diferentes concentrações. Testes de viscosidade, potencial zeta e compatibilidade com as nanopartículas produzidas foram desenvolvidos para chegar ao polímero e concentração ideais para funcionar como veículo. As formulações foram caracterizadas em termos de pH, osmolalidade, viscosidade, potencial zeta, distribuição de tamanho das nanoparticulas e eficiência de encapsulação do fármaco. Adicionalmente foram realizados estudos in vitro de libertação e cedência que demonstram uma libertação continuada do fármaco a partir das nanopartículas formuladas. Estudos de viscosidade e potencial zeta foram também desenvolvidos na avaliação da interação entre a formulação e a mucina ocular comprovando-se a mucoadesividade que permite prolongar o tempo de residência ocular e a libertação do fármaco. As nanopartículas desenvolvidas foram sujeitas a estudos microbiológicos demonstrando ter atividade contra agentes causadores da queratite bacteriana. Os estudos de toxicidade desenvolvidos demonstraram resultados satisfatórios pois indicaram que a formulação não teve efeitos citotóxicos nas linhas celulares testadas. Em conclusão, as nanopartículas de quitosano/TPP-Ácido Hialurónico são uma promissora formulação ocular para a veiculação da ceftazidima, promissora no tratamento da queratite bacteriana